发布时间:2023-09-21 09:57:43
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇实验室安全风险分析,期待它们能激发您的灵感。
一、我国土石坝的现状
我国在建及已建成的土石坝有十余万座,其中病险水库大坝2万多座,且绝大部分是土石坝。我们国家政府对土石坝安全问题也十分重视,近年来陆续颁布了多项安全规章以及土石坝安全鉴定方法,来控制管理土石坝的质量,而且管理维护等方面也步入了正轨,很多对土石坝的加固工作也已经陆续完成。过去,大多数用安全系数来衡量大坝的安全程度,但安全系数存在一定的经验因素,有时会造成过于安全导致经济浪费。随着大坝安全管理技术的不断发展,风险观念逐渐在大坝安全管理中得到认可。
二、土石坝溃坝的主要风险因素
1.洪水地震
突如其来的大洪水或是地震会使土石坝使收到很大的冲击,坝顶高程发生沉降而且没有及时修补,或是大坝泄洪能力下降不能满足要求,都会使洪水超过了大坝的承载能力,造成大坝的溃决,甚至是滑坡,对群众的生命及财产安全造成威胁。
质量原因
施工建筑时存在质量问题导致坝体渗漏。一般轻微渗流是正常的现象,不会对坝体造成损害,但是如果坝体所用的材料质量有问题就会导致渗流量很大,水中掺杂着颗粒,对坝基产生渗透破坏作用。另外如果施工时坝体的各项指标没有达到要求,稳定性能不好或者产生了裂缝,都有可能发生滑坡,造成土石坝的溃坝。
后期原因
后期的管理与维护也十分重要,管理人员在汛期时处理不当,坝体出现问题时没有被及时发现,资金不足坝体老化得不到维护等问题,导致土石坝出现了安全隐患。
三、土石坝安全风险分析
如今的土石坝建设不仅仅要考虑建设时的坚固、安全等方面,风险分析也是很重要的一方面,对将来可能出现的风险,应从技术上和经济上进行评估,甚至有可能包括到政治以及社会方面的评估。
我国中小型坝体溃决较多,平时每年有几座之多,世界上每年也会出现大的坝体事故一起或是多起,为什么会出现这么多起事故,是因为洪水、地震、基础失稳、还是管理因素?所以在大坝的设计初期就应该对其可能出现的风险进行系统的分析,土石坝的建设初期,要对各种地质情况以及种种基础设施进行风险识别,确定哪一项是主要风险因素,哪一项是次要风险因素,对主要的因素提出抑制或处理措施,同时对事件发生的可能性,和风险发生后产生的后果进行分析论证处理,经过了这种分析,提出了设计中的问题,在施工和作业后的可能出现的危险,才能尽可能地避免大的事故的发生。下面对土石坝的安全风险问题做简要论述:
1.当主要影响因素为工程的水文以及洪水复杂时,工程被称为风险因素,这种情况应当在初期的设计中对其进行补充解释,提高坝体的高度和蓄水、泄洪能力,适当必要的时候对其进行PMF或是其他的有效分析并且采取相应的工程措施。
2.当主要影响因素为地震时,地震就被称之为风险因素,然后就应该对地震进行危险性分析,从而确定出地震的加速度,振幅影响等参数,有时候还涉及到对地震风险进行破坏分析和模型试验,根据分析出来的数据,确定真正发生地震时可能出现的破坏情况,以及地震带来的连带影响。
3.对一些土石坝建筑的水库,其主要影响因素为人工控制时,比如风险来自闸门未启动带来的,就应当在其管理使用和电源可靠性方面找原因,也可以动用临时的紧急开启与关闭办法。
4.主要影响因素为低级存在的缺陷时,这种原因可能成为使用时出现的隐患,除了建设时对地基加固,而且要在后期维护中提出加固措施或是对土石坝的安全预警等措施,避免危险和事故的发生。
