基于多Agent的危险化学品安全生产信息采集系统设计

安全生产监管是政府的重要职责,直接关系到国家财产和人民生命安全.安全生产监管中,以危险化学品的监管为重中之重.提高安全生产监管的信息化程度是降低监管强度、提高监管效率行之有效的方法.构建了由管理Agent、采集Agent、故障诊断Agent、通信Agent组成的分布式信息采集多Agent系统,将安监局监管中心对危险化学品生产过程监管的信息采集任务下移到企业端,利用多Agent系统实现危险源生产状态参数的采集、监控及分析;设计了该信息采集系统各类Agent的结构和功能.利用多Agent系统实现分散于各企业的危险源生产状态参数的信息采集、监控及分析,预测和诊断生产过程中的异常状况.通过Agent之间的合作、并行求解使危险化学品安全生产信息采集的问题得到较好地解决.     

基于UWB的危化品智能仓储管理系统研究

针对当前危化品仓储过程中存在的问题,设计了一种基于UWB的危化品智能仓储管理系统,构建了UWB系统定位硬件平台,提出了一种基于神经网络的Chan-Taylor混合定位算法来抑制危化品仓库中的非视距误差及多径传播因素的影响,最后基于Visual Stdio 2018环境采用C++语言完成了系统的开发。测试表明本系统可通过UWB定位标签实现仓库货物、人员、设备的实时定位管理,危化品堆垛运动轨迹及距离的实时监测,可以有效提高危险化学品的安全管理水平,减少安全事故的发生。     

危险/易损货物运输监测智能微系统设计

针对当前物流行业发展需求及现有监测系统的不足,提出了一种新的危险/易损货物运输监测智能微系统.该系统采用信息管理分系统、数据交换分系统和状态监测分系统3层构架,分别实现信息管理、数据传输和状态监测等功能,形成了全程、多态、实时的货物监测网络.系统采用模块化设计,通过独立的微型模块执行感知、处理、传输和存储等功能,并可根据需求进行模块裁剪.系统充分采用MEMS技术成果,实现了小型化、低功耗.试运行结果表明,该系统可以对危险/易损货物的运输实施有效监控,有助于提高物流的安全性和信息化.     

激光起爆系统

爆破施工中广泛采用以电雷管起爆工业炸药的电起爆系统,在雷电、静电、杂散电流及射频电波等的作用下,有引起意外爆炸的危险性。另外,电雷管中使用的起爆药,对冲击极其敏感。为了提高爆破施工的安全性及作业效率,在至今尚不能采用自动化、机械化装填起爆药包的情况下,开发了以光导纤维、分光装置将激光装置的激光能作为点火源,通过激光在激光雷管中照射使雷管爆炸而起爆工业炸药的非电起爆系统. 在国内外刊物上对该起爆系统都曾有过介绍,近年来通过对激光装置、分光装置、激光雷管的改进和完善,已使其进一步适用于爆破作业。     

因特摩实时智能监控及事故预报防范系统--人工智能与计算机技术在安全生产中的应用

介绍了因特摩实时智能监控及事故预报防范系统.该系统是基于因特网的实时集成分布式智能系统,能对生产过程和设备进行智能监控及对事故进行预报和防范.其超媒体显示空间分别用"公有知识显示窗口"、"私有知识显示窗口"和"实时反向推理启示窗口"为生产人员提供及时有效的操作指导.因特摩系统将人类智慧与机器智慧相集成,将私有知识和公有知识相集成,把知识集成系统(KIS)和信息处理自动化系统(如MIS和ERP系统)以及数据处理自动化系统(如DCS、PLC和SCADA系统)相集成,体现了诸多的新方法和新功能,在安全生产中发挥出了作用,实现了"信息化带动工业化,知识化推动信息化".     

