面向危险化学品运输监测系统的信息融合模型构建

设计一种可用于危化品运输全过程安全状态实时监测的多参数监测系统,并以该系统为基础,构建面向危化品运输安全监测系统的多传感器信息融合模型。该模型综合利用系统监测到的多种参数信息,通过数据预处理、特征提取和状态判决、形势判决、危险态势估计和预测等4个级别的信息融合,结合危险报警模块和数据库管理系统,自动分析被测数据,最终达到对危化品运输安全分类、分级、分层次报警的目的。以该模型为基础讨论部分信息融合算法并设计相应的软件,在实际构建的针对液化石油气的危化品安全监测系统中进行应用试验,结果说明了信息融合模型的有效性。     

基于STM32F103ZET6的自定义通信协议电梯监控系统设计

针对电梯运行状态监控问题,提出一种基于自定义通信协议的电梯远程监控系统的设计方案。以STM32F103ZET6为控制核心的电梯监测终端,通过对传感器信号进行检测分析获得电梯运行状态及故障的信息,监测服务平台与电梯监测终端之间采用自定义的通信协议进行数据通信,监测服务平台将所获取的电梯状态及故障信息发送到云计算中心服务器。用户通过客户端登录电梯监控系统,可以实时查看电梯的运行状态、故障信息及历史信息。通过长期实际应用,该监控系统运行稳定可靠,能够实现对电梯远程的实时、可靠监控,为电梯的维修、维护提供及时准确的信息。     

基于CAN总线和K均值聚类方法的火灾预警系统研究

针对传统的火灾预警系统中存在的灵敏度低、误报率高的特点,将多种传感器信息智能处理技术和CAN总线技术应用到火灾预警系统中,提出了一种用K均值聚类算法将多传感器数据进行聚类融合后分级,通过CAN总线传输到火灾预警控制中心,实现对安全生产中重点防火区域进行实时监控。实验测试表明该系统具有传输数据可靠、实时性强、可扩展,漏报率达0.7%以下,误报率达1.8%以下,较传统相比,下降了50%以上。     

基于信息融合的智能安全监控自动化系统

介绍了安全监控系统的基本概念、特点以及国内外研究现状,给出了智能安全监控系统的基本结构,包括信息采集、信息处理、信息融合和安全监控报警等模块。构建了综合的智能安全监控自动化系统。智能安全监控自动化系统,是多学科知识融合的产物。对该领域进行深入的研究,必须综合先进的自动控制技术、计算机技术、智能传感器技术、通信技术以及信息处理技术等成果。指出了基于信息融合的智能安全监控系统的几个重要研究方向,即新型智能传感器技术、先进的信息处理与传输技术、先进的信息融合方法以及相应的软件系统开发。创造性地提出了安全监控信息融合方法的融合以及多学科知识和技术的融合。     

基于风网的自学习动态监测系统分析

煤矿井下巷道风速是随时变化的,主要规律是一种围绕某一平均值的上下起伏的平稳随机过程,其表现为平均风速和脉动风速,风速传感器最大限度地反映了井下主要巷道风速信息。我们将井下风速传感器与通风解算技术相结合,对全矿井的风网进行实时计算,从而得到了全矿井较准确的实时分风量分布状况。系统能够将风速传感器采集到的实时风速转换为巷道的实时风量,根据月风量统计结果进行巷道阻力系数的自动调整;系统采用相关分析技术,测定煤矿井下数据之间相关关系和规律,并据此建立预分析测模型,进而进行风量的预测和控制;系统具有自我学习功能,通过不断修正模型参数,将实时井下探测数据用于分析和预测,为安全管理提供有效指导。     

基于GIS和信息量法的泥石流流域滑坡危险性评价

滑坡为泥石流提供重要的物质来源。分析泥石流流域内影响滑坡的各种因素,研究滑坡发生的条件与规律,能够为估计泥石流的发展趋势提供重要依据。选择四川省安县雎水镇4条泥石流沟作为研究区,利用GIS空间分析并结合信息量法,选取高程、坡度、坡向、植被覆盖类型、沟壑密度、地形湿度指数6个评价因子,进行滑坡危险性评价。评价结果显示:研究区滑坡易发生在高程小于1 000 m、坡度大于40°、沟壑密度5～7 km/km2、地形湿度指数为7.12～9.78、阴坡朝向和低植被覆盖的区域。中等危险度以上的区域包含79.39%的滑坡,并且随着危险度的增大,研究区单位面积上发生的滑坡面积也变大,其中,极高危险区内发生的滑坡面积占极高危险区面积的51.97%。     

