基于虚拟现实技术的喷射火事故三维动态仿真及应用

基于Shell模型的原理和计算方法,把喷射火焰视为近似倒立圆台形,构建了不同风向影响下的喷射火三维模型,运用虚拟现实技术和三维可视化技术对喷射火事故进行模拟与仿真。以Delphi和OpenGL/GLScene为开发工具,实现了喷射火三维模型的程序化与三维场景绘制,同时引入粒子特效系统,实现了喷射火焰燃烧的实时动态仿真,完成了喷射火三维动态可视化软件系统的开发。最后,利用该系统进行实例分析。应用表明:虚拟现实技术与事故后果模拟相结合,使整个系统实现实时性和形象性的统一,虚拟现实技术在化工行业具有广泛应用前景,也为事故后果预测评估提供科学依据。     

“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X3D技术的化学灾害事故处置在线培训系统

从消防部门处置化学灾害事故训练需求出发,采用基于Web的虚拟现实和智能组卷技术,设计并实现了一种化学灾害事故处置在线培训系统。按照化学危险品在储存、运输、生产环节中发生泄漏、燃烧和爆炸等事故类型进行分类,提供了危险源理化性质、事故特点及危害性分析、灭火救援行动措施等知识的在线学习和考试功能。在技术实现方面,采用互联网Web3D标准X3D技术,以三维方式模拟事故场景和表现知识内容,为用户提供了一个网络化、沉浸式的三维互动学习模式和环境。系统的设计和实现为化学灾害事故处置培训工作网络化、培训内容系统化、表现形式多样化提供了一种新的思路。     

危险化学品运输槽罐车清洗技术研究与应用

危险化学品运输槽罐车清洗是典型的受限空间作业,针对其作业条件差、生产安全事故频发的严重问题,搭建了一套高效智能化清洗技术。该技术将三维自动旋转喷头应用于高压射流工艺中,形成高压旋转水喷淋系统,结合智能控制系统,实现罐内全方位、无死角自动喷淋清洗。该技术清洗6.8 m×2.3 m×1.7 m运输酸碱的槽罐车罐体,耗时约7.5 min,耗电约12 kW·h,耗水约2.3 t。该技术能够有效消除现有安全生产隐患,从本质上提高安全生产能力,减少生产安全事故,从源头解决清洗过程对人身健康造成的伤害,具有安全、节能、环保、经济效益和社会效益显著等多重优势,符合国家推进节能减排、低碳发展的工作思路,具有很好的推广应用前景。     

化工安全三维培训与模拟演练系统研究开发及应用

本文针对化工企业的自身特点,在分析危险化学品的典型生产、运输、装卸、储存等环节基础上,研究开发了一套化工安全三维培训与模拟演练系统,通过整合实景照片技术、地理信息技术、模型分析、三维建模技术、多方协同技术等,采用系统场景和现实相结合的方式,对突发事件应急处置的整个流程进行培训与模拟演练,达到对相关人员进行模拟演练和培训的目的,从而提高有关部门和人员应对突发事件的能力。     

基于组合赋权三维云评估技术的深部煤矿顶板事故风险分析

为了更好地对深部煤矿顶板事故展开风险评价,提出了组合赋权三维云评估技术。基于事故统计及事故致因理论,对深部煤矿顶板事故风险指标体系展开研究,采用博弈论对改进层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)和熵权法进行博弈分析,以实现风险指标的组合赋权,通过构建三维云模型,对深部煤矿顶板事故危险性进行可视化分析。结果表明：包括行为、技术、设备、环境、管理5大风险因素在内的一级指标并其下20个二级风险指标是深部煤矿顶板事故风险评价指标体系的主体内容,且以环境风险权重最大;由三维云评估技术分析可知,平煤九矿的顶板事故风险级别为Ⅲ级,即修复后可接受,与该矿生产实际情况相符。组合赋权三维云评估技术的提出有助于完善深部煤矿顶板事故风险评价方法,可应用于工程实践。     

港口装卸设备安全事故

<正>散装港口典型装卸设备主要有卸船机、装船机、堆取料机、皮带机等,通过对近年国内典型装卸设备安全生产事故分析,可以简单分为装卸设备关键结构件断裂事故、装卸设备关键齿轮（箱）及轴承因润滑不到位导致机损事故、装卸设备高空及吊装高风险作业安全事故、皮带运输部件摩擦着火事故、船岸碰撞事故五个方面。     

