A proactive process risk assessment approach based on job hazard analysis and resilient engineering

Complex systems often experience a long period of incubation before accidents occur. Therefore, a proactive risk assessment is essential for process safety. The conventional job hazard analysis (JHA) method has been an effective tool to conduct a process risk assessment in the high-risk industrial field. However, the conventional JHA is inadequate for the proactive risk assessment since it is usually conducted during and before one specific operation process. Operations such as startup and maintenance are performed repeatedly on the lifecycle of a plant. Therefore, the risk reduction measures for the industrial process should include not only preventive actions obtained from the conventional JHA but also recovery ones. Resilience engineering (RE) has proven to be helpful for the recovery analysis of a complex system. The objective of this paper is to propose a proactive and comprehensive process risk assessment approach based on JHA and RE. The mechanism of applying RE to address operation process risk is illustrated. The integrated approach can provide guidelines to establish proactive risk reduction measures as well as maintain a low-risk level. Finally, a gas transmission startup process risk assessment case is presented to demonstrate its applicability.     

基于筛选测试的化工反应危害评估探讨

本文主要讨论了基于筛选测试方法的化工反应危害评价。该方法是利用DSC、TS“等差热分析仪对化学品和混合物进行热稳定性的筛选测试,根据起始温度和反应焓变对化合物危害程度分级进行分级,建立反应风险指数,从而在小试和中试阶段就将反应危害降低或消除,确保大规模生产时的安全性,为真正实现化工工艺本质安全。此外,还比较了DSC、TSU、AFFAC、RSST等热分析仪,认为TSU和RSST是目前较为合适的热筛选分析仪,为建立反应危害实验室相关仪器的选型提供了参考。     

基于模糊推理的FRAM事故定量分析方法研究

为有效克服FRAM事故分析中无法进行定量分析的缺陷,提出结合模糊推理技术的Fuzzy FRAM模型。此改进模型基于FRAM识别系统运行状态;依据功能输出要素的时间/精度属性利用Matlab构建2阶模糊推理系统量化功能输出质量;根据通用性能条件(CPC)及功能输入耦合端口构建功能评价体系,针对评价体系中存在的不确定性信息融合及建模问题,采用模糊证据推理技术,通过模糊信度结构建立、数据处理、信息融合测度后获得功能的风险指数;以既有铁路危险品运输事故为例,验证方法的可行性。结果表明:Fuzzy FRAM模型的评估结果较为精确,是FRAM分析方法的有效补充。     

基于GA-ELM的冲击地压危险性预测研究

为提高冲击地压预测的效率和准确率,在分析冲击地压影响因素的基础上,提出了一种将遗传算法(GA)与极限学习机(ELM)相结合的冲击地压预测的新方法。为了避免ELM受输入权值矩阵和隐含层偏差随机性的影响,算法采用GA对ELM的输入权值矩阵和隐含层偏差进行优化,建立GA-ELM冲击地压预测模型。利用某矿冲击地压统计数据对该模型进行了实例分析,将ELM、SVM和BP算法预测结果与该模型进行了对比分析。结果表明:GA-ELM模型具有较高的预测精度,可以相对准确、有效地对冲击地压发生的可能性进行预测。     

基于GM模型的城市火灾危险性分析

伴随着城市的快速发展，城市面临的火灾危险性及其造成的损失越来越大，如何根据火灾发生规律研究预测火灾的发生是关键的问题。本文对火灾发生的季节和区域规律进行研究，在灰色系统理论中的GM（1，1）模型基础上利用等维灰数递补GM模型对城市火灾发生的规律进行了预测与分析，计算结果表明，预测值与实际情况基本一致，具有一定的指导意义。     

基于CBR的突发公共事件应急资源需求预测方法

应急资源需求预测是应急资源优化配置的前提和基础.针对应急资源需求预测的特点,提出了基于风险分析方法和案例推理技术(Case-based Reasoning,CBR)的应急资源需求预测方法.这种方法可以对应急资源的需求数量、需求质量和需求种类进行预测.最后,以一个预测案例来说明应急资源需求预测方法在实际中的应用过程.研究表明,这种方法可以满足应急的需要,为今后应急资源的储备、配置等提供依据,也可以为拟建的应急资源配置决策系统提供方法和模型支持.     

