基于健康安全环境和模糊逻辑的本质安全评价方法

提出了一种新的本质安全评价方法——基于健康安全环境和模糊逻辑的本质安全评价方法。该方法分为总指标、分指标和子指标3个层次,充分考虑了健康、安全和环境因素,采用模糊逻辑运算方法对3个层次进行计算。其中,总指标层是总的本质安全指标的计算,即应用模糊理论的知识计算总的本质安全指标;分指标层主要是健康指标、安全指标和环境指标的计算,在计算时考虑了各子指标权重的大小;子指标层是每个分指标中子指标的计算。将该方法应用到乙酸生产的评价中,评价得出9个生产乙酸过程的本质安全性的高低。将本文方法与IBI和i-Safe法比较得出本文方法的特点:考虑的因素较多,覆盖面较广;在一定程度上克服了指标取值的主观性;评价过程的逻辑性较强;结果的灵敏度较高。     

考虑安全的反应路径综合

为了在过程早期阶段消除危害因素,获取安全性优良的化学反应路径,提出了考虑安全的反应路径综合策略,通过在反应路径综合中集成原料筛选规则,安全约束和本质安全评价,实现在反应路径综合的同时考虑安全.进而阐述了该策略的实现方法,根据本质安全原理和指标,结合反应路径的火灾、爆炸、毒性等危害,制定了考虑安全的原料筛选规则,从原料组合中消除具有极端危害属性的物质;着眼于反应危害和物质危害,建立了包含安全约束的NLP模型,求解得到较优的化学反应路径组合;通过本质安全评价筛选出相对最优的反应路径.最后将该策略应用于萘甲胺反应路径综合实例,结果表明能够在过程综合阶段有效考虑安全因素,获取安全性优良的化学反应路径,该策略方法为早期的过程决策提供借鉴.     

3种本质安全评价方法在EDC过程中的应用研究

简要叙述ISI、i-safe和IBI 3种典型的本质安全评价方法,说明其含有的参数及指数的计算方法;然后使用这3种方法评价了直接氯化法、氧氯化法、改进的氧氯化法3个EDC生产流程.评价结果表明:不同方法评价相同的几个过程,得到的各过程安全性的高低是一致的:直接氯化法最高、氧氯化法次之、改进的氧氯化法安全性最差:评价同一个流程时,ISI法评价得到的数值最大,i-Safe法次之,IBI法最小.结合评价的过程从参数的个数及覆盖面的大小、参数取值的主观性程度、获取所需信息的难易程度和结果的灵敏性4方面比较和分析3种评价方法,最后总结得到3种方法中IBI法的优势最大.     

修正的ISI法及其应用

针对本质安全指标(ISI)灵敏性不强,指标区间不连续,评价方式较片面等缺点,对ISI的指标取值方法和评价模式进行了修正.通过建立指标区间函数,提高了指标的灵敏性,实现了指标区间的连续化;根据事故演变情形,提出了改良的评价模式,并增加了危害指标、诱变指标和事故指标,分别反映过程潜在的危害因素、诱变因素和事故情形;分别用ISI和ISIM对EDC过程实例的2个路径,即直接氯化法和氧氯化法,进行了评价和比较,ISI的评价结果分别为29和32,MISI评价结果中,危害指标分别为1 232.4和1745.8,诱因指标分别为5.83和7.45,事故指标分别为277.1和751.1,表明MISI法的评价结果更加符合实际过程信息,同时从危害、诱变和事故3个方面反映过程的安全特征.     

化工过程本质安全评价指标的研究进展

介绍了本质安全指标方法的研究现状,对各类方法的基本原理及特点进行了阐述,通过系统地分析比较所有本质安全指标方法的适用阶段、评价范围和特点,总结了本质安全指标方法的演变脉络,综合评述了本质安全指标方法未来的发展前景,提出了本质安全指标方法的4个研究方向:建立综合的本质SHE指标;克服指标区间划分和权重设置的主观性;强化指标分析的逻辑性;本质安全指标与过程设计方法、工具的紧密集成.     

