基于改进Bow-tie模型的煤矿瓦斯爆炸事故分析与研究

针对我国伤亡人数较多的采矿行业,对伤亡人数最多的瓦斯爆炸事故进行了分析,提出了改进Bow-tie模型。在原因辨识环节将瓦斯爆炸事故的原因归纳为人因、物因、环境、管理4个方面进行论述,利用屏障思维对主动屏障进行量化分级提出预防措施,通过模型分析事故可能产生的安全、经济、环境、社会后果,提出消减措施作为被动屏障,绘制改进Bow-tie图,并在此基础上运用层次分析进行评价分析。研究表明,管理体系欠缺以及人的不安全行为是导致事故发生的主要因素。

基于改进Bow-tie模型的城镇燃气管网风险分析

燃气管网是城镇中的重大危险源,一旦发生事故,后果多数较为严重。为更清晰地了解事故发生原因、后果,制定预防、减缓措施,笔者提出改进Bow-tie模型对城镇燃气管网进行风险分析。改进Bow-tie模型从人、机、环、管四方面分析事故原因,从人员、财产、环境、社会四方面分析事故后果,将风险识别、风险分析、风险评估、风险控制、风险管理在图中展示,并为燃气管网事故提出预防和减缓措施,降低事故率。结果表明应用改进Bow-tie模型可直观掌握事故全过程动态,清晰了解事故的起因、结果,对分析燃气管网泄漏事故具有重要意义。

基于改进Bow-tie模型的动力管道风险分析

通过人为、自然、设备和管理4个因素分析动力管道失效原因,把动力管道失效所带来的后果划分成安全、经济、环境和社会4个方面进行分析,确定了动力管道泄漏的防控措施。运用改进Bow-tie模型分析动力管道失效问题,有效降低了管网事故发生率。

飞机风挡裂纹/破裂类事件统计及Bow-tie模型分析

为分析航空器风挡裂纹/破裂类事件的安全风险,收集1 629份风挡裂纹/破裂类事件,对样本事件涉及故障状况、飞行阶段、故障原因等特征进行统计分析,确定风挡裂纹/破裂类事件的可能原因、潜在后果及其预防、减缓控制措施并绘制了风挡裂纹/破裂类事件Bow-tie模型图。结果表明:风挡损伤的主要情形包括裂开、裂缝、结冰、烟雾、划伤等;涉及风挡及相关部件故障以加温故障、雨刷故障为主;飞行阶段以巡航、爬升为主;风挡裂纹/破裂事件的主要原因为鸟击、零部件缺失/故障、系统失效/故障、冰击,最终有针对性地提出预防措施:机务、机组等相关人员应做好航前、航后检查;对零部件缺失/损坏/磨损、系统失效、鸟击等高发事件类型进行重点关注,提高机组人员对此类突发事件的应对能力等。

基于Bow-Tie模型和未确知测度理论的煤矿透水风险分析

为了克服煤矿井下透水事故安全性评价相关因子的不确定性,以及权重指标赋值模糊的问题,采用Bow-Tie模型分析法通过对煤矿井下的人、物、环境、管理4个方面的分析研究,建立出煤矿透水事故的Bow-Tie评价模型,把得到的12项透水事故的影响因子作为煤矿透水事故风险评估的评价指标。通过层次分析法对指标进行权重的赋值,最后由未确知测度法确定煤矿透水事故风险评价等级。通过对小回沟煤矿进行实例评估分析,评价结果与该煤矿实际相符合,可见该法的合理性和适用性,可以为煤矿透水事故的风险评价提出一些指导。

基于Bow-tie模型的化工企业污水池作业有害气体风险分析

化工企业污水池有限空间作业的事故时有发生,每年都有化工企业的员工在污水池作业时发生中毒、爆炸等事故。根据对往年事故及相关资料的分析,总结出了化工企业污水池有限空间作业事故发生的共性原因,并以化工企业污水池有限空间作业时工人暴露于高浓度有害气体中为顶上事件,通过设备因素、人为因素等6个中间事件和17个基本事件来构成事故树,使用Bow-tie模型对事故的发生条件和控制措施进行了分析,并提出了化工企业防止该类型事故的对策措施。