上面的种种风险分析是从技术角度进行的,采取了抑制、减免的方法。除此以外,不只是要针对应对什么风险可能出现,而且要应对风险出现后带来的不利影响做出风险分析,对其带来的损失进行计算。如果超标的洪水导致坝体的溃决,坝体溃决后对下游造成淹没范围内的经济及其各方面的损失的分析计算,从坝体的泄洪工程的形式结构分析进行综合论证,土石坝的缺陷就会在此体现出来,在这一点上,混凝土坝会更为安全,但是造价会高出很多。总之,各种自然灾害、火灾、战争等等特殊因素都被考虑进去之后,就可以在工程实施过程中采取有效的控制措施,减少危害的发生,是风险的出现尽可能的减小,堆积风险发生后的影响范围予以限制,除了在工程施工中对其采取的控制措施之外,也可以采用近代工程的管理办法,使得有危害的风险加以回避、减小、抑制、必要时的分析可以把保险也加入其内,使得在风险发生后能够得到相应的补偿。
四、提高土石坝的安全性
1、合理设计、保证施工质量
多数土石坝都是边勘探边设计,合理的设计对于整个大坝的安全性是非常重要的。单纯的提高了坝体的安全系数不一定可以达到坝体的安全的目的,同时还要保证可靠度,安全系数并不是越高越好,应当控制在一定适合的范围以内。合理选择抗力的种种参数,选取其中对坝体安全性影响大的构成风险的隐患的地方,在设计的过程中要给予充分重视,进行进一步的分析认证,就算有了一个好的设计方案,没有好的施工单位负责也无济于事。施工时材料也选取是其中重要组成部分,最好根据各种概率统计等方法作为判定标准,质量好的材料可以有效地减少渗透,减少大坝的溃决的风险。总之,土石坝的设计、施工、分析缺一不可,三者应该有机地结合,保证土石坝的安全性。
2、加强管理
施工时使用及后期的管理也都相当重要,如果有一个好的施工管理系统,会使工程的质量有显著的提高。使用期的一个好的加固管理,能提高坝体的强度,增加大坝的使用年限。近些年来提出了对坝体的风险管理,这种管理针对在坝体运行过程中有可能出现的危险进行识别和处理,对风险发生后的产生的危害进行分析,找出最优的处理办法,同时也要考虑到经济方面的因素。加强坝体管理有助于提高坝体的安全性。
3、注重土石坝的监测和维护
对坝体的监测不能间断,这是一个长期连续的工作。要想及时监测突发事件的发生,对土石坝的观测分析就要及时,如果有异常情况要及时发出警报,并采取相应的处理措施,否则很可能酿成大祸,损失惨重。根据历史的监测结果以及经验对可能发生的危险进行预测,做到重点分析,以保证土石坝的安全性。保证土石坝的养护工作要定期进行,当发现土石坝的出现老化,导致坝体沉降等问题时要尽早维护,减少隐患。
五、结语
我国人口众多,已建大坝老化现象严重,目前很难达到这个风险标准。因此必须结合我国国情,选择恰当的风险值。不断提高筑坝水平和大坝安全管理水平,加强病险水库大坝的除险加固工作,逐步接近国际容许风险值是我国今后在大坝安全方面的努力方向。
参考文献:
[1]曹楚生.从大坝设计和风险分析看大坝安全.水利水电工程设计,2000(1)
[2]李超等.小型土石坝安全监测研究.水利科技与经济,2010(1)
[3]胡军.土石坝自动化安全监测系统设.计水电能源科学,2010(4)
[4]谢洪等.大坝安全与大坝风险分析估计方法介绍.水资源与水工程学报,2007(5)
1.1人的因素
