“基于情景构建高风险油气田重大事故应急准备理论及关键技术研究”获2013年度“神华杯”中国职业安全健康协会科学技术奖二等奖

基于情景构建高风险油气田重大事故应急准备理论及关键技术研究项目由中国安全生产科学研究院、中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司共同完成。该项目属于安全科学技术学科的公共安全领域,包括高风险油气田重大事故情景构建理论与方法、应急准备规划区技术与方法、应急准备关键技术研发与应用等主要内容。在项目总体设计中,以公众保护为核心目标,采用现代应急准备理论与方法,从科学、技术和工程应用三个层面,提出了重大事故情景构建理论,建立了基于现场调查、实验及计算的井喷事故情景原型,提出了井喷事故后果三维数值模拟技术,建立了基于井喷事故情景的应急准备规划区划分方法,针对我国高含硫油气田生产的特殊风险和钻完井特定高风险期间在安全与应急管理上的科技需求,提出了基于情景一任务一能力的应急预案编制技术,研发了基于风险管理的井喷事故现场监测预警技术及系统,提出了基于情景应对的公众保护技术,项目成果具有理论创新、学科融合和应用有效等显著特点。     

“十三五”国家重点研发计划系列科研成果

正灾场信息可视化呈现及事故应急辅助决策依托项目"十三五"国家重点研发计划课题"基于实际情景动态风险分析的事故应急处置辅助决策系统"(2017YFC0804706)。参与单位中国安全生产科学研究院(牵头单位)、中共中央党校(国家行政学院)、中国人民警察大学(原中国人民武装警察部队学院)、北京优锘科技有限公司。研发成果构建了针对事故核心区的三维场景快速构建子系统,可基于现场相关资料在10分钟内完成三维场景搭建,并基于虚拟电子沙盘实现事故核心区情景信息、现场处置方案等的动态展示及     

基于D-S理论的企业安全绩效综合评定研究

为客观评定企业安全绩效,提出一种基于D-S证据理论的企业安全绩效综合评定方法。在确定安全绩效评定指标的基础上,利用模糊函数和群决策方法处理评价过程中的不确定信息,将多源决策信息转换为同一框架下的评价信息,然后根据各决策信息的重要度,通过D-S证据理论的mass函数和证据合成方法对安全绩效评价群决策中的不确定性信息逐层融合。实例表明,该方法能够克服D-S冲突问题,保证企业安全绩效综合评定信息融合结果的准确度,企业安全管理的优劣势的表征更为直观。     

危化品事故情景推演网络构建及关键节点分析*

为有效应对危化品事故发生与演变时存在的动态性及不确定性问题,基于事故演变过程中的关键情景状态及对应孕灾环境、应急活动和处置目标等要素,引入动态贝叶斯网络方法,构建危化品事故情景推演网络,并结合复杂网络知识,对孕灾环境和应急活动2类事故影响因素节点进行敏感性和重要度分析。结果表明:情景推演网络计算的情景节点概率符合事故发生的实际情况,能够对危化品事故在不同孕灾环境和应急救援下的演变路径进行推演,并且分析得到燃烧物、消防力量、火场环境和建筑密度等关键影响因素节点,研究结果可为事故处理提供应急辅助决策支持。     

基于贝叶斯网络的电镀企业火灾事故情景推演

为有效解决电镀企业火灾事故情景演化路径复杂、火灾扑救困难等问题,提高电镀火灾应急处置能力,采用情景分析与贝叶斯网络(BN)相结合的方法,对电镀企业火灾演化路径进行推演。首先分析电镀火灾特点,确定情景状态、应急驱动、承灾要素和处置目标4种情景要素;然后基于动态BN确定情景间的关系,运用D-S证据理论处理优化,构建电镀企业火灾情景推演模型;最后将其应用于某电镀火灾实例,通过Netica软件得到各节点的状态概率,找出事故的发展趋势和情景演化路径。结果表明：该事故所有可能的演化路径中,预热槽体起火(情景S₁)是事故发生概率最大的情景,概率达81.2%;需在此处采取有效措施,使火灾消失概率达到62.3%。     

煤矿事故应急响应的风险决策研究

为提高煤矿事故应急响应的有效性,充分考虑决策者后悔规避的心理行为和决策信息的犹豫模糊性,提出一种基于后悔理论和犹豫模糊集的煤矿事故应急响应风险决策方法。首先,定义犹豫模糊效用函数,据此将犹豫模糊风险矩阵转化为以精确值表示的综合效用矩阵;其次,依据后悔理论,分别计算每种情景下实施不同应急预案的后悔值,并进一步将综合效用值和后悔值进行集成,得到各项应急预案的感知效用,依据感知效用的大小确定应急预案的排序;最后,通过煤矿瓦斯爆炸事故应急响应实例说明方法的可行性。结果表明:提出的方法可以有效克服决策者有限理性和决策意见出现分歧时对决策结果的影响,可为煤矿事故应急响应决策提供参考和借鉴。     

