新工科背景下矿井通风与安全课程教学体系建设与实践

为实现矿山安全生产领域新工科人才培养目标,分析传统课程教学体系存在的问题,分别从课程知识架构、课程内容、课程教学模式、教学团队建设4个方面进行全面改革,构建以“一核三维”递进式课程教学知识架构、教学内容“三同步”建设路径、“信息化—实景化”两融教学模式、“教研共融”教学团队为一体的新工科背景下矿井通风与安全课程教学体系。结果表明:该体系建设可增强学生实践创新能力,提升教师科研水平,有助于提高矿山安全生产复合型人才的培养质量。

油罐区电缆槽盒耐火性能测试方法研究

为提升油罐区电缆槽盒耐火性能测试的准确性和效率,提出一种以绝缘电阻作为判定指标的电缆槽盒耐火性能快速测试方法,并以试验的方式验证该方法的有效性和电缆槽盒的耐火性能。结果表明:测量电缆绝缘电阻值可以准确反映电缆槽盒在火灾时的失效过程,以107Ω作为电缆绝缘电阻失效判定指标可以准确反映电缆槽盒的耐火极限。

基于未确知测度方法的装配式建筑吊装风险研究

为实现对装配式建筑吊装风险的科学评价,基于AHP-熵组合赋权的未确知测度方法提出装配式建筑吊装风险量化评价方法。首先,遵循“4M1E”原则对风险因素进行梳理,从“人、物、技、环、管”5个方面对装配式建筑吊装风险因素进行识别,建立风险量化评价指标体系;然后,运用AHP计算评价指标主观权重,熵权法计算评价指标客观权重,结合最小熵原理计算组合权重,基于该权重与未确知测度方法提出装配式建筑吊装风险量化评价方法;最后,对湖南地区某装配式住宅项目进行实例研究。研究表明:该项目吊装总体风险判定为c4级(风险较小)。AHP-熵组合赋权未确知测度方法的可操作性较强,可用于装配式建筑吊装风险的量化评价。

新工科背景下安全工程专业消防工程实践能力提升策略

为提升新工科背景下安全工程专业大学生的工程实践能力,以湖南工学院安全工程专业消防工程为例,探究工程实践能力提升策略。首先,基于新工科建设需求以及国家对消防工程人才的定位,界定安全工程专业消防工程实践能力内涵:3种类型、9大实践内容;然后,基于当代大学生特征以及消防工程实践能力内涵,确定提升的4个策略:完善知识内容体系、基于“数字原生代”的教学方法改革、四阶段教学环节以及能力考核改革。实践表明:该策略为消防工程实践能力提升提供了实施路径;实践应用结果显示学生信息检索能力、案例分析能力、工程设计能力都得到了大大提升。

安全工程专业使命感教育思政建设研究

为深入开展安全工程专业人才教育,采用问卷调查的方法了解不同院校安全工程专业学生的使命感现状,分析学生使命感缺失的原因,结合工程专业发展特点构建安全工程专业的职业使命感,并提出培养学生职业使命感的途径。结果显示:超过半数安全工程专业学生存在专业喜好、了解程度偏低,责任感、使命感缺失的情况;防患未然、扶危安国等可以作为安全工程专业的职业使命;通过融入教学环境、依托校园文化、加强职业生涯教育、丰富教学载体4条路径可以培养学生的职业使命感。

新工科背景下矿业工程专业创新人才培养方法

为满足新工科背景下矿业工程专业培养创新人才和提高学生创新能力的需求,基于课程教学经验及新工科背景下矿业工程领域对创新型人才的需求,首先,从思政教育、冲突调整、科技绘图、教学融入4个方面分析矿业创新人才培养策略;其次,开展矿业创新人才培养路径分析,具体提出使命感培养路径、冲突调整路径、创新力培养路径、课程建设路径。以期为矿业工程专业创新型人才培养提供策略及方法参考。