基于4R和屏障理论的煤矿职业健康安全Bow-Tie模型构建

为减少煤矿作业人员健康安全事故,降低安全事故风险,依据4R危机理论和屏障理论,设置了预防性屏障和消减性屏障,增加事故的处置项,构建了煤矿职业健康安全Bow-Tie模型,以邯郸峰峰煤矿员工职业健康为例,构建安全风险分析和评价的Bow-Tie模型。研究表明:基于4R和屏障理论的煤矿职业健康安全的Bow-Tie模型具有处置危机功能,可以系统、直观地呈现事故成因、结果、预防及处置;缩减力和预备力设置的预防性屏障可以将事故的发生率降到最低,消减性屏障可以减缓事故的严重程度,若屏障同时失效,可启动反应力和恢复力的应急预案措施进行处置,进而有效避免事故造成的严重后果,并尽快恢复生产或活动水平;对峰峰煤矿作业人员健康安全事故进行Bow-Tie模型分析,验证了该模型的实用性,有效预防了煤矿职业健康安全事故,促进了煤矿职业健康安全管理水平和面对严重后果的应急管理水平提升。

基于改进CSM模型的硬岩掘进机刀盘危险点应力分析方法

TBM刀盘受载后的危险点应力获取缺少直接的测量方法,工况复杂的情况下也难以测量,这就制约了刀盘载荷分析在刀盘寿命分析及其再制造方向上的应用问题,为此本文提出了一种基于改进CSM模型的TBM刀盘危险点应力分析方法.在CSM模型基本压力假设的基础上,提出了滚刀刀刃侧面基本压力的概念,推导计算了滚刀刀刃侧面受到的压力和摩擦力,并将二者逐个引入CSM模型中的三向力的计算,建立了改进的CSM模型;通过与公开的滚刀载荷实验数据对比,计算得到的三向力误差均在5%以内,弥补了CSM模型不能预测侧向力的不足.基于改进的CSM模型,通过分析滚刀载荷三向力的差值关系,建立了滚刀载荷差值与滚刀刀间距离的指数关系,得到了计算刀盘滚刀载荷的理论模型,使用ABAQUS的实体耦合功能,加载上各滚刀的载荷,分析整个刀盘的载荷分布,进一步获得刀盘危险点的位置.由此建立了一套刀盘滚刀群载荷获取及危险点应力分布计算的方法.通过与辽宁大伙房水库引水隧道工程中公开的实验数据及危险点统计数据对比,验证了基于改进CSM模型的TBM刀盘危险点应力计算方式的有效性.该研究对经典的CSM模型进行了改进,所提出的刀盘危险点的应力分析方法可为刀盘再制造寿命预测提供可靠的载荷分析依据,并指导刀盘服役阶段的操控参数设置.

基于改进N-K模型的地铁盾构掘进安全风险耦合研究

为预防和控制地铁盾构掘进施工过程中的关键安全风险,并精准判断哪些风险耦合情境是导致事故发生的显著情境,提出改进N-K模型研究地铁盾构掘进安全风险耦合;综合运用文献研究、事故案例、专家访谈等方法,辨识地铁盾构掘进的关键安全风险因素;基于N-K模型提出新的地铁盾构掘进安全风险耦合评估模型,并选用安全事故案例验证该模型的适用性。结果表明:辨识得到地铁盾构掘进关键安全风险因素清单,包括4类一级风险因素,21个二级风险因素;地铁盾构掘进施工安全风险随着耦合因素种类的增加而变大,4因素风险耦合值最高,3因素风险耦合值次之,双因素风险耦合值最低,作业人员安全意识薄弱和机械故障参与作用的耦合情境更容易发生安全事故。

基于统计损伤修正的冻结砂—黏混合土改进Duncan-Chang模型

为描述冻结砂—黏混合土的偏应力—应变关系,进行不同含砂量冻结砂—黏混合土的冻土三轴压缩试验。基于改进的Duncan-Chang模型(D-C模型),引入统计损伤理论,拟合三轴压缩试验结果,分别建立以Mises强度准则和应变发展为微元强度变量的统计损伤修正模型,对比计算结果与试验数据。结果表明:冻结砂—黏混合土偏应力峰值随含砂量的增加而增加,偏应力—应变曲线由应变硬化型逐渐过渡到应变软化型的临界含砂量为50%。当含砂量介于20%~60%时,基于统计损伤理论的修正改进D-C模型能有效拟合应变硬化型曲线和具有轻微应变软化现象的偏应力—应变曲线。当含砂量为90%时,基于应变发展的统计损伤修正模型的偏应力峰值与试验结果相差3%,具有较强适用性。该结果为不同微元强度变量的统计损伤修正模型提供参考。