飞行数据可视化技术研究

针对航空器事故调查和不安全事件分析的结果及改进的需要,研究基于FDR/QAR/DAR/CVR的数据可视化技术。提出基于飞行仪表布局语言(FILL)的仪表模型构建与驱动的技术方案,解决FDR/QAR/DAR记录数据的导入与修正处理、不同分辨率三维地形的生成与显示以及飞行数据与驾驶舱话音同步播放等问题。实践证明,利用数据可视化技术所构建的包括飞机、航迹、仪表、地形、跑道、航图等元素的三维图形飞行环境集成再现了飞行过程,为事故调查和事件分析提供了科学有效的辅助分析工具。     

遂广遂西高速公路风险分析与管控经验交流

<正>高速公路交通事故情形复杂、多变,交通运输事故、危险化学品运输事故以及火灾事故等事故灾难性突发事件常有。针对遂广遂西公司生产过程中存在的主要危险、有害因素和公司安全生产管理情况,结合可能发生的事故情景,对遂广遂西公司现有事故风险防控与应急措施在事故救援过程中控制事故危害后果和影响范围的效果进行分析评估,完善生产安全事故风险防控和应急措施,从而降低遂广遂西公司发生生产安全事故的可能性,提高事故救援过程中的应急处置能力,将损失降到最低。     

科学编制应急预案演练方案

演练方案是演练策划人员依据预案和假设的事故场景编制的＂演习剧本＂,目的是为了检验和锻炼提高应急人员应对生产安全事故的现场处置能力,并通过潜在的事故场景模拟事故在发生或发展阶段出现的景象,以贴近实战的方式对生产安全事故预案进行演练。     

重大基坑坍塌事故虚拟仿真系统研究

为预防基坑坍塌事故发生、进行重大事故警示教育,以杭州地铁湘湖站北2基坑坍塌事故为素材,研究构建重大基坑坍塌事故虚拟仿真培训系统。对案例事故涉及的设计、施工、环境三大因素的技术问题进行总结,研究了事故链各致险因素及对推动事故发生所起作用,完成仿真系统平台设计和开发工作。系统应用多种制作技术创建工程场景模型,展示深基坑工程复杂的施工工序和空间关系,再现基坑坍塌事故发生发展过程和贴近实际的灾难场景。研究结果表明:仿真系统成果可丰富地下工程教学、施工现场安全教育和安全监察培训的内容和形式。     

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。     

基于知识图谱的国际工程安全管理科研合作研究

为了研究国际工程安全管理在国家（地区）、研究人员的合作现状,基于研究热点与研究前沿的分析结果,对工程安全管理科研合作研究未来的发展趋势进行预测,利用CiteSpace的可视化与统计功能对工程安全管理领域展开研究,得到可视化知识图谱。研究结果表明:国际上关于工程安全管理的研究主要集中在欧美等发达国家,许多国家均与美国建立了合作,而其他国家间的合作较为分散,呈现明显的“无标度”现象; 2003—2017年国际工程安全管理研究的热点领域集中在文化和技术层面; 2003—2017年工程安全管理的研究热点可以分为5个阶段分析,当前的研究热点为施工现场的安全管理及施工前的风险管控。     

我国现行生产安全事故统计制度和模式分析及完善建议

为进一步完善我国生产安全事故统计工作,对以2016年新版《生产安全事故统计管理办法》和《生产安全事故统计报表制度》为核心、以12个相关行业领域的规章和报表制度为补充的我国现行生产安全事故统计制度体系进行系统梳理,阐明我国现行生产安全事故统计制度主要特点;从事故统计的协同性、事故范围、填报主体、报表的指导作用、统计结果的发布内容和模式5个方面深入分析我国现行生产安全事故统计工作存在的不足,并提出针对性的完善建议,以期为我国生产安全事故统计工作完善提供参考借鉴。     