考虑恐慌免疫的情绪传播模型研究

为探究应急疏散时行人心理的影响因素,引入免疫人群概念构建恐慌心理传播系统动力学模型,建立行人心理状态与影响因素的动态关系,并采用问卷调查法确定恐慌影响参数的值;基于天津某商业场所的问卷调查,计算得到恐慌参数值,利用Anylogic软件模拟疏散过程。研究结果表明:紧急事件发生时冷静人群占主要部分,随着疏散的进行,冷静人群的数量迅速减少,易感者、携带者和感染者数量先增多后减少,恐慌免疫者和持续恐慌人群出现并逐渐增多,最终趋于稳定;与环境因素相比,个人内因对疏散期间心理状态转变的影响更大;积极因素的影响使人员恐慌程度降低,导致恐慌免疫者增多。研究结论对理解恐慌传播机制、通过改进措施阻止恐慌蔓延具有重要意义,对应急疏散预案的制定具有参考价值。

1999—2018年广东省自然灾害灾情时空变化特征及影响因素研究

为科学评估广东省自然灾害灾情时空演化特征,以1999—2018年广东省自然灾害损失基本数据为基础,利用CRITIC权重法构建综合灾情指数模型,同时,利用地理探测器从多因子角度对广东省自然灾害灾情从时间、空间上开展研究,探究其变化规律和影响因素。结果表明:时间上,总体灾情具有指数波动剧烈、大小灾年交替、不同维度线性趋势不一致等特点;空间上,空间分异程度较大,综合灾情指数城市分布为边缘高—中间低的格局,无明显集中趋势。地理探测器中的因子探测分析对灾情大小的影响,极端气象因子起直接作用,地形地表因子起间接作用,基础建设因子起助推作用,防灾减灾因子起缓冲作用;交互探测分析发现,地势起伏度、人均绿地公园面积、经济发达程度在与其他各因子共同作用时对广东省灾情影响作用较大。

双重预防机制建设背景下的安全风险告知研究与实践

为有效解决企业开展双重预防机制建设过程中存在的安全风险告知内容不规范、不统一、警示标识张贴无序等问题,采用对标分析及标准量化的方法,将风险四色图与现场安全风险告知要素进行集成,提出安全风险告知集成图模式;以某企业为例,开展安全风险告知实践。结果表明:该模式规范了现场安全风险告知管理,极大提升了企业现场安全风险告知的合规性。

新工科背景下安全应急类人才KAPIV一体化培养模式探索

为加快安全应急类专业的升级改造,结合新工科建设要求,基于资料分析和经验总结,首先分析当前专业课堂建设和教学中存在的问题,包括信息技术教育不足,部分核心课程内容重复,教学模式与方法陈旧单一,学生学习的目的不明确,知识、实践、创新与能力培养缺少深度融合等;然后进行教学改革,将具有强烈目标导向的多门课程的核心知识点,按其内在联系进行整合,制作成微课程体系;最后依托微课程体系,以教学项目为载体和抓手,以学生为中心,将知识、能力、实践、创新、立德树人要素有机结合,开展KAPIV一体化人才培养。

石化储罐区紧急切断阀执行器的防火保护研究进展

为提升石化储罐区内紧急切断阀执行器在火灾中的安全性能,从石化行业对储罐区火灾安全的要求出发,对目前国内外紧急切断阀执行器的防火保护设备及应用现状进行总结,并对现有的常见实体火灾实验方法和石油化工环境下的防火罩火灾试验进行梳理。研究发现:不同紧急切断阀执行器的防火设备存在防火性能的测试方法与评判标准不统一的问题。根据目前我国石化行业的防火需求提出典型防火罩的防火性能判定指标,制定紧急切断阀执行器防火性能测试方法标准,以实现对防火罩防火性能的规范管理。