不同化工过程本质安全评价方法的比较与分析

给予众多的本质安全评价方法合理的归类,将其分为指标型、模糊理论型、图示型3类.其中,从覆盖范围的角度把指标型方法分为S(safe),SE(safe,environment),SEH(safe,envitronment and health)3种.其次,阐述方法所含有的参数及最终指标的计算方法.再次,对3类评价方法进行评价思路、易用性和结果灵敏性的比较.阐述评价方法改进的方向及内涵,从中找到方法中存在的4个主要问题:(1)指标取值的主观性;(2)使用的数学函数为阶梯函数:(3)评价参数及领域不全面;(4)评价过程逻辑性不强.最后得出本质安全评价方法的3个发展方向:覆盖范围的综合性、评价过程的逻辑性、指标取值的客观性.     

化工过程本质安全的模糊评价研究

从本质安全的基本原理出发,应用模糊集合、语言变量、模糊推理系统等模糊数学的基本知识,本文将化工过程本质安全问题模糊化.提出并建立物质危险性、过程条件危险性、化工过程固有危险性、化工过程危险性等不同层次的本质安全评价指标.基于Matlab模糊逻辑工具箱,开发详细的评估框架.以一氧化碳和氯气反应制取光气的过程方案为例,详细地阐明了该评价方法的操作步骤和可行性.通过实例对比可知,通过改变过程条件降低温度或压力可减少操作的危险性.     

基于模糊推理的本质HSE评价方法研究

本质安全的目的是消除危害源,选择本质安全较优的过程能够从根源上避免事故的发生,且减少复杂昂贵的安全保护系统。本质安全指标方法的开发能够应用于定量过程的本质安全水平,辅助在过程设计阶段进行决策。已有评价方法的不足主要有指标区间和权重的主观性,指标之间缺乏逻辑关联等。基于模糊逻辑提出了IPI(InherentPreferenceIndex)方法,在过程早期阶段评价安全、环境和健康影响。根据危害情形和指标的逻辑关系建立模糊推理模型,分析了反应危害、泄漏危害、环境和健康危害。同时,针对各级子指标设置权重系数使结果趋于合理。最后应用IPI法评价比较乙酸过程路径,根据评价结果对各路径进行定量等级划分。     

本质安全电路的计算机评估研究

在本质安全电路理论分析的基础上 ,利用VisualBasic语言编制了本质安全电路的计算机评估软件。该软件可对实际电路进行本质安全性分析     

本质安全系统认证方法的研究

本质安全技术是一种非常可靠的防爆手段,本质安全设备是防爆设备中最安全的。本文介绍了本质安全系统的基本特征和本质安全设备检验方法的现状。作者提出了一种本质安全系统认证的方案,对本质安全系统的现场设备和关联设备的安全性能分别进行检验,进而得到设备各自的参数;在满足参数匹配原则的条件下,将本质安全设备进行自由组合构成本质安全系统。这种方法不但使组合后的系统具有本质安全性能,而且可以在危险环境条件下灵活运用本质安全设备。     

化工厂弹性定量评价方法

化学过程工业中安全是首要因素.传统的安全评价方法仅揭示化工厂当前的风险程度和安全水平,为了反映化工厂面临内外部变更时避免事故和减少事故损失的能力,提出了化工厂弹性指数.在应用层次分析法和模糊综合评价法分析化工厂的危险容忍能力的基础上,结合本质安全指数,给出了弹性指数的计算方法.案例研究表明,弹性指数能反映化工厂弹性的大小,可以协助管理人员在生产和安全问做出正确决策,在确保安全的同时尽可能追求高产高效.     

石油化工过程安全技术研究进展

对石油化工过程安全生产的一些关键技术研究的现状以及未来的发展前景做了综合性的述评与展望。介绍了国内外安全生产和事故预防若干关键技术的研究进展,包括过程监测与故障诊断技术、生产关键装置风险评估技术、石油和化工过程的柔性设计、本质安全技术的应用。     

A New Safety Assessment Method Based on Belief Rule Base With Attribute Reliability

Safety assessment is one of important aspects in health management. In safety assessment for practical systems, three problems exist: lack of observation information, high system complexity and environment interference. Belief rule base with attribute reliability (BRB-r) is an expert system that provides a useful way for dealing with these three problems. In BRB-r, once the input information is unreliable, the reliability of belief rule is influenced, which further influences the accuracy of its output belief degree. On the other hand, when many system characteristics exist, the belief rule combination will explode in BRB-r, and the BRB-r based safety assessment model becomes too complicated to be applied. Thus, in this paper, to balance the complexity and accuracy of the safety assessment model, a new safety assessment model based on BRB-r with considering belief rule reliability is developed for the first time. In the developed model, a new calculation method of the belief rule reliability is proposed with considering both attribute reliability and global ignorance. Moreover, to reduce the influence of uncertainty of expert knowledge, an optimization model for the developed safety assessment model is constructed. A case study of safety assessment of liquefied natural gas (LNG) storage tank is conducted to illustrate the effectiveness of the new developed model.      