基于知识图谱的建筑工程施工事故智能分析

为预防和减少建筑工程施工事故,应用人工智能领域知识图谱技术,对建筑工程施工事故进行分析。通过定义领域知识图谱概念体系结构,从建筑工程施工事故数据中提取关键知识要素,构建建筑工程施工事故知识图谱,将其储存在Neo4j图数据库中,并提出基于知识图谱的建筑工程施工事故分析流程,针对事故相关信息开展查询、统计分析以及关联路径分析等智能分析。研究结果表明：基于知识图谱技术,将建筑工程施工事故知识以可视化图形或表格等进行展示,将事故信息以知识形式结构化存储及表达,可有效提高事故分析工作效率,为事故预防以及安全管理提供决策支持。     

论生产安全事故救援费用的承担机制

为了实现重大生产安全事故救援费用的公平负担,保障救援机制的可持续性,通过规范分析和比较分析,探讨了在第三方队伍参与救援的情况下,重大生产安全事故救援费用的承担原则和实现机制。研究结果表明:第三方队伍参与事故救援所产生的当次费用原则上必须由事故责任单位承担,但在其拖欠费用或者暂时缺乏支付能力的情况下,应当由承担应急救援职责的事发地政府先行垫付;由此在事发地政府和事故责任单位之间产生的是公法之债,可以通过行政强制执行的方式加以追偿。     

基于虚拟现实技术的隧道火灾应急培训系统构建和研究

为了解决现实中隧道火灾应急救援演练成本高、危险性大、适应能力弱的问题,基于建构主义安全培训理论,以3Dmax和Unity3D为技术手段,构建隧道火灾应急救援培训系统。系统功能下设体验模式、训练模式和底层模式,对应开发6个培训模块和15个场景科目,实现在高沉浸性的虚拟环境中对隧道救援人员、管理人员进行火灾应急培训。研究结果表明:该系统可以提高人员参加应急救援演练的积极性,降低应急演练成本,使学员在安全真实的虚拟环境中熟悉救援设备使用方法,增强学员处理事故场景的能力。     

FDA事故致因模型在海上船舶碰撞事故安全管理中的运用研究

FDA事故致因模型从安全信息视角出发,将海上船舶碰撞事故发生的宏观与微观因素系统地结合在一起,以管理科学和技术科学为依据,构建海上船舶碰撞FDA事故致因模型,从微观到宏观即个体船只、海运企业、海事局3个层面进行安全信息视域下的事故致因分析,通过逻辑推导定位最佳的安全管理方位。研究结果表明:FDA事故致因模型由3条事故子链及1条事故主链构成,能够从微观到宏观完整表达海上船舶碰撞事故发生过程及机理;破坏3条FDA事故子链或FDA事故主链的形成即可有效地预防海上船舶碰撞事故的发生,对促进海上船舶航行安全管理水平的提高具有重要的理论与现实意义。     

电梯PAR安全信息流管理模型构建及应用

为从安全信息视角分析电梯全生命周期过程中事故致因因素,并在实践中提升电梯安全管理水平,基于PAR事故致因模型开展电梯安全信息管理研究。以安全信息为主线,安全感知-安全分析-安全应答(PAR)安全行为链为关键点,建立电梯PAR安全信息流管理模型。基于电梯PAR安全信息流管理模型的逻辑架构建立电梯信息综合监管服务体系,将模型的信息服务形式具体化。并运用电梯PAR安全信息流管理模型对典型电梯事故进行分析。研究结果表明：电梯PAR安全信息流管理模型能够全面分析各层级失误模式,提升各主体协同治理能力。电梯信息综合监管服务体系可打破电梯领域信息“孤岛”现状,对智慧电梯建设具有重要理论指导意义。     

A disaster scene simulation system in 3D for oil transmission stations: Design and implementation

The disaster scene in three-dimensional (3D) plays a crucial role in disaster emergency management and risk communication of oil transmission stations. However, existing research for the disaster scene mainly focuses on reproducing the disaster environment and rarely predicts the damage state of the disaster-affected object. This paper proposes an object-oriented modeling method that utilizes a multilevel decomposition pattern for disaster scenes. This method combines earthquake vulnerability assessment with 3D visualization technology to predict and characterize the damage state of critical infrastructure in oil transmission stations. To enhance earthquake risk perception, a simulation system is designed and developed, which allows for the construction of virtual scenes and quick simulation of disaster scenes in 3D. The case application shows that the system improves the 3D modeling efficiency of disaster scenes and enhances public awareness of earthquake risks. The simulation system can provide technical support for seismic mitigation planning and emergency management decision-making at oil transmission stations and has good application prospects.