燃气管网喷射火事故警戒区域的研究

为准确划分燃气泄漏事故现场的警戒范围,利用PHAST软件模拟天津市某燃气公司某段燃气管道在不同风速下管道破损后喷射火事故产生的热辐射影响范围;然后利用热辐射的影响范围划定重度、轻度等级的危险区域,并提出风险防范对策措施。结果表明:风速显著影响燃气泄漏事故影响范围,随着风速的增大,同一距离点的喷射火辐射强度减小,热辐射出现峰值的距离缩短,风速每增大5m/s,热辐射强度减小约4kW/m~2,出现峰值的范围减小约1.5m;考虑喷射火影响划分警戒区,将热辐射通量为12.5kW/m~2的区域作为重度危险区域,热辐射通量为4kW/m~2的区域作为轻度危险区域。研究结果可为消防力量的布置及应急预案的制订提供理论依据。

自建房火灾致因网络拓扑特征及脆弱性研究

为预防我国自建房火灾的发生,首先,基于事故致因“2-4”模型分析39起自建房火灾事故案例,编码得到48个致因因素和128条致因关系;然后,基于复杂网络理论构建自建房火灾致因网络拓扑结构模型,分析网络的度、介数和接近中心性等拓扑特征;最后,以最大强连通子图相对大小、最大弱连通子图相对大小和全局网络效率作为网络脆弱性评价指标,仿真分析不同节点攻击策略下网络的脆弱性,得到自建房火灾关键致因因素,并提出防灾措施及建议。结果表明:自建房火灾致因网络具有小世界效应和无标度特性,致因间转换路径较短,少数关键节点与大多数节点相连;自建房火灾致因网络在遭受单个节点故障和随机累积节点故障时具有一定的鲁棒性,遭受蓄意累积节点攻击时,表现出较强的脆弱性;采用累积节点攻击策略中的蓄意度攻击时,网络表现出的脆弱性最强,度排序靠前的节点较为重要,是自建房火灾关键致因因素,为自建房消防安全管理提供理论参考。

基层社区应急能力提升对策研究

为解决基层社区应急能力不足、缺乏有效应急对策等问题,选用24Model对社区火灾事故进行分析,明确社区火灾发生的关键节点,构建基层社区火灾情景贝叶斯网络(bayesian network),并结合专家打分法和贝叶斯方法计算得出基层社区火灾在不同情景的发生概率。研究结果表明:采取专人监管、完善消防装备体系及设置第一响应人等一系列应急措施后,社区火灾事故发生概率降低到33.3%,结合24Model与贝叶斯方法分析基层社区火灾,可找到最易导致火灾发生的个体动作,从而提出应急能力提升对策,有效降低基层社区火灾的发生概率,为社区应急管理提供理论依据。

矿用汽雾凝胶材料的制备及性能研究

针对现有采空区堵漏材料不能雾化随风流运移,难以进行精准堵漏的问题,提出一种凝胶材料制备方法,以丙烯酸(AA)为原料制备可控低分子量的聚丙烯酸钠(PAAS),然后与聚乙烯醇(PVA)制备PAAS-PVA汽雾凝胶,并对制备成型的材料进行雾化性、保水率和力学性能测试,确定汽雾凝胶最佳配比及性能。实验结果表明:丙烯酸、引发剂、链转移剂和交联剂用量浓度依次为25%、0.6%、2%和0.6%,反应温度60℃,反应时间2h,制备出最佳PAAS粘均分子量2 951,转化率99.59%;汽雾凝胶中PAAS与PVA的最佳质量比为3:2,凝胶可使用喷枪雾化喷出,保水率是单纯喷洒水的3倍多;汽雾凝胶失水后成膜,力学性能得到提升,拉伸断裂伸长率超过300%,能够跟随矿山来压而发生形变,具有良好的随风运移成膜堵漏功能。