基于CAN总线的火灾报警系统设计

采用CAN总线设计方法,提出一种分布式智能火灾报警系统设计方案及系统实现方法.采用多CPu的并行处理方式和智能数据处理方法,实现了系统的实时、准确报警和可靠的联动控制.利用现场总线CAN实现控制器的联网.具有可靠性高、误报率低、人机界面友好的特点.     

基于Cloud-BIM和UWB的施工现场智能安全系统研究

为了应对目前施工现场安全管理方面的不足,提出1套能够实现事前化、实时可视化的施工现场智能安全系统解决方案,该系统从现状分析和实际需求入手,利用Cloud-BIM、UWB、ZigBee和人工势场法等技术方法的集成,在人员即时定位、危险源和危险区域识别与分析的基础上,完成信息协同、实时定位、危险预警和路径规划4部分模块的系统架构,实现场地分析、危险预警以及对人、材、机的静止堆放和移动路径的分析规划。研究表明:该系统的应用能够降低施工现场不安全现象发生的频率,从整体上提高现场安全管理水平。     

基于Xscale和多DSP的智能视频监控系统的设计与实现

设计了基于PXA270 Xscale处理器和多片TMS320DM642 DSP处理器的并行智能视频监控系统,详细介绍了其体系结构的特点,关键模块的硬件组成及工作原理,并通过在该系统上实现运动目标的实时跟踪算法验证了系统的设计性能.验证结果表明,该监控系统具有处理速度快、接口丰富、成本低廉、可重构的特点,适合应用于视觉导航、安全监控等要求高速视频图像处理的场合.     

化工生产事故预防信息系统研究

为指导操作人员正确地处理化工生产过程中的问题,防范人为误操作导致的事故发生,开发了以化工生产的危险与可操作性分析结果和典型事故原因分析结果为知识库的事故预防信息系统.系统实时在线监测化工生产过程中的关键变量,通过判定变量间的影响关系,实现对化工生产过程潜在危险的辨识、预警并给予实时操作指导,以确保生产安全,提高装置的生产效率.最后,以丙烯聚合工艺为例,在多功能过程试验控制平台上进行了验证,探讨了事故预防信息系统的应用方法.     

嵌入式系统在远程监控中的应用

随着嵌入式技术的进一步发展,嵌入式系统已经广泛应用于智能家电、通信、工业控制、汽车等多个领域.一个好的嵌入式系统是能完成目标功能的最小系统.以中央储备粮某直属库远程自动监控系统项目为背景,介绍了嵌入式远程自动监控终端的设计和实现.系统软件设计采用了结构化设计中的模块化程序设计方法,根据功能的不同进行模块的划分,功能模块包括底层设备驱动模块、用户界面模块GPRS网络模块、通信协议模块等.嵌入式系统在中央储备粮直属库远程监控中实现后,完成了粮库的分散控制与集中管理;实现了粮库的智能控制,降低了能耗;节省了人力资源和减轻了劳动强度,提高了粮库的监管水平.     

黏性颗粒在滤料表面沉积的动态模拟及规律

为研究颗粒黏性对过滤除尘性能的影响,分析了颗粒沉积过程的受力情况,应用颗粒流计算软件PFC2D对颗粒在滤料表面的沉积行为进行了数值模拟。结果表明:颗粒形成粉尘层的过程中主要受到风流力、惯性力等压缩力和范德华力、滚动摩擦力偶矩等压缩阻力的作用,颗粒黏性的增加,会使颗粒间滚阻系数和摩擦系数显著增加;PFC可实现粉尘颗粒在滤料表面沉积过程的可视化,得到不同黏性颗粒在滤料表面的沉积形态,滚阻系数或摩擦系数越大,粉尘层孔隙率越大,过滤阻力越小,其中,摩擦系数的影响作用弱于滚阻系数。     