基于粗集-层次分析法的严重度模糊综合评判权重确定方法

针对传统方法确定严重度因素权重主观性较大,精度不够的问题,将粗集理论和层次分析法结合起来,提出基于粗集层次分析法的严重度模糊综合评判权重的获取规则.收集某矿冲击地压事故10例,以发生事故后死亡人数、受伤人数、财产损失、停产损失、对人体的危害程度、对环境的影响程度、对企业信誉的影响程度和其他潜在影响8项指标作为严重度要素,对各要素的原始事故数据进行挖掘.首先利用层次分析法求得各项严重度要素的主观权重,然后运用粗集理论计算得出客观权重并将其权值化处理作为其权重系数,最后由两者之和得到组合权重.     

基于案例推理的突发环境事件应急决策模型

突发环境事件不确定性高、演化过程复杂,给企业及政府的应急工作带来很大的困难,故如何提高应急决策的质量,是相关应急工作的重点之一。为了增强以往经验的可用性,利用本体模型进行案例的存储,根据情景构成要素提取方法对情景进行多维的空间表达,在此基础上优化情景匹配算法,实现基于情景的应急决策。最后,通过突发环境事件实例应用,验证该方法能够快速建立实例与本体模型之间的关系,提高知识的可用性和共享性,实现情景的多维表达,进而满足“情景-应对”的应急决策要求。     

基于海洋石油作业事故风险分析的应急研究

海洋石油作业具有高危险性、高投入的特点,从事故应急管理内涵角度出发,以海洋石油作业事故历史数据统计及风险分析为基础,开展了不同海洋石油作业事故在应急管理过程中的重点内容的研究,进而指导、细化海洋石油作业应急工作。     

基于人机可靠性的重大危险源事故概率计算

重大危险源的管理与控制一直以来都是应急工作的重中之重.运用马尔可夫过程研究了化工企业重大危险源事故发生的概率,在基于马尔可夫事故概率假设模型的基础上,分析了化工企业重大危险源事故概率数学模型,并且考虑到有外界环境作用的影响下对重大危险源发生事故的影响,以及考虑在外界人员干预的条件下人员的素质及其操作正确与否对突发事件发生的影响,并进行了相关实例计算.所给概率模型可用于重大危险源的安全评价.     

基于Web Services的重大危险源管理平台实践

重大危险源的监督管理是安全生产需要解决的问题之一。随着计算机技术的快速发展,信息化的手段已经在安全生产领域广泛应用。本文通过对Web Services技术的研究,详细分析了Web Services的体系结构,讨论了WSDL、SOAP、UDDI三个关键对象的构建。基于Web Services体系架构,根据对重大危险源的监管需求,本文实现了一个重大危险源管理平台,该平台是一个中心、多个部门、多个节点的B/S系统,通过该管理平台,可以有效的实现重大危险源的登记、查询、统计、应急管理等功能,为重大危险源的监管提供了信息化手段,有效提升了管理效率。     

一种基于分布式推理的火情探测系统

为克服用于火情探测的传统中心化系统网络负载高、灵活性差、推理效率低等问题,提出了一种无线传感网络环境下基于分布式推理的火情探测系统。该系统依托局部模糊逻辑和知识驱动聚类技术,能够融合当前环境信息、被预测的环境信息(短期知识)和偏差环境信息(长期知识),进而生成针对火情的更加复杂和精细的推理结果。该系统采用Ⅱ型模糊逻辑模型,避免了Ⅰ型模糊逻辑模型在建模非确定性局部知识和动态环境时准确率较低的问题;此外,该系统采用知识驱动节点自动聚类策略,并引入选择概率机制,有效降低了网络负载并提升了对非确定性的建模能力。对真实数据集进行试验,与多款基于无线传感网络的火情探测系统的试验结果对比表明,该系统能够生成针对火情的更加复杂和精细的知识推理结果,而且显著减少了无线传感网环境承载的消息数量,提高了知识推理的即时性和准确性。     

基于案例推理的化工园区应急资源需求预测

为确定化工园区突发事故的应急资源需求,提出了一种基于案例推理的化工园区应急资源需求预测方法。该方法主要由三部分组成:(1)基于案例推理的模型构建;(2)化工园区事故的案例描述;(3)基于人工神经网络的案例适应。最后,以石化园区火灾爆炸事故的应急资源需求预测验证该方法的有效性。研究表明,该方法可以实时地对化工园区应急资源需求进行预测,为化工园区的应急资源储备和配置提供支持。     

