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期刊信息/Journal information
中国安全科学学报
中国安全科学学报

伊烈

月刊

1003-3033

csstlp@263.net；cssj@cosha.org.cn

010-64464782

100013

北京市东城区和平里九区甲4号安信大厦A306室

中国安全科学学报/Journal China Safety Science JournalCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>自从1983年中国劳动保护科学技术学会(CSSTLP)成立以来，1991年创刊了《中国安全科学学报》，它已经成为促进中国职业安全健康领域不断进步，完善安全科学技术学科体系，传播科研成果及制定有关政策的一个不可或缺的载体。它是中国安全科学技术（一级学科）领域的高层次学术性刊物，具有理论性、创新性、应用性及信息性等特点。 大幅度扩版后，它以崭新的面目出现，进一步拓宽了报道的范围，增加新的栏目及页数（2006年为144页），更广泛的反映职业安全卫生方面的经验和各种见解；增加了社会和行为科学及生活安全、环境安全等方面的报道，如灾害预防和减灾，风险评估、职业安全健康体系标准化、产业安全、大众安全、社区安全、安全文化建设等，使原来本刊所报道的传统的职业安全健康所涵盖的内容进一步得到延伸。 在报道研究成果的同时，也报道相关政策的论述，其宗旨是引导公众对安全与健康政策安全科技实践、安全活动技能有一个科学的认识，为大众安全生产、安全生活、安全生存及其活动提供科学可行的依据；并鼓励和指导公众能掌握安全与健康的规律，能过上更安全、更健康、更舒适、更和谐的生活。对于能提高对各种安全问题的了解和认识，以及解决问题方法的研究成果、原著仍将放在报道的重点。
正式出版
收录年代

    基于EMI-CNN的建筑施工模板支撑体系节点健康监测

    徐菁闫尊昊杨松森刘客...
    83-90页
    查看更多>>摘要：为预防模板坍塌引发建筑施工安全事故风险,提出一种基于压电阻抗法(EMI)和卷积神经网络(CNN)的模板支撑体系节点智能监测方法.首先,利用压电陶瓷传感器(PZT)的机电耦合特性及其集驱动-传感于一体的特点,建立PZT-节点耦合系统的机电阻抗传感机制模型;其次,基于EMI法,以与待测结构耦合的PZT片电导信号为监测指标,确定模板支撑体系节点松动的发生;然后,以敏感频段内PZT片的801个原始电导信号为模型输入,9个节点松动程度为模型输出,构建162组学习样本和27组测试样本,建立EMI-CNN模型,确定节点松动程度;最后,以一个实际工程中的建筑施工模板体系节点为例,验证EMI-CNN模型的有效性,并对比分析EMI-BP模型.研究结果表明:EMI-CNN模型经过85次迭代达到收敛,预测准确率达到100％,相较于EMI-BP模型提高29.63％.该监测方法可实现对建筑施工模板支撑体系节点健康状态实时、准确、无损监测.

    压电阻抗法(EMI)卷积神经网络(CNN)建筑施工模板支撑体系健康监测压电陶瓷传感器(PZT)

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    基于交叉注意力的多源数据融合的气体泄漏检测

    王新颖杨阳田豪杰陈俨...
    91-97页
    查看更多>>摘要：为解决单一传感器在管道气体泄漏检测时容易出现误报、漏报的问题,及时预警并反馈泄漏状况,提出一种基于交叉注意力的多源数据融合管道泄漏检测方法.首先,利用预训练的ShuffleNetV2模型提取热像仪数据的空间特征;然后,结合一维卷积神经网络(1DCNN)和双向门控循环单元(BiGRU),构建1DCNN-BiGRU模型,以提取气体传感器数据的时序特征;最后,运用交叉注意力捕获数据的时空关联性得到2个数据源的特征表示,通过残差方式进行特征连接后输入到分类层中,得到识别结果.结果表明:所构建的多源数据融合模型(SCGA)对气体识别准确率为99.22％,损失值在0～0.04内波动;与仅使用气体传感器数据的支持向量机(SVM)、1DCNN、BiGRU模型相比,准确率至少提升4.12％;与仅使用热图像传感器数据的MobileNetV3、ShuffleNetV2、ResNet18模型相比,准确率至少提升1.14％;与将时序特征和空间特征直接拼接的多源数据融合模型(SCG)相比,准确率提升1％.SCGA模型对气体识别具有较高精度.