低频振动对高温类铀矿岩氡析出规律的影响研究

为了研究铀矿山采掘作业低频振动对高温铀矿围岩氡析出规律的影响,选取南方某铀尾矿砂、石英砂等原材料制备类铀矿岩试块,基于正交试验原理设计0~40 Hz与30~50℃两种因素条件下共计25组对比试验。试验结果表明:在一定时间范围内,单因素测量条件下低频振动与高温加热对试块的氡析出率均有提升作用,但是随着振动频率的上升,氡析出率会呈现一个先增大后减小的趋势,30 Hz时氡析出率达到最大值;在低频振动与高温持续加热耦合作用下,氡析出率变化呈三维立体曲面,在曲面振动频率30 Hz、试块测量温度为50℃位置时氡析出率达到最大值,试验结论可为铀矿井氡防护优化提供一定的参考。     

水解酸化-地下渗滤技术处理生活污水的工艺研究

为优化水解酸化-地下渗滤系统(Hydrolytic Acidifi-cation-Subsurface Wastewater Infiltration System,HA-SWIS)工艺参数,提高分散式污水处理效果,通过控制HA水力停留时间(Hydraulic Retention Time,HRT)、搅拌速度、SWIS水力负荷(Hydraulic Load Rate,HLR)及干湿比,考察系统COD、NH4+-N、TN和TP的去除效果。由于温度控制在18～22℃,忽略温度对COD、NH4+-N、TN和TP去除效果的影响。结果表明,随优化参数改变,HA-SWIS联合工艺去除污染物效果存在显著性差异(p <0. 05)。当HA搅拌速度为15 r/min、HRT为2 h时,SWIS的HLR为0. 08～0. 12 m3/(m2·d),干湿比为1∶1～2∶1时,联合工艺对COD、NH4+-N、TN和TP的去除效率最高,分别为92. 0%、78. 6%、65%和92. 7%。该装置占地小,基建费用低,无需药剂投入,每吨水处理费用0. 46元/t,处理水质可回用,满足景观水要求(GB/T 18921—2002),适用于管网不完善地区。     

钢铁企业大型低位料仓汽车卸料的粉尘控制

某钢企大型低位料仓为汽车卸料,料仓厂房内空高,跨度大,料仓上部贯通,物料落差大,卸料中产生大量粉尘,环境污染问题典型突出。通过对低位料仓汽车卸料产尘特性分析,采取加强生产管理、组织汽车有序卸料、料仓厂房有效密闭、合理设计捕尘方式和布袋除尘系统等措施,能够有效地控制粉尘污染。除尘系统具有投资及运行费用少,除尘效果明显的优点。     

基于BAT-OOPN理论的煤电机组超低排放限值研究

应用由经典Petri网发展而来的面向对象Petri网的理论和方法,将Petri网移植引入绥电超低排放(BAT)工艺中,对绥电超低排放(BAT)数值模拟进行研究。结果表明,在置信水平为99%时,颗粒物、SO2、NOx的浓度正态分布均值置信区间为颗粒物(4.0,4.9),SO2(10.9,14.2),NOx(35.1,39.1);最佳排放质量浓度为:颗粒物1.7 mg/m^3,SO22.0 mg/m^3,NOx19.8 mg/m^3;最差排放质量浓度为:颗粒物7.5 mg/m^3,SO231.0 mg/m^3,NOx47.9 mg/m^3。根据最佳排放浓度指出污染物削减潜力以及绥电减排的空间,可以根据最差排放浓度进行污染源预警;依据仿真结果并结合现有的排放标准,拟定燃煤电厂超低排放限值为颗粒物5.0mg/m^3,SO215 mg/m^3,NOx40 mg/m^3。     