10万m^(3)原油储罐火灾爆炸事故情景构建与应急处置建议

10万m^(3)原油储罐是重要的大型能源存储设施,一旦发生火灾爆炸,会造成重大人员伤亡及财产损失,影响社会稳定。本文通过重大事故情景构建技术,利用底线思维,构建10万m^(3)原油储罐火灾爆炸事故情景,借助定量评估手段,分析储罐沸溢后果,进行情景演化推演,并辨识应急过程中关键阶段,分析不同演化阶段对应的应急任务,为油库开展针对性应急准备和科学性应急处置提供参考。     

基于案例推理的地铁非常规突发事件应急决策方法研究

针对地铁非常规突发事故发生时,由于地下环境复杂且封闭,很难获取较全面、准确的事件信息等问题,非常规突发事件的地铁应急决策是一个复杂的过程。通过对地铁事件原则性机理进行分析和研究,得到地铁发生重大火灾事故情景分析的贝叶斯网络节点变量,借鉴CBR模型的思想,将基于结构和属性的双重情景检索的事故案例推理应急决策方法应用到地铁火灾非常规突发事件应急决策中,该方法排除了因属性值缺失造成相似度无法计算或计算有误的情况,可为地铁交通应急平台的后期建设提供理论支持     

基于模糊逻辑理论的应急决策冲突程度表示方法研究

针对突发灾害事故应急决策过程中的冲突问题,提出1种应急决策冲突程度的表示方法,将应急决策冲突定量表示出来。基于模糊逻辑理论对应急决策冲突进行模糊评价;通过构建“大多数”的模糊函数,确定冲突程度的表示路径;根据冲突与一致性的相对关系,对“一致性程度”的模糊函数进行改造,构建“冲突程度”的模糊函数,并通过冲突程度的计算过程,得到最终的冲突程度;结合应急决策冲突实际,划分冲突等级,并确定其取值范围。研究结果表明:基于模糊逻辑理论的应急决策冲突程度表示方法充分利用了应急决策专家的决策偏好信息,实现了应急决策冲突程度的定量表示。     

危险化学品突发泄漏事故应急决策系统的开发与应用

介绍了危险化学品突发泄漏事故应急决策系统的开发及其在实际中的应用,以危险化学品数据库为基础,建立泄漏介质查找系统,方便查找泄漏介质,并根据所查找泄漏介质提供相应的应急决策方案。以"苯"泄漏为例,危险化学品突发泄漏事故应急决策系统根据操作人员提供的现场数据,自动生成苯泄漏的应急决策方案,方案内容包括带压密封夹具图、作业用工器具、安全保护用品、密封注剂选择、现场操作方法、现场急救方法、苯泄漏物处置预案、苯泄漏的消防及国家法规信息支持。危险化学品突发泄漏事故应急决策系统能够便捷的协助用户安全、迅速、有效地处置各种危险化学品,有效的预防因危险化学品泄漏引起的火灾、爆炸、环境污染及人身伤亡等特重大事故的发生,降低危险化学品泄漏事故所造成的危害。     

重特大生产安全事故的情景构建

目前重特大生产安全事故情景构建理论是前沿的应急管理理论之一,在我国目前处于学术研究阶段。在对比国内外应急管理理论的基础上,针对我国应急管理实际,提出了重特大生产安全事故情景的基本概念、构建流程等方法,提出了"情景-应对"型应急管理的核心——事故情景构建理论,并应用该理论为石油石化企业在应对重特大生产安全事故方面提供了一个全新的思路和发展方向。建立了某输油管道事故情景的构建方案,以此为实例对如何应用该理论进行了探讨,同时为提出具有针对性和实效性应急培训和演练提供参考。     

应急救援数字化战场体系研究与应用探索

为提高我国灾害事故应急救援能力，借鉴军事作战理念，构建应急救援数字化战场体系，结合应急救援战术互联网、现场数字化全息感知、态势推演与智能辅助决策、可视化指挥与协同作战等数字化救援技术的实战应用能力，建立天空地一体化应急通信保障体系和情指行一体化应急指挥作战体系，并在应急使命演习中验证实战效能，破解复杂灾害现场应急救援工作中存在的通信保障难、情报决策难、态势研判难、指挥调度难、作战协同难等实战难题，实现科学、高效、精准救援。研究结果表明：应急救援数字化战场体系建设打造单兵数字化、战场网络化、指挥可视化、救援智慧化的新型应急救援模式，系列化技术装备和系统平台投入实战应用，有助于提升我国灾害事故救援通信保障、现场感知、辅助决策和指挥调度能力。     

生产事故引发环境事件应急演练的典型问题剖析

当前基层组织的突发环境事件应急演练重点不明确,多数裹挟着厚重的生产事故救援内容,甚至偏离了环境应急演练主题,这对真实突发环境事件应对是不利的。基于最坏情景演练思想,剖析生产事故与环境事件的演练重点,厘清生产事故引发环境事件的处置流程和演练模式,并借助化工企业甲醇泄漏事故引发环境事件的桌面推演实例,廓清复杂环境事件应急演练的构设方法与实施步骤。结果表明:生产事故引发环境事件应急演练策划设计中,生产事故应急部分可有效集成为向环境应急提供信息的通道,提供关键处置结果作为环境应急主题演练的响应信息即可;生产事故引发环境事件应急演练组织实施中,重点凸显环境应急决策和部署情况,可根据演练场景需要,重点设置应急监测、污染控制、事故调查等应急功能（组）,以考查或展示环境综合应急能力。     