    交叉注意力多源数据融合气体泄漏检测卷积神经网络(CNN)双向门控循环单元(BiGRU)

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    管制扇区运行稳度K-means聚类与分析

    岳仁田杨果果
    98-104页
    查看更多>>摘要：为更好地分析管制扇区运行存在的稳定亚安全状态和不稳定亚安全状态,使用K-means算法划分超容比(ECR)、滞留度和飞行姿态混合比3个管制扇区运行稳度评价指标聚类,确定管制扇区运行稳度最佳等级划分;聚类分析单一指标,获得各等级对应的指标阈值,结合熵权法计算的指标权重,遵循隶属度最大原则,获取各时间段的管制扇区运行稳度等级,构建管制扇区运行稳度综合评价模型;选取厦门01号扇区的实际飞行数据,从稳度和趋度2个角度更加全面地分析管制扇区运行态势.结果表明:管制扇区运行稳度等级划分为3类时效果最好;稳度受空中交通流和管制状况的影响会随时间而变化,尤其7:30-9:15和20:00-21:00这2个时间段管制扇区运行稳度的变化最为明显,需引起管制员高度重视,提高空域运行安全.

    管制扇区运行稳度趋度K-means聚类综合评价

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    面向预期功能安全的eVTOL智能避障系统运行时保证方法

    董磊宋文佳陈曦刘嘉琛...
    105-112页
    查看更多>>摘要：为保障电动垂直起降飞行器(eVTOL)在城市空中交通(UAM)场景下的预期功能安全(SOTIF),降低人工智能算法的验证难度,建立基于运行时保证(RTA)方法的避障模型.首先,使用人工势场法改进的柔性动作评价(SAC)算法作为eVTOL智能避障系统的复杂功能;然后,使用动态反应规划(DRP)作为智能航电系统的备用功能,以减缓SOTIF危险,同时,使用监视和决策模块采集环境状态,搭建RTA架构;最后,分别仿真仅使用复杂功能和具有RTA架构的避障系统,对比避障效果.结果表明:2种方法均可实现避障,但仅使用复杂功能的传统避障系统会带来SOTIF危险;经过RTA架构设计,可使eVTOL的安全飞行时长占比由78.4％提高到98.15％,总航路长度仅增加0.95％,在保障效率的同时,降低了在运行场景中的风险.

    预期功能安全(SOTIF)电动垂直起降飞行器(eVTOL)运行时保证(RTA)城市空中交通(UAM)智能避障系统

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    基于概率分布函数的石化装置异常状态早期预警方法

    武胜男胡一鸣张来斌王学岐...
    113-122页
    查看更多>>摘要：为减少石油化工装置引发泄漏、火灾及爆炸等风险,以典型的催化裂化装置为研究对象,提出一种基于概率分布函数的石化装置异常状态早期预警新方法.通过样条拟合原理,揭示装置压力、温度、流量等运行参数在一段时间内的变化趋势,获取这些参数的偏离速率和偏离量等特征参数.基于威布尔分布确定装置失效概率分布函数,并将提取的特征参数与失效函数相结合,构建包含特征参数的概率分布数学模型.在此基础上,提出一套完整的预警流程,实现催化裂化过程中的实时风险状态评估及异常预警.结果表明:该方法能够在运行参数震荡、阶跃、平缓变化趋势下实现异常预警,相较于传统的仪表系统,该预警方法的时间可提前87～621 s,可解决仪表系统单一阈值报警后异常处置时间有限的弊端.此外,通过对比不同的数据处理方法,发现基于样条拟合的预警模型效果更佳.

    概率分布函数石油化工装置异常状态早期预警运行参数

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    基于深度强化学习的综合航电系统安全性优化方法

    赵长啸李道俊孙亦轩景鹏...
    123-131页
    查看更多>>摘要：为解决传统基于人工检查的安全性设计方法难以应对航电系统大规模集成带来的可选驻留方案爆炸问题,构建航电系统分区模型、任务模型以及安全关键等级量化模型,将考虑安全性的综合化设计优化问题模型化为马尔可夫决策过程(MDP)问题,并提出一种基于Actor-Critic框架的柔性动作-评价(SAC)算法的优化方法;为得到SAC算法的参数选择和训练结果之间的相关性,针对算法参数灵敏度开展研究;同时,为验证基于SAC算法的优化方法在优化考虑安全性的综合化设计方面的优越性,以深度确定性策略梯度(DDPG)算法和传统分配算法为对象,开展优化对比试验.结果表明:在最佳的参数组合下,使用的SAC算法收敛后的最大奖励相较于其他参数组合提升近8％,同时,收敛时间缩短近16.6％;相较于DDPG算法和传统分配算法,基于SAC算法的优化方法在相同的参数设置下获得的最大奖励、约束累计违背率、分区均衡风险效果、分区资源利用以及求解时间方面最大提升分别为62％、7464％、8370％、2123％和775％.