泥石流灾害生命损失风险评价初步研究

分析了影响泥石流灾害生命损失的4个主要因素,包括泥石流强度、泥石流发生时间、风险人口脆弱性和泥石流警报时间.在目前研究的基础上,将泥石流灾害生命损失风险定义为一次泥石流灾害发生概率与其可能造成的潜在死亡人数的乘积,初步建立了泥石流灾害生命损失风险评价模型.根据2003年四川省两次泥石流灾害的有限数据,评估了泥石流灾害造成的生命损失风险,预测结果与实际数据有一定差异,主要原因是风险人口数据的准确性有待提高.     

基于DSP的多传感器数字视频监控系统

介绍了一种结构新颖、扩展性良好的数字视频监控系统.该系统由多块以DSP为处理核心的传感器(数字视频处理板卡)组成,传感器运行多通道的智能监控算法,并通过PCI总线与服务器主机进行交互.在服务器主机端,使用了微软.NET的Remoting,技术对多个传感器进行统一管理,可向局域网范围内的用户提供视频监控服务.该系统可以使用普通模拟摄像头作为视频源进行本地实时智能监控,也可以使用网络摄像机作为视频源进行远程实时智能监控.     

基于物元可拓的熵值泥石流危险性评价

通过选取能够反映和体现泥石流危险性的8项重要参数指标作为泥石流危险性评价指标,运用物元可拓理论和熵值确定权重法,建立泥石流危险性评价的物元可拓模型。应用建立的物元可拓模型,对舟曲县15条典型泥石流沟的危险性进行评价,得到的评价结果与实际情况相符合,同时也说明基于物元可拓的熵值法能较真实地反映实际泥石流沟的危险性等级,证明该方法应用于泥石流危险性评价的有效性和可行性。     

基于模糊综合评价法的公路风吹雪危险度评价

针对我国公路风吹雪自然灾害突发性、频发性强而传统单因素评价存在不足的现状,基于模糊综合评价法建立公路风吹雪危险度的模糊综合模型,分析影响公路风吹雪危险的主要因素。为使各影响因素与评价指标的关系更全面且系统,先综合考虑自然与人为2个方面的因素,共确定出10个主要评价指标;再采用模糊综合评价法求得各指标权重;然后结合隶属函数最大原则,对公路风吹雪危险度进行评判和预测。最后,采用该模型对新疆塔城S201线的典型路段进行危险度判断,所得到的结果与实际基本相符。     

基于可拓和组合赋权的泥石流危险性评价

基于可拓学物元理论,结合层次分析主观赋权法与灰色关联度客观赋权法,对评价因子进行组合赋权,避免单一赋权方法的片面性,建立泥石流危险性评价模型。影响泥石流危险性的因子有很多,通过现场实际调查,选取一次泥石流最大冲出量、发生频率、24 h最大降雨量等8个因子对泥石流进行危险性评价。运用该模型对卡拉地区7条泥石流沟进行危险性评价,评价结果与实际情况相吻合,表明此方法可为泥石流危险性评价提供参考。     

A simple,explicit formula for the critical pressure of homogenous two-phase nozzle flows

The critical pressure ratio of the homogeneous two-phase nozzle flow model known as the Omega method is expressed in function of the Omega Parameter as the exact numerical solution of a transcendental equation. A well fitting, easy to use, explicit approximation for flashing and non-flashing flows is presented here. The validation against the exact numerical solution proves that this new formula is better fitting than the other ones in the technical literature for both single and two-component flows.     

尾矿库溃坝泥石流相似模拟试验台设计及验证

泥石流是一种极具破坏力的地质灾害类型,而尾矿库溃坝形成的泥石流除产生巨大破坏力外,还会造成严重的环境污染问题,为了分析其流态演进过程设计了泥石流相似模型试验台。本尾矿库溃坝泥石流相似模拟试验台采用全透明技术以观察泥石流的流态演进过程,同时在传感器对应位置外侧固定量尺,以记录泥石流流动过程中泥深的动（泥石流淹没高程）静（泥石流结束后滞留泥浆高度）态变化。与现有技术相比具有5大优点,主要体现在弯度调节、坡度调节及闸门装置3大系统,并通过相似模型试验与前人研究成果对比,验证了此试验台的可行性,对完善矿山泥石流流体力学理论及矿山泥石流防灾减灾工作具有重要的科学价值及意义。     