人是交通安全的主导因素,主要指各种道路交通参与者,包括各种机动车驾驶员、非机动车驾驶员、乘客、行人和其他人员。在人、车、路和环境构成的综合体系中,人驾驶车辆,人使用道路,人管理交通环境。据资料显示,由人的因素造成的交通事故约占总事故的95.30%,其中因机动车驾驶员的过失造成交通事故的占87.5%,非机动车驾驶员占4.7%,行人、乘客占5.19%,其他人员占2.63%[3]。人对交通安全的影响主要从不安全行为来体现。比如,驾驶员有未按规定让行、忽视警告标志信号、逆向行驶、心理素质较差、安全意识淡薄、不遵守交通规则、超速行驶,酒后驾驶、疲劳驾驶等不安全行为。造成这种不安全行为的原因包括心理、生理、驾驶技能等主观原因和交通管理、教育、培训、设施环境、天气环境等客观原因。譬如,驾驶员遇到一些突况,猛然意识到路面破损但已躲避不及而产生惊恐时,驾驶员心率波动会明显加快,无形中增加了行车的风险系数。
1.2车的因素
车是交通安全的关键因素。车辆性能的好坏对交通安全有重要影响。车辆是否有良好的安全行驶性能直接关系到交通事故的发生。首先,车辆本身具有防止或减少交通事故的能力,主要体现在车辆的稳定性(它在各种情况下行驶时不翻车、不倒溜、不侧滑),车辆的制动性、动力性、行驶平顺性、轮胎、视野和灯光等因素。其次,一些安全装置如安全带、安全玻璃、安全气囊、安全门和自动制动系统等可以在事故发生后尽可能地减少事故的损伤程度。最后,一些汽车“带病”上路,该维修的未及时维修,该报废的存在侥幸心理行驶在道路上,有的地区汽车年检、性能检测过于形式化,没有切实落到实处。这些都能导致交通安全存在隐患。
1.3道路的因素
道路是交通安全的基本因素。据统计,10%的交通事故与道路条件有直接关系。当道路几何线形、路面附着条件、道路安全设施等方面存在问题时,交通安全将存在隐患,在某些情况下,甚至会成为道路交通事故的直接原因。有些道路路面破损,比如说路面塌陷,没有得到及时的修护,极有可能诱发交通事故。路面结构是交通事故不容忽视的因素。在路面结构为砂石或土路的路段上的事故发生率比路面结构为水泥或沥青的高。前者与后者相比,承载力小,容易造成路面塌陷,磨损轮胎,引发交通事故。“三无”(无标志、无标线、无信号)同样是交通事故的一大诱因。另外,有些道路无隔离设施,也是引发交通事故的潜在因素。
1.4环境的因素
环境因素是交通安全的综合因素。环境因素包括自然因素和人工环境因素。自然环境是人们在交通活动中所处的特殊环境,是道路交通环境的重要部分,是由各种自然环境条件构成,其中主要由地理环境、道路绿化和雨、雪、雾、冰雹等气候条件,噪声、废气等人为因素构成,自然环境的变化直接影响着道路交通安全。在雨雪天气,路面湿滑,车轮与路面的摩擦系数低,容易翻车、侧滑、倒溜。在雾天行驶,驾驶员的视距变短,不能及时地处理一些突况,预防事故的发生。人工环境包括道路土地利用、行驶障碍物和路侧干扰等,这些都会造成交通问题。譬如绿化会影响交通安全,路侧的树冠遮挡驾驶员的视线,绿化对交通标志的遮挡,不能满足行车净空要求。这些都不同程度地影响着交通安全。
2道路交通事故树的分析
2.1确定影响事件
对于道路交通系统而言,交通事故严重影响道路交通运营系统的稳定。如何预防预测交通事故、降低事故发生频数、提高安全等问题一直倍受关注。事故树分析法是从要分析的特定事故或故障开始(顶上事件),层层分析其发生原因,直到找出事故的基本原因,即故障树的底事件为止[4-5]。其能够有效地解决道路交通问题,为道路交通运营机构提供理论依据。
2.2事故树分析一般步骤
研究人员分析某一系统时可根据实际条件和需要采取以下步骤:①确定所分析的系统;②理解所分析的系统;③调查事故、查明原因;④确定事故树的顶上事件及相关原因事件;⑤构建事故树图;⑥定性分析;⑦定量分析;⑧制定预防事故的对策措施。上述事故树分析步骤中定性分析和定量分析相结合。在事故树实际分析过程中,一般只进行定性分析。实践表明,定性分析能得出比较好的结果。
