室内火灾发展过程稳定性数值计算与分析

为明确轰燃现象出现前火灾所处的状态,得到轰燃发生的临界条件,基于非线性动力系统稳定性理论,针对描述火灾过程的一个典型微分方程,采用数值方法计算了系统Jacobi矩阵的特征值随时间的变化。计算结果表明在出现轰燃现象之前的火灾过程始终处于临界稳定状态。通过火灾过程的温度T(n+1)~T(n)曲线的数值计算验证了轰然发生的临界条件,对火灾非线性动力系统的时间演化过程进行了解释。     

燃烧、爆炸过程复杂性行为的非线性动力学(Ⅰ)

从非线性动力学观点,总结了燃烧和爆炸系统的多种复杂现象。指出了其非线性现象之间的对应关系。提出了从非线性即从“系统”、“全局或大范围”、“演化”及“统一”地观点认识燃烧和爆炸现象的观点。     

事故与灾害预兆现象和理论研究

事故与灾害预兆现象普遍存在于人类活动领域和自然界中,由于人们忽视其作用,导致很多可以避免的事故或灾害的发生。研究指出:事故与灾害预兆是一种平衡力受到了破坏,在其平衡系统或整体物体中受到破坏或失衡,其能量向外释放或力失衡时所展现出的一种不正常的现象;通过仪器、经验和观察就能及时捕捉种种异常或不正常现象,采取应对措施进行预防,就能将事故或灾害消除在未发生前或将损失降减到最低限度;同时总结提出煤矿一般透水事故的预兆理论和预兆现象。笔者认为,研究事故与灾害预兆的现象和应用,是防止和减少事故或灾害发生的最有效途径,应该引起普遍重视。     

工业热灾害及其安全工程

1工业热灾害现象与类型 1.1工业热灾害是指在工业生产过程中与热过程有关的灾害现象.工业生产中的热过程主要是指燃料燃烧释放出热量及随后引起的火灾、爆炸等.工业热灾害的危害包括对人、物以及生态环境所造成的危害.     

低压环境对锂电池热失控释放温度影响

为研究锂电池在民航飞行低压特殊环境的安全性及发生热失控灾害后的高温危险性,通过可模拟飞行变动条件的动压变温实验舱开展系列实验,研究锂电池在不同低压环境下的（101,60,30 kPa）多节18650型锂离子电池热失控温度特性,采集电池池体温度及热失控喷射释放温度等参数。研究结果表明:随环境压力降低,圆柱锂电池间的热失控传播并不能被阻断,但锂电池热失控灾害所释放产生的高温区域减少,且高温持续时间变短,释放所产生温度的高温危险性随环境压力的降低而有所降低。     

干旱灾害风险评估的研究进展

干旱灾害风险评估是风险管理和减灾管理的基础,其成果可以为救灾减灾提供科学依据.对干旱灾害系统的复杂性与非线性以及干旱灾害风险评估的程序、方法模型与研究内容等进展进行了综述.在此基础上,展望了干旱灾害风险评估的综合性、动态性等发展趋势,并预测了进一步研究的重点.     

新型应急避难硐室研究与设计

简要介绍了国内外避难硐室研究现状。针对避难硐室所要防护的灾害,确定了防护定位,选址注意事项,给出了硐室大小参考值,避难硐室强度与密闭性要求。进行了避难硐室内部生存系统设计,包括多级供氧系统、空气净化系统、温湿度控制系统、动力系统、监测通讯系统等。     

灾害应急网络系统中的风险信息传递与沟通

为了探讨灾害的风险传递规律及其风险传递的阻断措施,基于系统理论和信息论的原理,将灾害应急管理体系视为一个复杂的系统,讨论灾害风险传递系统中要素的关联性和信息感知的非线性特性可能产生风险的传递性。结果表明,风险的传递性主要存在于信息缺乏和应急知识的不成熟的灾害应急网络体系中,并且可以将风险传递结构关系分成关系型、层次型、树形和网状型4种类型。最后,利用信息熵的方法表述信息在传递中的损失,指出风险沟通可以阻断风险传递链。     

