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期刊信息/Journal information
安全与环境学报
安全与环境学报

冯长根

双月刊

1009-6094

aqyhjxb@263.net；aqyhjxb@bit.edu.cn

010-68913997

100081

北京市海淀区中关村南大街5号

安全与环境学报/Journal Journal of Safety and EnvironmentCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是安全与环境学科的学术性双月刊，主要刊载石油、化工、生态、环境、矿业、信息、网络、冶金、建筑、交通、勘探、国防等领域的相关论文。本刊的办刊宗旨：交流安全与环境方面研究的最新成果，发展安全与环境科学技术，培育安全与环境科研队伍，为中国和全球的工业安全和环境保护服务。本刊主要读者对象：相关科研院所科技工作者，大中专院校相关师生，政府部门管理及决策者，厂矿企业技术人员及管理人员。本刊特别注重为博士生、硕士生科研服务。
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    大型固定翼无人机跟随民航机的尾流安全评估方法

    魏志强王晶
    4533-4541页
    查看更多>>摘要：为避免大型固定翼无人机受民航飞机尾流影响导致的危险遭遇事件，特别是在航班量密集的终端区，计算了空域融合时两者所需的尾流间隔。首先，建立了民航飞机(前机)的尾流场演化模型和大型固定翼无人机(后机)的遭遇响应模型;其次，构建了考虑位置容差的无人机跟随民航飞机尾流危险评估模型;最后，在国内现行尾流间隔标准基础上，调整了不同典型民航飞机和无人机之间的尾流安全间隔。结果表明:在无风条件下，当民航飞机A380飞行速度为66。5 m/s、无人机MQ-1 Predator速度为50 m/s时，在侧向总容差为110 m、纵向总容差为1 km、垂直方向总容差为20 m时，为确保飞行安全，无人机需要与民航飞机之间至少保持纵向间隔17 km、侧向间隔133。5 m、垂直方向间隔339 m。当前机为不同类典型民航飞机时，纵向、侧向、垂直方向尾流间隔需要分别调整为14～17 km、88～133。5 m、108～322 m。该方法能更好地预测无人机在民航飞机尾流场下的安全位置，调整尾流间隔，提高空域利用率。

    安全工程空域融合无人机安全尾涡遭遇容差分析尾流间隔

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    贝叶斯网络在LNG海上运输风险评估中的应用研究

    常征何旭卓范瀚文
    4541-4551页
    查看更多>>摘要：为科学合理评估液化天然气(Liquefied Natural Gas，LNG)海上运输风险，准确识别影响LNG海上运输的关键因素，提出LNG海上运输风险评价两阶段模型。第一阶段，基于文献综述和专家打分双重驱动视角识别LNG海上运输的潜在因素，并构建故障树。考虑到专家打分的模糊性和不确定性的特点，引入模糊集理论获取基本事件的先验概率。第二阶段，基于映射理论将故障树转化为贝叶斯网络，对LNG海上运输风险概率进行预测，利用贝叶斯网络的双向诊断推理功能准确识别风险发生时影响程度较高的基本事件。研究对中澳航线LNG运输展开实证分析发现，全球流行病影响、海盗及恐怖主义袭击、海浪、船舶交通流量和LNG装卸风险是造成该航线上LNG海上运输风险发生的重要原因。研究成果可为航运企业科学评估LNG海上运输风险提供参考依据。

    安全工程风险评价海洋运输故障树分析贝叶斯网络液化天然气

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    变权云模型在既有高速公路边坡健康评估中的应用研究

    杨娥
    4552-4559页
    查看更多>>摘要：为探究既有高速公路边坡健康评估指标权重对评估结果的影响，提出了基于变权理论和云模型相组合的健康评估方法，以为边坡预防性养护方案的制定提供科学参考。首先，在分析边坡健康影响因素基础上，建立结构和功能两个维度的健康评估指标体系;其次，基于主序法获取评估指标固定权重，并根据边坡健康检测指标实测值，利用变权理论修正固定权重，进而构建边坡健康评估变权云模型，体现健康评估动态性;最后，将评估方法应用于某高速公路边坡工程，研究两种权重下评估结果的差异，并通过敏感性分析指出对评估结果差异影响显著的指标。结果显示:不同权重下该边坡健康综合评估结果均为亚健康，相较于固定权重，变权云模型有靠近病危的趋势，体现了指标实测值对评估结果的动态影响。其中，具有影响显著的评估指标为边坡高度、岩块产状、内摩擦角、裂隙发育程度、渗透系数。为提升边坡预防性养护方案的效果，应重点改善这5项评估指标，以减缓边坡健康衰减趋势，维持边坡健康运营。