2.3事故树的编制过程
①确定顶上事件(第一层);②确定造成顶上事件的直接原因事件(第二层);③确定接下来的其他层次事件。
3道路交通事故树的编制
从顶上事件开始,一层一层按照演绎的方法把道路交通事故各原因事件用逻辑门连接起来,绘制出反映各事件之间因果关系的树形图。
3.1交通事故最小径集
事故树和成功树互为对偶,依据对偶原理,将事故树变换成其对偶的成功树,将逻辑门作相应的转换,然后求出成功树的最小割集,即事故树的最小径集。
3.2重要度分析
一般情况下,基本事件的结构重要度越大,它对顶事件的影响程度就越大。结构重要度分析可采用两种方法:一种是精确求出结构重要度系数;另一种是用最小割集或最小径集排出结构重要度顺序,是一种近似判断方法。根据结构重要度分析原则:①在同一最小径集中出现且在其他最小径集中不再出现的基本事件,结构重要度相同;②同一基本事件中,低阶最小径集的结构重要度大于高阶最小径集的结构重要度;③两基本事件仅出现在基本事件个数相等的若干最小径集中,在不同最小径集中出现次数相等的各个基本事件,其结构重要度相等;④基本事件中,出现次数多的结构重要系数大,出现次数少的结构重要系数小。
4降低道路交通风险的措施
道路交通管理措施和先进的配套设施对降低道路交通风险有着显著的作用[8]。参照目前交通管理控制常用的方法和道路交通的实际情况,本文将从驾驶员、车辆和驾驶环境三方面对降低该路口的交通风险、保障行人和非机动车驾驶人员安全提出一些合理的建议。
4.1驾驶员
影响机动车驾驶人发生事故的因素有驾驶能力(驾驶行为和驾驶能力)、身体素质(生理和心理素质)及复杂的交通环境。根据《机动车驾驶人身体条件及其测评要求》,将速度估计、应变能力、操纵机能、夜视力、深视力和动视力作为反映驾驶适性的标准,形成驾驶适性检测。基本措施有:①严格按照机动车驾驶证管理和机动车驾驶员操作技能培训与考核管理办法的规定,考核发证程序,杜绝无证驾驶的情况和买证卖证的不法行为。②加强驾驶员安全教育以提高驾驶员的的安全意识,使驾驶员能够自觉遵守交通法规。③提高驾驶员的驾驶技能。④推广记分卡制度定期进行安全考察评估,视情况对驾驶员给予相应的奖励和处罚。⑤对于疲劳驾驶人员,可借助行驶记录仪来提醒,减少疲劳驾驶带来的不便。
4.2车辆
车辆是现代道路交通中的主要元素,其汽车构件、转向性能、制动系统等直接影响汽车安全行驶。我国机动车虽然种类多,但与国外相比,存在动力性能差别大,安全性能低,管理难度大等特点。同时,机动车在长期使用过程中承受外部的环境应力、内部功能应力和运动应力等各种应力,使汽车技术状况参数以不同强度和不同规律发生着变化,致使车辆性能参数劣化、性能不佳、装置故障、机件失灵或零部件损坏等,最终肇致道路交通事故发生。所以,为增强车辆的安全性能,应采取的措施有:①对车辆应完善安全设施并进行定时维护和保养;②实行机动车检验社会化;③完善机动车强制报废制度,严禁车辆违法改装,严格汽车年检、性能检测程序。
4.3优化驾驶环境