煤矿瓦斯灾害事故的分形特性

为了解瓦斯灾害的演化特性与规律,应用分形理论中的R/S分析方法,对2000~2013年我国煤矿瓦斯事故及不同瓦斯事故类型建立四个时间序列进行分形特性研究,其重标极差的线性回归相关系数R在0.9715~0.9983之间,给定显著性水平α=0.05,经t检验,回归方程可靠;四个时间序列的赫斯特指数H在0.5998~0.9944之间,分形维数D在1.0056~1.4002之间,时间序列均具有明显的赫斯特现象和较强的约瑟效应。结果表明:煤矿瓦斯事故持续减少的趋势性很强;R/S分析方法能较好地反映煤矿瓦斯灾害子系统复杂的非线性动力学特性。     

灾害燃烧及特点

灾害燃烧是失控状态下的燃烧过程。多年来燃烧科学研究的成果,是灾害燃烧理论的基础,灾害燃烧除了具有燃烧学的特点外,还存在着自己的特有规律。灾害燃烧具有一般灾害学的特点,存在着确定性与随机性的双重性规律。灾害燃烧过程中特有的现象包括阴燃过程与辐射引燃,这两个过程在现代燃烧设备中是不存在的。本文介绍了灾害燃烧的特点,分析了灾害燃烧与现代燃烧设备燃烧过程的差异,提出了灾害燃烧的研究方向。     

太空环境下锂离子电池热失控与火灾的研究展望

综述了锂离子电池的热失控机理,介绍了由于电池内部电解液、电池隔膜和电极材料分解的链式热反应过程而引发的热失控和火灾现象。同时,讨论了锂离子电池在微重力太空环境中可能产生的烟黑浓度倍增,加速火蔓延,火焰喷射等极端火行为。进而探讨了开展锂离子电池的低压、落塔和抛物飞行等地面实验模拟太空微重力燃烧的方法可行性,建立数值模型预测太空微重力环境下锂离子电池热失控临界条件与火灾行为的必要性,以及如何通过基础研究科学地指导空间站电池热管理和消防系统的设计。     

公共场所人群加速度异常检测系统

针对目前基于速度检测公共场所密集人群异常行为存在的检测准确率低、使用范围局限的问题,从人群的加速度角度对可能导致公共安全事故的人群异常行为进行研究,提出了一种基于加速度检测人群异常行为的算法,并基于该算法实现了针对人群逃散、人群聚集、人群拥挤和人群逆行4种异常行为检测的系统。首先,利用金字塔Lucas-Kanade光流法进行特征点跟踪;然后,在获取到特征点的速度矩阵基础上进一步计算其加速度矩阵,反映速度的整体变化;最后,从加速度大小和方向两方面检测人群异常行为。结果表明,所提算法检测用时较少,相比基于速度检测的对比算法,检测的正确率提高到80%,误报率降低为5%。     

System dynamics research of non-adaptive evacuation psychology in toxic gas leakage emergencies of chemical park

Chemical industry park plays an important role in optimizing the allocation of resources, but an emergency may make a great deal of personnel casualty and property loss. Many casualties are not the result of accidents but are caused by extreme behavior because of the non-adaptive psychology of the evacuees. Panic is one of the non-adaptive psychological behaviors during an evacuation, which is influenced by a variety of factors. Based on the consideration of the disaster environment and the evolution of crowd emotion, a system dynamics model of panic spread is established by using Anylogic software, and simulation experiments are carried out for different disaster severity, visibility, and groups. The results show that the number of people with severe panic increase when visibility decreases or disaster diffuses. Besides, the appropriate proportion of groups can effectively reduce the cooling time of crowd and ease the fears. However, continue to increase the number of groups has no significant effect on the panic control. This work can provide some reasonable guidance for regional emergency evacuation in chemical park.     

Scenario derivation and consequence evaluation of dust explosion accident based on dynamic Bayesian network

In order to clarify the correlation between the evolution path of dust explosion accidents and emergency decision-making, and to accurately predict the disaster damage levels of various disaster bearing bodies. This paper extracts 56 key scenario elements from four aspects, namely state, answer, goal and environment, based on the analysis of typical dust explosion accident cases. At the same time, a general scenario evolution path of dust explosion accident is constructed. Using fuzzy number set theory and dynamic Bayes joint probability model, the accurate solution of scenario state probability was realized. With the help of accident cases and dynamic Bayes approach, the dust explosion consequence prediction index system and evaluation criteria were constructed, covering factors such as dust explosion intensity, casualties, direct economic losses, equipment damage, building damage, environmental damage and other factors. A polyethylene wax dust explosion accident in a city of China was used to verify the dust explosion accident scenario evolution model and consequences prediction model. The predicted results were in good agreement with the actual damage of various carriers of the accident, which indicated that the model could be used for dust explosion accident prediction and disaster loss prediction. The research results provided reference and technical support for the prediction of dust explosion accident evolution direction, emergency aid measures decision and deployment, disaster damage prediction and evaluation.     