    深度强化学习综合航电系统安全性优化方法马尔可夫决策过程(MDP)综合化设计

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    免疫粒子群算法在修正高斯模型下的源强反演

    万邦银蒯念生何雄元彭敏君...
    132-138页
    查看更多>>摘要：为提高危险气体泄漏溯源定位的科学性和实效性,确定危险气体泄漏位置和强度是事故应急响应的关键.首先,根据质量守恒定律,分析、改进近似高斯分布的气体羽流扩散幅度,修正高斯烟羽模型;然后,基于免疫浓度筛选机制作为主策略的免疫算法(IA),通过与粒子群算法(PSO)耦合,将混合免疫粒子群(PSO-IA)算法应用到源强反演中;最后,验证PSO-IA算法溯源定位效果.结果表明:与模式搜索法(PS)、遗传算法(GA)、PSO相比,修正高斯烟羽模型预测值误差均下降2％左右;混合PSO-IA算法相较PSO算法反演源强效果有明显提升,其算法定位误差为1.3 m,求解源强误差为0.8％,单次计算时间小于1 s,能实现快速、准确定位并估算源强度.

    免疫粒子群(PSO-IA)算法修正高斯烟羽模型源强反演危险气体泄漏求解精度

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    基于计算机视觉的塔吊危险区域入侵预警

    吴立舟李华李典斌吴昱锦...
    139-145页
    查看更多>>摘要：为解决建筑施工中塔吊作业存在的危险区域识别场景复杂的问题,利用计算机视觉技术,提出一种塔吊危险区域入侵预警方法.该方法结合塔吊危险区域动态判定和计算机视觉检测施工现场人员安全帽、安全带佩戴情况以及塔吊下方人员意外入侵,同时,在YOLOv5算法基础上修改注意力模型,并开发窗口交互式检测软件.结果表明:人的入侵行为和安全防护装备在模型中的识别准确率均达85％以上,具有较高准确度.该方法可在塔吊施工场景下进行有效应用,将塔吊固定式危险区域划分为动态塔吊危险区域,并实时监测人员意外入侵及预警.

    计算机视觉塔吊危险区域入侵预警YOLOv5安全管理

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    基于巡检机器人的吊装作业场景DPIM算法

    林世康侯庆文关淯尹王文财...
    146-152页
    查看更多>>摘要：为提高吊车安全作业的高精度检测预警,增强企业安全管理能力,围绕工业安全事件分析与监测预警无人化的需求,定制吊装场景地面和空中飞行相结合的巡检机器人,智能化吊装过程安全规程监控、弹窗图像记录和安全告警.首先,制作包含3 120张图片的吊装数据集Cranes-Dataset(CRN-Dataset),提出一种动态视角智能监测(DPIM)算法,以增强人-车-物多尺度目标的快速检测能力;然后,依据多帧图像的角点检测和带噪声基于密度的聚类方法,以及吊车与作业工人空间距离的安全属性,制定安全规则触发告警的流程,实时记录违规操作图像并弹窗预警.结果表明:经过实际部署和验证,DPIM算法相较于其他传统算法,吊装作业目标识别能力有明显提高,且适用嵌入式边缘智能分析节点的实时计算与数据传输,完成危险区域人员拒止的现场部署.

    巡检机器人吊装场景动态视角智能监测(DPIM)算法人员拒止边缘智能分析

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    基于注意力卷积长短时记忆模型的城市出租车流量预测

    周新民金江涛鲍娜娜袁涛...
    153-162页
    查看更多>>摘要：为解决城市交通拥堵和安全问题,提出一种注意力卷积长短时记忆(ConvLSTM)残差(ACLR)模型,该模型通过结合ConvLSTM、注意力机制和残差结构,分别处理出租车流量的时间、空间、和其他特征,挖掘区域兴趣点(POI)数据对出租车流量的影响,有效提升交通时空特征的提取能力.同时,引入专门的学习元件考虑外部因素和POI密度对交通流量的影响,并利用北京市出租车轨迹数据验证.结果表明:ACLR模型在城市交通流预测中的精度高于差分自回归滑动平均(ARIMA)模型、长短时记忆(LSTM)网络、深度时空残差网络(ST-ResNet)、卷积神经网络(CNN)-残差神经单元-LSTM(CRL)循环神经网络、ACFM等模型,在无POI密度和考虑POI密度的情况下,均有助于提升模型的预测性能,ACLA模型的预测值与真实值基本一致,高峰时段也能与真实值较好地吻合,有效提升交通时空特征的提取能力,降低预测误差,使得交通流量预测性能得到优化.

    注意力卷积长短时记忆残差网络(ACLR)模型交通流量预测城市出租车时空特征残差结构

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