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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。
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    射孔爆轰瞬态能量转化及影响因素研究

    丁亮亮雷七松陈文康薛永志...
    76-85页
    查看更多>>摘要：为有效控制射孔测试联作工况下管柱及封隔器失效等安全事故风险,基于流固耦合理论建立射孔弹的射流侵彻模型,综合考虑石油射孔弹壳体、炸药、药型罩、射孔枪和套管等结构,研究射流动能与壳体融化能量转化特征,得到不同因素影响下射孔弹剩余能量转化关系.结果表明:药型罩锥角、壳体厚度、炸药质量和类型等因素对射孔弹剩余能量有显著影响.药型罩锥角在40～70°之间越大,剩余能量占比越小;射孔弹壳体厚度在1～4 mm之间越厚,剩余能量占比越小;炸药质量在30～45 g之间越大,剩余能量占比越大;炸药质量相同时,三硝基甲苯(TNT)、六硝基芪(HNS)、黑索金(RDX)、奥克托今(HMX)等4种炸药中的HMX炸药剩余能量占比最小.

    射孔爆轰能量转化瞬态压力流固耦合射孔弹结构

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    基于PID的陆区航路纵向碰撞风险控制

    卢飞陈昊南
    86-93页
    查看更多>>摘要：为提高陆区航路运行的安全性,减少间隔冲突隐患,仿真研究陆区航路纵向碰撞风险,首先,基于位置误差理论建立陆区航路的纵向碰撞风险数学模型,综合考虑飞行员干预时间,使用安全目标水平反推,确定航空器运行安全区域的前后边界;然后,使用Matlab软件的System Identification工具箱拟合辨识快速存取记录器(QAR)数据,得到反映发动机推力手柄角度和速度变化对应关系的传递函数,依此设计比例、积分与微分(PID)控制系统,将航空器纵向间隔控制在安全区域内;最后,使用Simulink搭建控制系统进行仿真,以验证控制系统功能.结果表明:在给定航路流量(50架/h)条件下,该控制系统能够实时计算2机纵向安全间隔范围(3 326～16 674 m),并在产生间隔冲突时于70 s内将前后机间隔调整至标称值.PID控制系统能够将碰撞风险始终维持在安全目标水平之上,提高航空器运行的安全性.

    比例、积分与微分(PID)控制陆区航路纵向间隔碰撞风险定位误差

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    基于IPSO-LSTM的新能源汽车锂电池健康状态监测

    刘丹王瑞虎吕伟秦岭...
    94-102页
    查看更多>>摘要：为监测新能源汽车锂电池的健康状态(SOH),防范电池故障引发安全事故风险,提出改进粒子群算法(IPSO)和长短期记忆(LSTM)神经网络相结合的模型,监测锂电池的SOH.首先,采用Spearman相关性分析法,提取锂电池SOH监测的健康因子;其次,采用线性惯性权重和非对称学习因子改进传统粒子群算法(PSO),利用IPSO算法对LSTM模型的隐含层神经元个数、神经元失活率、批处理值进行关键参数寻优,进一步优化LSTM模型,建立IPSO-LSTM锂电池SOH监测模型;最后,以新能源汽车主流采用的18650锂电池数据集验证IPSO-LSTM模型,并对比分析BP、LSTM和PSO-LSTM这3种模型.结果表明:IPSO-LSTM模型的平均绝对误差(MAE)在0.02以内、均方根误差(RMSE)在0.03以内,监测误差在15％以内,相较于BP、LSTM、PSO-LSTM模型,IPSO-LSTM模型的误差指标值均最小,模型具有更高的精度和稳定性.