基于Sentinel-1/2改进极化指数和纹理特征的土壤含盐量反演模型

目前Sentinel-1/2协同反演植被土壤含盐量的研究大多是基于Sentinel-2光谱信息和Sentinel-1后向散射系数,没有考虑Sentinel-2光谱信息容易受土壤亮度等信息影响,Sentinel-1后向散射系数容易受土壤粗糙度和水分影响。为进一步提高Sentinel-1/2协同反演植被土壤含盐量的精度,用水云模型对雷达卫星后向散射系数进行校正,消除植被影响;然后协同Sentinel-2纹理特征,基于VIP、OOB、PCA 3种变量筛选和RF、ELM、Cubist 3种机器学习回归模型构建植被土壤含盐量反演模型。研究结果表明:经过水云模型去除植被影响后的雷达后向散射系数及其极化组合指数与土壤含盐量的相关性有一定程度的提高。不同变量选择方法与不同机器学习方法耦合模型在反演土壤含盐量中,OOB变量筛选方法与RF、ELM和Cubist 3种机器学习方法的耦合模型精度最佳,建模集和验证集的R2都在0.750以上,且验证集的RMSE和MAE均最小;其中OOB-Cubist耦合模型精度最高,且R_(v)^(2)/R_(c)^(2)为0.955,具有良好的鲁棒性。研究可为机器学习协同物理模型、光学卫星协同雷达卫星在土壤含盐量反演中的进一步应用提供思路。

基于改进潜能模型的城市公园绿地可达性评价与优化布局研究——以重庆市江津区为例

城市公园绿地空间布局因城市的自然条件和社会经济条件不同而具有差异性.当前国内外研究多聚焦发达地区和大城市,而小城市和典型城市的公园绿地可达性研究鲜见,且在案例代表性和数据精度方面还有一定的局限性.选择西南山地类型的重庆市江津区中心城区为案例,以居民小区出入口与公园绿地出入口为研究主体,构建改进潜能模型和网络分析方法,揭示其空间特征和存在问题,参考位置分配模型与调研结果,得出优化布局方案并检验.结果表明,江津区中心城区城市公园绿地布局与服务水平空间差异明显.提出拟新建7个游园与5个社区公园,并将部分公园绿地进行合并扩建或新增出入口.

改进的容量约束设施区划模型的算法及应用

针对经典的容量约束设施区位模型(CFLP)缺少考虑公平、效率与服务质量三方面的因素,以及平衡三者关系的问题,文章提出了引入覆盖半径ϕ、最低覆盖率μ、设施建设成本CAP对模型进行改进,算法的求解实质是求解线性规划问题的最优解。根据以上方法进行案例区的计算验证,实验结果表明,与传统模型算法相比,改进的CFLP模型通过灵活选择设施的服务半径和覆盖率参数求解计算,能较好地兼顾服务成本、服务质量和空间公平性三者之间的关系,并可于5s内得出最优解,相比传统算法150s的平均计算时间,有显著的提升,对城市公共服务设施的布局优化具有较高的实用价值。

基于有限时间干扰观测器的改进模型水下机器人自适应鲁棒容错控制

针对无人水下机器人(unmanned underwater vehicle,UUV)工作中存在的执行器故障,在系统不确定性与外界干扰下,提出一种基于有限时间扰动观测器(finite time disturbance observer,FTDO),并结合改进模型的自适应鲁棒容错控制方法。一方面,FTDO能在有限时间内对外界环境干扰进行估计;另一方面利用滑模控制加上径向基神经网络(radial basis function neyral network,RBF)的万能逼近特性,建立带有执行器故障的输入补偿;其中改进模型的引入解决了系统不确定性导致的输入饱和,提高了稳定性与鲁棒性;其次采用一种新型的双幂趋近律使滑模量在更短时间收敛到稳态误差界内;仿真与水池实验结果表明了所提方法相对于滑模控制有着更好的容错效果。

压缩空气储能地下储气库热力学改进模型研究

【目的】明晰地下储气库的热力学过程是压缩空气储能(compressed air energy storage,CAES)电站安全设计与运行调度的重要基础。【方法】现有地下储气库热力学模型在计算热量交换时,存在高压储气阶段热损失偏大和低压储气库阶段补热过多的不足。本文在全面分析地下储气库热力学模型理论基础合理性的前提下,先分析储气库热量计算偏差的形成根源;再提出改进模型。【结果】研究结果表明:现有的热力学计算解析模型忽略了CAES地下储气库在运行过程中温度分布的不均匀性,这种温度分布的不均匀导致储气室洞壁与压缩空气之间的对流换热模型失真,导致温度计算结果偏差大。考虑混合对流换热的改进模型二可以较好地解决储气阶段温度计算结果与真实结果之间偏差过大的问题。算例分析证明了改进模型二的合理性。【结论】本文的改进模型二可为CAES地下储气库容积优化设计与效率分析提供计算依据。