    安全工程边坡工程健康评估变权云模型

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    高校体育场馆运营安全韧性评估研究——以兰州为例

    黄山王万莲袁维张学军...
    4560-4571页
    查看更多>>摘要：为保障高校体育场馆运营的安全性，将韧性理论引入高校体育场馆安全管理中。针对高校体育场馆运营安全韧性评估过程中存在不确定性与模糊性的特点，引入可变模糊云模型。首先，建立高校体育场馆运营安全韧性评价指标体系;其次，采用博弈论方法将区间层次分析法(Interval Analytic Hierarchy Process，IAHP)与 CRITIC(Criteria Importance Through Intercriteria Correlation)法组合赋权得到更为合理的组合权重。并将该模型引用到兰州市各高校体育场馆的具体工程案例中，确定其综合评价韧性等级为Ⅲ级，根据云相似度衡量评价结果的模糊性与随机性。研究表明，与其他预警方法相比，该模型的计算结果可靠，该方法不仅实现了安全评价结果可视化，还能为进一步优化高校体育场馆运营安全韧性提供参考。

    安全工程高校体育场馆韧性评估运营阶段可变模糊集理论云相似度

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    STPA方法在先进绝热压缩空气储能系统安全性分析中的应用

    赵东风王亚琪刘尚志曹润楠...
    4572-4580页
    查看更多>>摘要：传统评价方法无法全面地辨识涉及多个交互部件和复杂控制策略的压缩空气储能(Compressed Air Energy Storage，CAES)系统的潜在风险。为了更加全面地辨识CAES系统的潜在风险，研究将系统论过程分析(System-Theoretic Process Analysis，STPA)方法引入至先进绝热压缩空气储能系统中并进行风险分析。首先，通过对多种构型的压缩空气储能系统进行效率分析并确定研究对象;其次，定义系统储热过程中系统级事故和危害，构建控制结构模型，并识别可能导致事故的控制动作;最后，从系统控制、组件失效、系统协调不足、人为操作失误等多个维度，分析32个潜在的系统级危险场景，并提出109项针对性的控制措施。此外，选取危害与可操作性研究(Hazard and Operability Study，HAZOP)方法对STPA分析结果进行对比分析与可靠性验证，相比于HAZOP方法28。6％的识别率，STPA方法可有效识别61。5％的系统交互故障，在揭示储能系统复杂交互故障方面展现出了优越性。基于STPA的风险分析对于优化系统设计和提升系统稳定性与可靠性具有重要指导意义，研究为类似新兴能源系统的风险识别提供了参考和借鉴。

    安全工程压缩空气储能风险因素识别系统分析系统论过程分析

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    融合N-K模型社会网络的化工企业爆炸风险因素耦合研究

    李琼庞敏钟虹王好...
    4581-4590页
    查看更多>>摘要：为揭示我国化工企业爆炸事故风险因素耦合特性，并识别关键风险因素，将风险因素划分为人、机、环、管4类，风险耦合形式界定为单因素、双因素和多因素风险耦合3类，进而采用N-K模型测度风险耦合水平，运用社会网络分析(Social Network Analysis，SNA)模型分析风险因素节点的中心度及可达性，并结合风险因素耦合水平测度结果和风险因素节点分析结果确定化工企业爆炸关键风险因素，据此提出防控建议。结果表明:风险因素耦合水平与参与因素的数量成正比，4类因素耦合水平最高，且人员风险对耦合影响较大;现场安全管理不到位，安全风险分析或隐患排查不全面，监理、安评等单位依法履职不到位，变更管理制度存在缺陷，安全生产信息档案不全是需要重点防范的关键风险因素。

    安全工程化工企业爆炸风险耦合N-K模型社会网络分析

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    油库火灾爆炸事故致因与网络演化研究

    龚晓凤宋长洋付明福张杰...
    4591-4597页
    查看更多>>摘要：当前油气储运行业面临隐患排查未成体系、风险管控缺乏量化手段等突出问题，在此背景下，基于复杂网络相关理论与方法，以油气储运行业中较为典型的油库火灾爆炸历史事故案例为研究对象，对其事故致因与网络演化过程进行研究。在建立事故致因网络的基础上，以油库火灾爆炸历史事故中导致事故发生的风险因素及最终后果作为该网络模型的节点，从中分析并提取事故链，同时将事故发生次数作为节点之间连边的权重，以此建立事故有向加权致因网络模型。最后，选取部分重要的拓扑特性指标结合熵值法对该网络进行量化分析，找出事故演化的关键风险点。同时通过平均最短路径长度与网络直径的分析，发现该网络具有较小的平均最短路径长度，各个风险因素关联紧密，具有小世界特性。通过研究油库火灾爆炸事故网络重要节点与风险传播速度，可以更好地理解油库火灾爆炸事故发生的机理和规律，为风险管理提供参考。