城市轨道交通司机作业风险因素研究

为厘清城轨司机值乘作业过程中各种风险因素的致害原理及影响关系,应用工作结构—风险结构分解(WBS-RBS)法对城轨司机作业进行分解,采用决策实验室分析法—解释结构模型(DEMATEL-ISM)、交叉影响矩阵相乘分类模型(MICMAC)方法对风险因素进行分析。结果表明:身体条件不符合值乘要求(PR1)、错时错位出勤(PR2)、未进行岗前安全教育(PR3)、未穿着作业服装(OR2)4项原因因素易对其他因素产生影响,忽视车载车站行车信息(OR1)、开关门作业失误(OR7)等9项结果因素易受其他因素影响;身体条件不符合值乘要求(PR1)在风险因素分层中是最深层次原因;通过依赖性—驱动力图可以看出风险因素主要集中于依赖族和自治族区域。通过以上分析可以有针对性地对风险因素制定管控措施。

SSA-BP神经网络模型在地震伤亡人数预测中的应用

为快速准确地预测地震伤亡人数,提高地震应急救援效率,基于皮尔逊相关系数法定量刻画地震伤亡人数与影响因素之间的关联程度,挖掘地震伤亡人数的有效影响因素,并通过多元回归分析法检验有效影响因素的可靠性;采用麻雀搜索算法(SSA)优化BP神经网络,构建SSA-BP神经网络模型对地震伤亡人数进行预测,并将该模型与SVM、RBF、BP模型的预测数据和实际值进行对比。结果表明:与地震伤亡人数相关程度从高到低的有效影响因素依次为震中烈度、震级、房屋受损情况、发震时间、震源深度;SSA-BP神经网络模型较SVM、RBF、BP预测模型的均方误差分别降低93.3%、91.4%、85.2%,平均绝对误差分别降低69.3%、64.9%、54.7%,均方根误差分别降低74.1%、70.8%、61.6%,预测结果与实际地震伤亡人数接近,该模型可用于地震伤亡人数预测。

基于VOSviewer的城市轨道交通安全研究可视化分析

为了解国内外城市轨道交通安全领域的研究进展和发展趋势,采用文献计量学的方法,选用CNKI、Web of Science及EI数据库中与城市轨道交通安全领域密切相关的4 219篇文献,应用Endnote引文管理软件及VOSviewer文献可视化分析软件进行文献统计与可视化分析。结果表明:近20年城市轨道交通安全领域研究成果呈快速增长趋势,领域内作者合作已初有进展;研究逐渐从事故预防等传统领域向客流控制等细化研究领域转变;领域研究热点可划分为设备与基础设施安全、乘客行为与安全管理、突发事件应对与安全预警、数据分析与智能化安全4个范畴。

基于演化博弈的建筑工人冒险行为研究

为了控制建筑工人的冒险行为,减少安全事故发生,构建了建筑工人和建筑企业的演化博弈模型,从博弈角度分析建筑工人选择冒险行为的影响因素,并进行SD仿真分析探究博弈双方的行为演化趋势,还引入了动态惩罚机制来控制冒险行为的发生。结果表明:企业对工人进行的安全检查、企业对工人冒险行为的惩罚及工人的期望收益,均对建筑工人冒险行为的选择有影响;实施过高的静态惩罚无法使博弈双方的策略选择达到稳定状态,而动态惩罚机制能够使演化博弈模型达到稳定状态;执行动态惩罚机制时,适当提高惩罚上限,可相对降低工人冒险行为的概率。

楼梯处行人行为对高层建筑应急疏散的影响研究

为研究人员密集情况下楼梯处行人行为对应急疏散的影响,通过现场观测获得某9层建筑楼梯处行人的个体和群体移动特征和基本运动参数,采用社会力模型和Anylogic 8.3软件构建楼梯疏散模型,模拟研究建筑疏散用时和楼梯处拥堵情况。研究表明:楼梯处行人行进速度与人流密度呈反比,上楼速度受人流密度影响较大,下楼时男女速度存在显著性差异,且男性行进速度离散型大于女性;楼梯中间平台是疏散过程中主要的拥堵地点;9层建筑的第四层为最大拥堵点,人员到达第四层向下疏散的用时明显加长,疏散压力较大。建议高层建筑疏散过程中在中间楼层设置疏散引导人员,做好对人群的引导和安抚工作。