    改进粒子群算法(IPSO)长短期记忆(LSTM)新能源汽车锂电池健康状态(SOH)

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    多种儿童坐姿下预充气式安全气囊优化设计

    洪亮刘鹏刘刚葛如海...
    103-112页
    查看更多>>摘要：为提升校车正面碰撞中预充气式安全气囊对6岁儿童乘员的保护功效,开展参数分析及优化设计研究,基于台车试验,构建、验证校车仿真模型;搭建校车-预充气式安全气囊耦合模型,面向正常坐姿(NP)、前倾坐姿(OOP1)与右倾坐姿(OOP2),探究气囊设计参数对儿童头部伤害指标(HIC)、胸部3 ms合成加速度a3ms的影响特征.结果表明:当上部拉带长度增加时,气囊上部包形体积增大,HIC明显下降.中部拉带长度决定中下部包形的外部轮廓,安装点高度影响儿童与气囊的接触位置及时刻.NP与OOP2下,当中部拉带由0.29 m减少至0.26 m时,a3ms逐渐降低;当安装点高度上升时,HIC随之升高.减小、增大泄气阀的开启压力与开度,有利于头胸部保护.基于改进型第二代非支配排序遗传算法,以加权伤害指标为优化目标,权衡确定主要设计参数的最优配置.具备最优配置的预充气式安全气囊能够高效保护6岁儿童乘员.

    儿童乘员坐姿预充气式安全气囊优化设计影响特征校车正面碰撞

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    基于深度学习的燃气发电机组剩余寿命预测

    林青姚俊名梁伟杨放...
    113-121页
    查看更多>>摘要：为了保障油气站场关键设备随运行年限增加的安全稳定运行,减少安全生产事故,同时,提高检维修效率降低运行成本,基于深度学习模型与遗传优化算法,针对油气站场的燃气发电机组提出一种新的剩余寿命预测模型.首先,对油气站场采集的燃气发电机组运行工况数据进行预处理,利用主成分分析(PCA)算法分析主成分多维传感器特征,提取出信号主成分作为特征输入;利用一维转置卷积(TransConv1D)与长短期记忆(LSTM)网络构建深度学习剩余寿命预测模型进行训练;针对模型训练过程中特征堆叠冗余的问题,利用量子遗传算法(QGA)优化模型的2个超参数;通过实例验证并与传统方法进行对比分析.结果表明:相比于传统模型,提出的剩余寿命预测模型预测结果的平均绝对误差(MAE)与均方根误差(RMSE)分别降低2.46％与7.85％.所提模型预测误差更小,能够更加准确地预测燃气发电机组的剩余寿命.

    燃气发电机组剩余寿命预测深度学习量子遗传算法(QGA)油气站场

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    露天矿端帮开采支撑煤柱失稳判据研究

    李广贺呼子桓王东王来贵...
    122-128页
    查看更多>>摘要：为探究露天矿端帮开采支撑煤柱失稳判据与支撑煤柱合理留设,实现露天矿端帮边坡与支撑煤柱最优形态参数设计,应用Winkler弹性地基理论,构建露天矿端帮开采下顶板-支撑煤柱力学承载模型,推导出顶板竖向位移及支撑煤柱竖向应力理论公式,并采用数值模拟方法验证理论计算结果,根据支撑煤柱安全系数要求,结合Wilson煤柱极限强度理论,建立露天矿端帮开采支撑煤柱失稳判据,从理论上揭示出露天矿端帮边坡与支撑煤柱形态参数对支撑煤柱安全系数的影响特征.研究结果表明:支撑煤柱安全系数与采深、边坡角及边坡高度呈负相关指数函数;与留设支撑煤柱总宽度呈正相关线性函数,顶板竖向位移及支撑煤柱竖向应力的理论计算曲线呈马鞍形分布,理论计算与数值模拟结果基本一致,证明理论计算具备一定的合理性与准确性.

    露天矿端帮开采支撑煤柱失稳判据弹性地基

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    建筑火灾升温条件下电缆耐火性能测试方法

    胡林明何彦高峰立冯军...
    129-135页
    查看更多>>摘要：为测试电缆在火灾充分发展阶段的耐火性能,首先从受火条件、判定方法、耐火时间和样品安装等方面,提出建筑火灾升温条件下电缆耐火性能测试方法(简称新测试方法,包括新方法A和新方法B);然后搭建建筑火灾升温条件下电缆耐火性能测试平台,采用传统电缆耐火性能测试方法和2种新测试方法分别测试21根电缆的耐火性能,并加以对比.结果表明:与传统电缆耐火性能测试方法相比,新测试方法能有效区分电缆耐火时间长短,而且可同时测试1～12根电缆的耐火性能,提高了测试效率.9根电缆2次耐火试验的耐火时间基本接近,新测试方法测试电缆耐火性能的重现性好.