提油轮火灾爆炸事故情景构建研究

以情景构建模式,结合底线思维,搭建提油轮火灾爆炸事故情景,对标企业在应对特别重大事故的实际应急能力需求方面存在的短板,在应急能力提升工作中提出可行性建议。     

基于信息融合的建筑施工安全预警管理研究

针对建筑业安全事故率居高不下的现状,找出事故频发的主要原因。基于主要原因中人、机、环境和管理4方面数据和信息的复杂性、不确定性,提出采用信息融合技术的D-S证据理论法对建筑施工全过程中的人、机、环境、管理4方面的数据和信息进行分析和预测,并构建建筑施工安全预警管理预测模型。该预测模型能判断建筑施工项目的"安全状态",能解决建筑施工中安全事故及危险源的预测问题;同时针对具体情况采取防范措施,及时矫正安全隐患和确保安全施工。将D-S证据理论法应用于建筑施工安全预警管理中,扩展了建筑施工安全管理的手段。     

基于知识三元组的危化品储罐区火灾情景构建

针对危化品储罐区火灾难以预测且发展路径多样的特点,基于"情景-应对"模式比传统基于预案的应急管理更有优势。对知识元理论中的知识三元组理论提出新的见解,在分析危化品储罐区火灾事故情景特征要素构成的基础上,以公共安全情景三角模型为基础,拓展构建了危化品储罐区事故情景三角模型,并以江苏靖江"4·22"危化品储罐区火灾事故为样本案例,利用知识三元组理论和所构建的情景表示模型对事故的关键情景及演变过程进行了表示。     

基于改进D-S证据理论的煤矿通风机故障诊断

为了提高煤矿通风机故障诊断的准确性,提出了一种基于改进证据理论信息融合的故障诊断方法。针对强冲突证据之间的合成问题,通过引入相容系数的概念,充分考虑证据间的相容性和冲突性,建立了一种新的证据权重的确定方法。在对原始证据进行修正后,由D-S证据理论合成规则进行融合决策。仿真结果表明,该方法可以有效识别出煤矿通风机的故障类型,且能避免误诊现象。     

水电工程施工安全事故致因重要性多证据融合综合评价

为确定水电工程施工安全事故的主要致因,采取有针对性的安全防范措施减少安全隐患,降低安全事故发生概率,提出事故致因重要性的多证据融合模糊综合评价方法。收集306例典型事故案例,进行致因分析,归纳提炼人、物、管理、环境4类风险因素下的23项事故致因指标,构建安全事故致因评价指标体系;采用区间层次分析法(IAHP)、模糊集评价方法,分别确定风险因素和致因指标权重,进而建立基于专家群决策和D-S证据融合理论的多证据综合评价模型,并进行实例分析。结果表明：人的因素和物的因素是导致事故发生的主要因素;违章作业、处于不安全位置、冒险心理、无防护措施、使用不安全措施等事故致因所占权重较大;在采取安全防控措施时,应重点考虑上述因素。     

基于关键时间窗的泄漏事故情景构建方法研究

针对危险性气体泄漏事故致因因素和事故演化规律难以确定的问题,采用时间窗与情景构建相结合的方法确定情景要素、情景演变规律以及相关要素之间的逻辑和时间关系,建立了基于两类关键时间窗的泄漏事故情景构建方法。第一类关键时间窗基于事件树方法实现了对事故发生可能性的分析;第二类关键时间窗着眼于事发后的前期处置,实现了对事故发展可能路径的分析。以某液化气泄漏爆炸事故为例,利用时间窗情景构建模型构建泄漏事故情景,所构建的情景与第二类时间窗泄漏事故情景链中有一条该事故基本吻合,表明基于关键时间窗的事故情景链能够反映事故发生发展的客观可能性,对事故的全过程防范具有重要的借鉴意义。     

重大事故移动监测和指挥平台AKY-MCP的设计与实现

介绍了重大事故移动监测和指挥平台AKY-MCP的设计与实现。该平台能够快速、及时、准确地被部署,并收集应急指挥需要的各种现场信息,满足应急指挥人员进行沟通、指挥、调度对现场数据采集、处理和传输的需要,为应急指挥提供现场信息检测和辅助决策平台。该系统已经得到成功的应用,并取得了良好的效果。重大事故移动监测和指挥平台AKY-MCP,能更有效的监测事故现场情况,快速进行处置,降低生命财产的损失。重大事故移动监测和指挥平台AKY-MCP,能够在事故现场进行快速部署,对应急指挥进行辅助决策,并把现场视频图像信息、有毒有害气体浓度信息、GPS信息、现场地形位置信息和现场风速风向等信息实时发送到远端的指挥中心,为领导和专家提供现场资料,有利于及时决策、控制事故后果蔓延,维护社会稳定和人民财产安全。