基于改进潜能模型的南康家具物流园区空间可达性分析

潜能模型作为测度空间可达性的重要模型,广泛应用于医疗教育、公园绿地等公共设施可达性分析中。以家具物流园为切入点,在物流园区占地面积影响因素的基础上加入物流企业数量因子,构建改进潜能模型测度其空间可达性。同时结合地理信息系统(GIS)插值方法进行可达性等级划分,并在出行时间测算中引入货车限行影响因子。以南康区为例进行家具物流园空间可达性验证分析。结果表明:南康家具物流园区潜能分布较为平衡,中部物流商贸城和红土地物流园作为成熟的物流园其潜能值最大,物流园区空间可达性分布差异不明显,大致呈现出中东部高、周边低的分布格局。

基于Energetic和改进Jiles-Atherton-Sablik模型的电工钢片动态磁致伸缩特性模拟

准确模拟电工钢片的动态磁致伸缩特性是电工装备铁心振动和噪声分析的关键步骤。该文提出一种基于Energetic磁滞模型和改进Jiles-Atherton-Sablik(J-A-S)模型的电工钢片动态磁致伸缩特性模拟方法。首先,基于静态Energetic磁滞模型和损耗分离理论,考虑由励磁频率引起的动态损耗密度分量,并采用场分离技术建立动态Energetic磁滞模型。其次,将动态Energetic磁滞模型求解的动态磁场强度作为改进J-A-S模型的已知量,从而根据铁磁材料的非线性本构关系,建立以磁感应强度为输入量的动态磁致伸缩逆模型。在此基础上,设计电工钢片动态磁致伸缩曲线的模拟流程。最后,将所提方法的模拟结果与实测结果和现有方法模拟结果进行对比,可知所提方法的模拟结果与实测结果吻合更好,从而验证所提模拟方法的准确性。

基于改进ATSS模型的水稻叶片病害检测

针对传统水稻病害诊断方法依赖人工、容易误判等缺点,提出一种基于ATSS的水稻叶片病害检测模型。首先收集白叶枯病、胡麻斑病、叶瘟病这三种病害图像,构建水稻叶片病害图像数据集。然后在原ATSS模型的基础上,网络Neck部分采用FPN-CARAFE模块代替特征金字塔网络FPN,以减少上采样过程中的信息损失。同时,为提升模型的检测效果,回归分支的损失函数采用CIoU损失函数代替GIoU。改进ATSS模型的平均精度均值可达74.0%,相比于原ATSS模型提升了3.5%。与模型Retinanet、Faster R-CNN、Cascade R-CNN、FCOS、TOOD相比,改进ATSS模型取得了最高的检测精度,且在检测精度和速度上取得了最高的权衡。实验结果表明,改进后的模型能对水稻叶片病害有效检测。

基于改进SCOR模型的蔬菜供应链风险管理研究——来自邯郸市3个合作社的经验证据

构建基于核心企业的供应链运作体系,增强供应链运作的稳定性与协同性,对推动农民增收、产业增效具有重要意义。本文依据改进的SCOR模型,选取邯郸市3个蔬菜合作社作为研究对象,识别合作社供应链面临的各类风险,归纳对比不同合作社供应链风险防控路径。在此基础上,提出树立风险管控意识、提高农资准入标准、加快产业技术升级、大力发展冷链物流、强化产品品牌效应、建立自然风险保障机制等对策建议,以提升蔬菜合作社供应链风险管理能力。

基于改进Hofstetter模型的杨木组分体积分数对其弹性参数的影响规律

木材的微观结构和组分构成是影响其弹性参数的重要因素,但关于木材组分体积分数变化对其弹性参数影响的研究相对较少。通过引入灰分因素,对Hofstetter木材连续微观力学模型进行改进,并在此基础上分析杨木组分的体积分数变化对其弹性参数的影响规律。研究表明:改进的Hofstetter模型可较准确预测杨木的顺纹弹性模量,误差绝对值仅13.71%。结晶纤维素等自身刚度较大的组分体积分数增大时,杨木的弹性模量和剪切模量增幅较大;聚合物网络、无定形纤维素体积分数增大时,泊松比增幅较大;木质素、半纤维素体积分数变化对所有弹性参数的影响均较小。