    安全工程油库火灾爆炸复杂网络事故演化网络拓扑

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    特长跨海公路隧道竖井组协同风量与防排烟设计研究

    姜学鹏屈裕坤袁丁
    4598-4607页
    查看更多>>摘要：青岛第二海底隧道首创性地在两管隧道排烟道上纵向间隔设置联络烟道，将南北线烟道联通，以提高通风效率。因此，亟须明确不同竖井组协同风量对联络烟道风量的影响规律，确定最佳的南北线风量配比和两线竖井风量配比。对比不同风量配比对联络烟道风速、利用率的影响，结果表明，南北线风量配比的变化对联络烟道风速的影响较小，但能一定程度上缓解南北两线隧道因两侧风量相同而相互抽吸导致的隧道中心位置风速过低的情况。两线的风量配比对联络烟道风速有较大影响，当两线竖井风量配比由5:5逐渐变化到2:8时，联络烟道中间排烟道平均风速由0。89 m/s提升到1。18 m/s，提升幅度约为32。58％，联络烟道利用率由41。18％提升到54。75％，推荐使用不均衡的两线竖井风量配比模式，两线竖井风量配比为2:8时具有最高的联络烟道利用率。并采用缩尺寸模型试验，验证了该风量配比设计的合理性。

    安全工程联络烟道协同风量风量配比联络烟道利用率防排烟设计

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    寒区隧道排水沟壁面温度分布规律及冻结区段预测方法

    许鹏杨瑞松刘平飞马振硕...
    4608-4616页
    查看更多>>摘要：为更有效地对寒区隧道排水沟冻害进行防治，通过实测虎峰岭隧道和治山隧道纵向温度分布，基于工程实际建立了排水沟温度场数值模拟模型，分析了排水沟壁面温度分布规律，提出了排水沟冻结区段预测方法。结果表明:隧道保温边沟和保温中心排水沟易发生冻结，其中保温边沟冻结问题是寒区隧道冻害设防中应关注的重点;温度短周期波动对排水沟温度场的影响随着深度增加逐渐减弱;在极端低气温条件下，虎峰岭隧道和治山隧道全隧道可能会出现保温边沟冻结的情况，虎峰岭隧道距进口 1 000～3 000 m范围的保温中心水沟为易冻结部位;排水沟内流量越大，冻结区段就越短，且冻结长度受季节变化影响，同一洞内气温条件下，降温季节冻结区段长度小于升温季节。

    安全工程排水沟温度场冻害预测方法

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    融合多尺度特征的轻量化煤炭输送带异物检测方法

    马恒刘利灿高科
    4617-4629页
    查看更多>>摘要：煤炭输送带是煤矿开采过程中的主要运输设备，在工作过程中不可避免地有大块矸石、锚杆、木板等异物混入，易造成由皮带撕裂、落煤口堵塞导致的重大安全事故。针对井下色彩辨识度低、前后景对比度差及煤炭与异物间遮挡重叠导致物体边缘特征丢失等检测难题，设计了一种融合多尺度特征的轻量化煤炭输送带异物检测方法。首先，基于一种具有压缩-激励模块的残差视觉网络(Residual Vision Transformer with Squeeze-and-Excitation Block，RepViTSEBlock)的架构，融合高效多尺度注意力(Efficient Mult-Scale Attention，EMA)，构建出C2f_RVB_EMA轻量化结构，利用跨空间学习策略与全局特征建模能力，在提升检测精度的同时大幅度减小网络复杂度;其次，将感受野注意力卷积(Receptive Field Attention Convolution，RFAConv)与卷积注意力模块(Convolutional Block Attention Module，CBAM)结合得到 RFCBAMConv，并嵌入到双向特征金字塔网络，通过空间和通道两个维度赋予卷积注意力权重，提高模型对煤炭输送带中异物的关注度，减少计算开销;同时，为了能够精确地识别出多个异物相互堆叠情况下目标的轮廓信息，构建出基于解耦头结构的Detect_SEAM目标检测头;最后，使用Focaler-IoU回归损失函数替换Complete-IoU函数，有效提升了回归框的精度。为避免理想条件对试验造成的影响，采用井下输送带工作的真实图像作为试验数据集。试验结果表明，输送带异物检测模型的平均精度mAP@0。5达到88。20％，相较于基准模型提高了4。60百分点，而参数量与计算量仅为2。51 ×10 6和6。60 × 10 9，有利于在矿井等复杂条件下部署，为煤炭的高效开采运输提供安全预警。

    安全工程煤炭输送带多尺度特征融合异物检测注意力机制残差网络轻量化

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