青藏高原铁路沿线泥石流灾害预警技术及行车安全保障措施

分析了青藏高原泥石流类型及其在高原分布情况,目前正在建设的青藏线和规划中的其他高原铁路都面临泥石流的威胁,研究高原铁路沿线泥石流预警技术具有必要性和实用价值。笔者利用模糊神经网络方法建立了判定泥石流灾害发生可能性的预警模型。根据预警结果,将泥石流威胁条件下的行车安全保障作业分为预报、预警和警报3个阶段,并制定了不同阶段的行车安全保障措施。     

基于相似试验的尾矿库溃坝泥石流预测分析

模型试验是较为准确预测尾矿型泥石流危害影响范围的研究手段。以四川盐源平川铁矿58号尾矿库为研究原型,应用相似试验原理建立该库的试验模型,进行全溃坝试验。试验中冲击压力在断面1达到峰值21 kPa;泥深呈周期性变化在断面2达到最大值5.8 cm,流速随泥石流演进长度不断减小,在断面1出现最大流速1.7 m/s。试验结果表明,溃坝泥石流的冲击压力、泥深和流速在运动过程中先快速到达峰值,然后逐渐减小,而泥深的变化呈现一定的波动性。各断面冲击压力、泥深和流速的峰值出现的时间并不相同,其出现先后与流通地形有很大关联。     

基于GDEM-PDyna的尾矿库溃坝三维数值模拟分析研究*

为进一步探究尾矿坝溃决后特有泥石流运移规律,掌握坝体破坏前至溃坝结束全流程发展状态,依托广东省某案例尾矿库为研究对象,采用基于有限元与离散元耦合方法的GDEM-PDyna软件构建泥石流类流体下泄演化数值模型,开展尾矿坝溃决演化分析,动态模拟尾矿库溃决过程中泥砂运动规律及淹没范围,并与MIKE 21软件计算结果进行对比。研究结果表明:尾矿坝溃决后,泥石流类流体流速升高、持续时间较短且尾砂流量发展迅速,2种模拟方法对比结果表明溃坝后坝基位置下泄流量变化与下游敏感点溃坝淹没深度变化情况一致。研究结果可为实现尾矿库下游重点区域灾害评估提供量化支撑,可有效提高尾矿坝溃决后灾害影响评估的精准性。     

新型带弹簧支撑抗冲击研究及其在泥石流拦挡坝中的应用

为了使结构或构件能够更好地承受住泥石流、爆炸等冲击荷载,设计出一种新型带弹簧的支撑(件)。运用显式动力分析方法,对冲击载荷作用下的这种支撑进行数值模拟,计算得到新型支撑的动力响应,并与普通支撑进行对比分析。结果表明,新型支撑能更好地防止冲击荷载作用下的结构过早发生塑性变形。另外,在泥石流防治结构中,引入这种新型支撑,设计出新型泥石流拦挡坝。运用有限元软件ls-dyna对新型泥石流拦挡坝进行大块石冲击模拟,并与普通重力式拦挡坝进行对比分析,得出新型拦挡坝坝底应力远小于普通泥石流拦挡坝的应力。研究结果表明,新型带弹簧支撑及新型泥石流拦挡坝的抗冲击效果非常明显。     

尾矿库溃坝模型探讨

针对尾矿库日常工作中需要对其溃坝可能造成的危害及危害范围进行估计而又没有成熟的模型可用的情况,采用工程类比法,根据泥石流以及水库溃坝等方面的工程经验和数学模型,经过对其相似之处进行类比,并对原有模型进行适当调整,以期得出尾矿库溃坝所形成泥石流的数学模型,并求出其冲击范围和破坏能力,可以为尾矿库的应急管理工作和选址决策提供一个相对成熟和稳定的方法。     

危险品泄漏事故后动态路网应急疏散研究

在建立以最短车辆总疏散时间为目标的应急车辆疏散模型过程中,考虑路网上的车流是时变的,以动态交通流分配理论对应急车辆流进行优化分配。基于计算的复杂性和粒子群算法(PSO)的优点,采用PSO对模型进行求解。算例试验结果表明,优化后的方案能够减轻整个疏散车辆的拥堵程度,为应急管理部门决策提供理论支持。