驾驶环境包括天气条件和道路状况。暴雪、冰雹等天气情况会使路面湿滑,阻碍道路交通。而大雾天会降低能见度,影响驾驶员的视线,这些天气条件都有可能导致事故发生。道路是交通运输的基础设施,许多道路结构不合理的设计(如道路线性骤变、有过长的陡坡等)易使驾驶员操作不当,酿成事故。道路标志标线设置不科学、标识不明等常常会误导驾驶员正确操作,造成事故的发生。所以合理规划道路就起着举足轻重的作用,在考虑天气条件设计道路时应该采取如下措施:①避免有过长的陡坡,对于线性骤变的道路应改变线性或多加警示标志,提醒驾驶员注意道路线性的变化。②对事故多发路段进行重点养护和必要的道路改造,同时还要对驾驶员进行限速,必要时设置减速标线、减速板或减速条。③合理布置隔离设施,减少各种类型交通流相互之间的干扰,降低交通事故的风险。
5实例分析
以兰州交通大学东门处的一个典型T字形交叉口为研究对象,现场调查了交通流量和交通冲突,然后利用交通冲突理论分析了该交叉口的交通风险状况。针对实际情况,我们将从交叉口改造这方面对降低该路口的交通风险、保障行人和非机动车驾驶人员安全提出合理化建议。。调查发现,该交叉口虽然具有一定的展宽,也进行了一定的交通设施优化设计,但在某些方面仍然有待改善。在交通标志标线方面,宝石花路交通标线模糊不清,左、右转诱导标线设置也有待改进;在隔离设施方面,考虑到机非影响,可在安宁西路斜街东西进口设置机非隔离栏等。完善的交通安全基础设施不仅可以保证通行车辆的通畅及行人的安全、减少交通事故,同时还可以有效提高交叉口通行效率。针对交大东门T字路口,具体改造措施如下:①在南北方向人行横道的中间增设行人安全岛。当交叉路口人行横道的宽度超过20m时,一般考虑设置行人安全岛。设置安全岛,能提高人行横道的通过能力,与机动车发生冲突的概率就会大大降低,可以提高行人过街的安全性;同时也意味着会占用一定空间,但是合理设计能够给车辆和行人带来双重便利。由于交大东门T字路口南北方向人行横道宽度超过了20m,因此应在中间设置行人安全岛,以减少交通冲突的发生。②对于西向进口道的机动车来说,可以让向南行驶的车辆提前右转弯。提前右转就是让西向进口道的车辆提前右转,驶出交叉口,从而提高交叉口的通行能力。由于不存在与其它流向的车辆产生冲突,因而对交叉口的干扰非常小。据有关研究表明,一个提前右转车道就能够将交叉口的通行能力提高到原来的120%。但是提前右转的条件是,交叉口有充分的空间保证机动车提前右转而不影响非机动车辆和行人的过街通行。③对于东西进口需要掉头的车辆可以在交叉口前提前掉头。在有中央分隔带的交叉口,为掉头车辆提前开口,虽然不会减少交叉口冲突类型,但可以减少交叉口的冲突数。④增设机动车和非机动车隔离带,同时也可以设置非机动车提前停车。在非机动车、机动车流量均较大的信号灯控制交叉口,将非机动车停车线设置在机动车停车线前方,可以相应的减少冲突类型,但同时会增加机动车延误时间。⑤可以对该路口人行横道进行拓宽并将其和网格线前移。人行横道拓宽保证交叉口有足够的空间,人行横道以及网格线前移可以减少车辆通过交叉口的通行时间,尽可能的让更多的车辆在信号周期中的绿灯时间通过,提高绿灯时间的车辆通行率,大大地减少车辆的延误。如果交叉口的空间不够,就会导致各个方向的车流产生很大的冲突,尤其加剧对东向车道左转的车流冲突,引发交通安全隐患。⑥加强安全教育和引导,倡导行人走南北方向的过街地道。地下过街设施的设置能彻底地实现人车分流,消除大部分的人车冲突,在很大程度上能够减少行人的违规行为,从而间接地减少车辆的不必要延误,增加通行能力,确保行人过街安全。但是,交大东门T字路口过街地道(交大地道和BRT地道)离路口均有一段距离,人们更愿意直接走较近的人行道,因此应该加强教育和引导。
6结语
1) 评估估过程繁琐,主观因素多,很难使评估自动化;
2) 需要较多人为参与,评估周期较长;