配置SCR的柴油货车道路运行NOx排放分析

为了研究重型柴油货车在不同道路运行工况下的NO_x排放特性,以一辆配置选择催化还原(Selective CatalyticReduction,SCR)净化系统的国V排放标准的重型柴油货车为研究对象,开展实际道路运行车载排放测试,通过车载排放测试系统实时采集车辆行驶速度、NO_x排放体积分数与排气温度等数据,分析车速、排气温度、路况等对NO_x排放的影响。结果表明,车速低于40 km/h,NO_x排放随车速增大稍有增加; 40～70 km/h,随车速增大NO_x排放降低;高于70 km/h,随车速增大NO_x排放显著降低。车速与排气温度呈线性正相关,排气温度高于150℃,SCR才能显示出对NO_x的净化效果。市区工况车速低,排温低于150℃,SCR不能有效工作;市郊、高速工况下排温高于150℃,SCR催化效率提高,车速增大,排温升高,NO_x排放降低,因此NO_x排放市郊工况低于市区工况,高速工况低于市郊工况。配置SCR的重型柴油货车NO_x高排放区主要集中在中低车速、加速区间内。     

机械蒸发处理垃圾渗滤液的试验研究

对生活垃圾填埋场渗滤液原水、MBR出水、NF浓缩液分别进行机械蒸发试验。结果表明,机械蒸发装置适合MBR产水、NF浓缩液的处理,回收率达到90%;COD和氨氮的去除率达到92%以上,达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)的表2标准。渗滤液原水则不适合用机械蒸发法处理。     

基于地震与危化品突发事件耦合影响的人员转移安置点设置

通过对目前人员疏散转移安置点设置研究现状和问题及城镇化工园区集约发展安全隐患的分析,提出了突发事件耦合影响下人员转移安置点综合规划的必要性。首先分析了典型危化品园区内突发事件耦合的典型模式、影响特性,并基于突发事件耦合特性、影响区域提出了耦合突发事件下人员转移安置点规划的安全性、可达性、适宜性的14个关键影响因素,给出了各指标量化的标准。基于加权灰色关联法和事故影响评估方法,提出了一套安置点适宜性评估筛选、新增安置点规划的方法,给出了安置点规划的流程。利用改进的Voronoi图方法确定安置点的覆盖半径和责任服务区,进行安置点容量与责任区内核密度人口容量的对比分析,以确定安置点人口容量缺口。结合安置点可达性、安全性、适宜性进行叠加划分,确定新增安置点规划位置。最后以某区示范应用,阐述其规划应用方法和流程。以区域内安置点最大全覆盖原则,得到了在地震灾害影响下城镇人员可能受危化品泄漏威胁区域,以及区域安置点的缺口及规划方案。     

基于可拓方法的基坑工程安全状况评价

为系统评价基坑工程的安全状况,减少安全事故的发生,保障城市轨道交通工程的安全建设,基于基坑病变机理和大量工程实例构建了一套包括3级指标、10个因素的评价指标体系,并确定各个指标的等级量值区间,结合最小二乘法和熵权法,提出基于融合权重的指标权重确定方法,并基于可拓学理论综合评价基坑工程的健康等级。以武汉轨道交通二号线4个站点的深基坑工程为案例,评价其健康状况,根据蒙特卡洛模拟的基本理论,运用水晶球对工程实例进行敏感性分析,找出具体的敏感因素,结果验证了上述方法的工程实用性,为轨道交通站点的基坑安全管理提供简单有效的控制方法。     

铀尾矿滩面氡析出率与环境因素的灰色关联度分析

通过对衡阳市某铀尾矿滩面的氡析出率、大气温度、大气湿度、气压、γ剂量率、土壤含水率等环境物理量进行监测采集。应用灰色关联度分析法计算分析了其中各因素与氡析出率的关联度,结果发现在分辨系数为0.5的条件下,大气温度、大气湿度、气压、γ剂量率及土壤含水率与氡析出率的关联度分别为0.550 1,0.476 1,0.631 5,0.748 2和0.485 9,其中γ吸收剂量率对氡析出率关联度最大;而大气湿度的关联度最小。结合氡析出率的影响因素具有多重性的特点,试验研究成果可为以后探索氡析出率与各环境指标量的数学关系提供重要参考。