灾害演化网络时序性风险评估模型

为探究灾害演化过程中风险的时变特征和时序性风险评估的可行性,采用灾害演化理论和方法,综合考虑灾害链式效应、灾害后果时变性和政府干预等因素,首先,建立由灾害损失度、灾害发生概率、灾害直接风险和灾害综合风险共4个子模型构成的灾害演化网络时序性风险评估模型;然后,通过数值算例验证该模型的可行性;最后,分析所提模型的优越性.研...     

灾害视角下基于隐患因素的生态安全演变机理与系统动力学特征

通过"灾害学"视角认识和理解生态安全,针对隐患因素对安全状态的影响,探讨了生态安全演变的隐患触发传递与响应控制机理,并从系统动力学的视角论述生态安全是反馈的动力系统和非线性的动态系统特征。研究表明,生态安全因素分析必须包含隐患因素分析;安全评价要素范围必须扩展。生态安全系统由隐患触发传递系统和响应控制管理系统组成,且两系统之间以及子系统各要素之间相互影响、相互联系,是隐患因素不断触发、传递、响应和控制的复合高阶演变过程,具有非线性灾变性、自组织及被组织性和有序与无序的动态性。     

热带气旋影响下的电网应急案例框架构建研究

在我国电网防灾抗灾体系中,因风灾等自然灾害影响具有持续性,造成应急准备阶段对灾害演变过程认知不足而引发响应阶段抢修故障。热带气旋是导致电网破坏严重的自然灾害之一,近些年发生率高于以往同期。风灾是阶段变化的,情景又是动态演变的。针对热带气旋的影响,考虑其不同影响阶段构建应急案例,可在应急响应行动过程,有效准确的面对风灾特性而带来的抢修故障。提出电网风灾的案例框架构建方法,并结合风灾的特点进行框架分类,可有效应对灾害的不确定性从而增加案例可用度。同时对风灾案例库建设、抗台演习演练与实际应对三种目的下的案例进行属性约简,依热带气旋演变,将案例个体拆分化采取逐步多次检索生成可行预案,从而提高响应效率。     

BP神经网络技术在交通工具火灾预警中的应用

通过对交通工具火灾成因机理以及现有典型交通工具火灾实例的分析研究,建立了预警评价指标体系。根据非线性理论和模式识别原理以及交通工具火灾的特点,采用基于BP神经网络的智能灾害诊断方法,对交通工具火灾发生的可能性和危险性进行评估和预测。研究表明:BP神经网络方法是解决非线性系统问题的一种有效方法,与传统的预警方法相比,该方法具有速度快、效率高、可信度好、自学能力强等特点。采用BP网络进行交通工具火灾预警时,只需输入影响交通工具火灾发生的相关指标因素,网络便可在较短的时间内得出可靠的预警结果。     

我国煤炭行业潜在危机与现实矿难的成因和对策

针对我国煤炭行业矿难频发,尚未有效遏制的现状,从对行业现实矿难的统计数据和潜在危机的现象分析入手,运用系统理论的观点,根据煤炭行业的复杂系统特征进一步分析危机和矿难形成的原因和机理。笔者认为,煤炭系统的危机和矿难是由系统运行过程中的矛盾和风险演变而来的,行业内部结构失衡是危机形成的内在因素,造成系统处于病态运行状态、危机潜伏;能源需求的非理性是危机形成的外部因素,造成系统病态运行加剧、危机加重;矿难则是处于危机状态的煤炭系统运行过程中剧烈波动而产生的突发危机事件。根据分析和研究所得的结论,提出必须纳入煤炭内部系统、纳入国家能源系统和宏观经济系统中,对煤炭行业危机和矿难进行多层次宏观层面的调控并采取新的对策。