基于生理信号的驾驶疲劳综合指标试验研究

研究驾驶过程中随着疲劳的产生驾驶员生理信号的变化规律,提取反映驾驶疲劳程度的综合指标。采用驾驶模拟器对20名被试进行驾驶模拟试验,用MP150多导生理仪实时采集并记录驾驶员在60 min驾驶任务过程中的心电信号、脑电信号、肌肉电阻信号、皮肤温度信号和呼吸频率信号。运用R软件对数据进行线性回归分析,对比一般回归分析,逐步线性回归分析克服了一般回归分析许多变量不显著的缺点,得到了最优的驾驶综合指标方程,确定了与各项指标相关的驾驶疲劳评价综合指标,并通过3名被试模拟驾驶试验验证了综合指标作为评价驾驶疲劳的有效性。     

基于案例推理的城市典型灾害应急处置专家系统构建研究

全球自然灾害频发、强度不断增强,且城市化进程飞速发展,其所带来的相关城市灾害风险与日俱增.在重视灾害预报、预警的同时,城市灾害应急处置工作的有效组织与开展,亦是至关重要.把人工智能和城市灾害学知识相结合,通过构建灾害应急处置专家系统来解决该问题是目前的一个研究方向.本文运用案例推理等人工智能领域知识进行相关问题研究,阐述了如何对典型城市灾害案例进行知识化存储处理,给出了典型城市灾害分类推理规则和应急救援案例匹配计算方法.最后,利用VC++和CLIPS相结合,构建了基于案例决策的城市灾害应急处置专家系统.通过研究,充分验证了该模型方法的可行性,对于提高城市应急处置能力具有很好的现实意义.     

基于二维灰云模型的LNG动力船航行过程风险推理

针对风险多维属性问题及船舶航行多种风险表现,提出基于二维灰云模型的LNG动力船航行过程风险推理方法.针对LNG使用及船舶航行2种作业方式,采用系统方法识别安全风险影响因素体系,确定2种作业方式下各风险体系指标变化权重,描述LNG动力船航行过程中LNG使用和船舶航行发生事故概率及后果;通过引人云模型,综合计算2种作业方式...     

基于模糊规则推理的商业综合体火灾情景构建方法研究

为了提高商业综合体火灾扑救效率,在分析描述情景结构组成的基础上,设计了商业综合体火灾情景分层网络模型,将复杂的商业综合体火灾化为层次清晰的模型。引入了模糊规则推理理论,分析了商业综合体火灾情景构建的流程,运用模糊推理理论的合成推理规则方法对商业综合体火灾进行情景规则的推理建立,并构建火灾情景发展网络链路图,实现火灾情景状态发展可视化。     

基于模糊层次分析法和证据推理的铁路应急预案评价研究

为解决铁路应急预案评价中存在的不确定性问题,提出基于证据推理的应急预案评价方法,从完整性、可操作性、针对性、协作性和可持续性5个维度构建应急预案评价指标体系;采用模糊层次分析法对指标权重进行计算,并通过证据推理对专家的评价数据进行证据合成,得到各预案评价等级分布;将各预案评价等级分布与评价效用结合,最终得到各预案评价排序。结果表明:实例分析表明,提出的评价方法对于处理不确定多属性的评价问题具有较强的可行性和适用性。     

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     

供电作业人身事故危害多元线性回归预测

为了定量评估电网作业和运行的风险,提出了一种基于5M因素分析法和多元线性回归的供电作业人身事故危害预测方法。借鉴安全行为学、安全心理学和事故致因理论,首先将供电作业中影响人身安全的因素分成5个大类,即人、设备、材料、方法和环境。然后分析所有因素间的相关性,将相关性较强的影响因素中对人身事故危害程度弱的一方剔除,并采用南方某电网公司人身伤亡事故数据为例进行分析,删除了两个人身安全影响因素:工器具配置和作业性质。继而,采用多元线性回归法建立供电作业人身事故危害值与各人身安全影响因素间的关系,对供电作业人身事故危害值进行预测。最后,以南方该电网公司2003~2013年发生的64起供电作业事故验证所提方法的有效性和准确性。