    建筑火灾升温条件耐火电缆耐火性能升温曲线测试方法

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    基于SSA-RF的采空区煤自燃温度回归分析模型

    汪伟崔欣超祁云梁然...
    136-141页
    查看更多>>摘要：为了快速精准地对采空区遗煤自燃温度进行回归分析,避免自燃火灾发生,提出麻雀搜索算法(SSA)与随机森林(RF)算法相结合的SSA-RF采空区煤自燃温度回归分析模型.首先,基于东滩矿煤自燃特性试验获得的数据,对比分析SSA-RF模型与RF、反向传播神经网络(BPNN)、粒子群算法(PSO)-BPNN、SSA-BPNN模型的回归结果;然后以正佳煤业1204采煤工作面的试验数据为例,验证SSA-RF模型的可靠性;最后将该模型应用于东古城煤矿.结果表明:SSA-RF、RF、BPNN、PSO-BPNN以及SSA-BPNN模型测试样本的平均绝对误差(MAE)分别为11.203 1、14.342 0、19.599 1、15.530 6、14.352 8;平均绝对百分比误差(MAPE)分别为 14.89％、16.91％、18.55％、18.43％、18.11％;均方根误差(RMSE)分别为 13.761 0、16.525 0、20.786 6、18.022 7、17.735 5;决定系数(R2)分别为0.927 4、0.882 7、0.815 3、0.843 6、0.868 8;其中SSA-RF模型各指标均为最优,说明其具有普适性和稳定性,更适合煤自燃温度回归分析.

    采空区煤自燃温度麻雀搜索算法(SSA)随机森林(RF)回归分析模型

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    基于静电传感信号的小孔泄漏探测方法与试验

    殷逸冰张永亮刘尊民张强...
    142-149页
    查看更多>>摘要：根据高压气体从小孔喷出时在喷出区域附近积聚大量电荷的现象,提出基于静电传感信号的小孔泄漏探测原理和信号处理方法,并开展探索性静电感知试验.首先,分析气体从小孔泄漏喷出导致附近区域异常带电的机制,并引入基于静电传感的泄漏探测理论方法;然后,针对静电信号内含信息提取问题,提出一种基于稀疏分解的信号降噪与特征提取方法,进一步在压力管道气体泄漏试验平台开展气体泄漏喷出静电感知试验;最后,对小孔泄漏静电探测应用场景展开讨论.结果表明:泄漏发生时喷射气体的静电信号特征十分活跃,且信号平均峰值与喷射压力呈二次正相关,静电传感技术有望为泄漏监测提供一种新的手段.

    静电传感信号小孔泄漏感知试验特征提取气体喷射

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    基于EWM-AHP-云模型的站场法兰系统密封失效风险评估

    李凤张来斌董绍华陈林...
    150-156页
    查看更多>>摘要：为提升站场法兰连接系统安全评估的准确性,提出一种基于熵权法(EWM)-层次分析法(AHP)-云模型的站场法兰系统密封失效风险评估方法.首先采用EWM和AHP组合权重降低单一 AHP法计算权重的主观性,并采用云模型解决站场法兰连接系统密封失效风险因素的模糊性、随机性以及难以量化的问题;其次以我国华北地区某输气站场为例,验证该方法的科学性和有效性,并依据站场法兰历史失效数据建立法兰系统密封失效风险评估指标体系,采用EWM-AHP法确定各指标的组合权重;然后根据等级量化标准建立标准云,使用Matlab软件计算各风险指标的云数字特征值,并绘制云图;最后基于EW-型指数贴近度计算确定各风险指标的风险等级.结果表明:所评估法兰系统密封失效的综合风险等级为较高风险,评估结果与实际情况基本吻合.EWM-AHP-云模型能较好地实现法兰系统密封失效风险评估,该方法具有一定的科学性和有效性.

    熵权法(EWM)-层次分析法(AHP)云模型法兰系统密封失效风险评估

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