基于无线通信的LNG气瓶液位监测系统设计

液化天然气(LNG)是目前公认的一种清洁能源,以LNG为燃料的汽车已投入使用;LNG车载气瓶是LNGV车载燃料汽车动力系统的核心部分,为保证车载气瓶使用过程中的安全性,需实时监控LNG气瓶液位参数,故设计一种基于无线通信的LNG气瓶液位监测系统;系统利用电容式液位传感器对液位对象进行测量,通过无线通信技术将数据进行传输,选用STM32单片机作为中央处理单元,完成对数据的处理与判读,达到LNG车载气瓶液位监测工作要求;经反复验证,系统运行可靠且测量误差不超过1.5%,完全满足LNG气瓶液位监测要求。     

基于顶点聚类简化外存模型的保流形算法

基于顶点聚类算法的简化方法产生的非流形部分可以分为三类：三角形片段，固有非流形边和固有非流形点，它们都可以经过简单的操作而转化为流形．在此基础上提出一种基于顶点聚类的可以保证简化结果是流形的外存模型简化算法，该算法不要求输入模型是流形，并且保持了顶点聚类算法的高效性和易实现性．     

Virtual reality-based evaluation of indoor earthquake safety actions for occupants

Evaluations of indoor earthquake safety actions can provide effective guidance for occupants, and can be beneficial for reducing earthquake-induced casualties. Accordingly, in this study, a virtual reality (VR)-based evaluation method is proposed for indoor earthquake safety actions. Specifically, an indoor seismic damage scene is constructed based on the Federal Emergency Management Agency (FEMA) P-58 method and a physics engine, by which the damage and movements of indoor nonstructural components can be accurately calculated. Subsequently, a virtual body model is created, and a corresponding inverse kinematics (IK) algorithm is developed to accurately track the earthquake safety actions of occupants. Finally, a human safety model based on collision kinetic energy and fatal conditions is designed for quantitatively evaluating the effectiveness of earthquake safety actions. Taking an office room and living room as case studies, three earthquake safety actions (i.e., “drop, cover, and hold on,” “triangle of life,” and “run outside”) are evaluated using the proposed method. The results indicate that “drop, cover, and hold on” is the safest action in most earthquake scenarios. The outcomes of this study can be used to rate the effectiveness of various earthquake safety actions, and to support occupant safety decision-making.     

半球谐振陀螺仪频率裂解及固有刚性轴的测试方法

半球谐振陀螺仪以其寿命长、可靠性高、体积小、重量轻、精度高而且可微型化的优点将在卫星、潜艇等导航领域有着广泛的应用前景。对半球谐振陀螺仪的而言,频率裂解值与固有刚性轴的位置是其关键的技术指标,因此设计测试方案对其进行精确测试是十分必要的。根据陀螺仪工作原理,从理论角度进行了推导,建立存在频率裂解及与固有刚性轴不重合时谐振子的运动方程,通过研究主驻波及辅助波的表达式,进而得到了振动位移的精确表达式,最后设计了在固定位置安装两组激励电极以及两组位移传感器对频率裂解以及固有刚性轴位置进行测试的测试方案,并给出了最佳的测试时间。     

Fixed-time consensus for multi-agent systems with discontinuous inherent dynamics over switching topology

This paper is concerned with the fixed-time consensus problem of multi-agent systems. Unlike conventional consensus-based investigations, where nonlinear inherent dynamics satisfying the Lipschitz continuous condition is assumed or simply no inherent dynamics is involved for each agent, we are dealing with a more general case: agents with discontinuous nonlinear inherent dynamics. By using non-smooth analysis and fixed-time stability techniques, distributed protocols are proposed to achieve the fixed-time consensus over fixed and switching topology. Then, for a class of linear multi-agent systems, a new distributed controller is proposed to further reduce the calculation cost while achieving the agreement. A distinctive feature of the work is that the estimation of settling time for consensus is independent of initial states of agents, which provides flexibility for applications implemented in unknown environment. Finally, numerical simulations are given to demonstrate the effectiveness of the theoretical results.