3) 评估结果是静态的,不能实时反映信息系统安全态势的变化,对一些突发事件很难迅速地作出响应。
从而导致现阶段网络安全处于被动防御的局面[5]。虽然,实时动态风险评估能动态反应网络安全的客观状态,但是相比传统风险来说,其评估过程也是相对复杂得多;同时,国内外对于实时风险评估的研究还处于初步探索阶段。该文将按检测攻击方法的不同分别详细介绍目前国内外实时风险评估的研究现状。
1 基于网络传感器以及IDE(入侵检测系统)的网络安全实时风险评估的研究
2005年,Arnes等人中给出的算法1即可计算出相应γt(i)。
利用HMM来量化网络安全风险,具有以下4个优点:
1) 动态性,由于风险评估的输入是通过网络传感器实时采集的,具有动态性,这也使得输出呈现动态的变化。
2) 易于量化,该模型下主机的风险值是由两部分的乘积构成的:每个状态发生的概率以及此状态下的风险代价。
3) 参数可调节性,给不同网络确定不同的λ以及代价向量C(i),会得到不同的风险评估结果,这样更能适应不同的网络环境。
4) 计算过程耗时短,隐马尔可夫模型的计算量相对来说是比较小的,一方面,内网主机数量有限,另一方面,风险值的计算很简单。因此整个计算过程消耗的时间非常短。
但是利用HMM进行安全风险量化的方法也存在两个明显问题:
1) P、Q矩阵的确定,Arnes等人提出对于P矩阵的构造可以基于现实或实验统计攻击数据,也可以来自于专家的主观经验,对于Q矩阵的构造文中没有给出详尽的阐释。马煜等人[6]将各阶段攻击时间、难度系数以及状态转移概率三者之间建立起联系,从而确定出P矩阵。而对于Q矩阵的构造,则较为主观的将所有攻击归为三类,对于安全要求较高的现实环境不太适用。
2) Q矩阵规模的控制,首先对IDS告警的攻击方式非常多,Snort基本告警就多达8000多个,如果将每一个IDS告警直接与Q矩阵关联,那么Q矩阵的规模将相当庞大,使得风险值的运算效率会非常低。所以李伟明等人[7]提出了一种针对告警的威胁程度的算法,该算法综合考虑漏洞、资产、环境等各个方面因素,将告警威胁度预设为10级,将所有IDE告警根据影响程度归入这10类,从而使Q矩阵的规模控制为4×10。但文中对于风险的计算过于简单化,没有考虑到多网络中不同主机对于风险敏感程度的不一致性,所以最终确定的风险值过于粗糙。其次文中提到风险规则库的构造也缺乏通用性,不具备不同网络间的普适性。另外,这篇文章中首次采用了遗传算法对γt=﹛γt(i)﹜进行实时更新。
2 基于非负矩阵分解在实时风险评估中的应用
目前入侵检测系统越来越受到广泛关注,同时所出现的问题也越来越多。一方面入侵检测系统在处理海量数据的能力不够强,另一方面入侵检测系统很难平衡检测率和误报率这两个指标。文献之后做了进一步发展。
NMF是一种高效的数据降维的方法,最早由D.D.Lee和H.S.Seung在1999年的《Nature》杂志上提出[13]。此降维方法的特点是,所有的数据必须都是非负的。而对于数据的统计频率,具备上述的非负特性。
在文献[11]中,整个实时 风险入侵检测分成三个阶段。数据预处理阶段主要是统计每组数据中每个元素出现的频率。假定初始数据被分为m组,数据中有n个不同类型的元素,这样我们就可以构造出初始矩阵Vnm。接下来,通过非负矩阵分解对所给出的迭代公式即可计算得到最优的矩阵分解W与H,使得V≈WH。作为正常数据特征的H,它的每列元素之和恒等于1。基于此,我们就可以建立起正常程序的行为模型。最后,在分类检测阶段,给定一组测试数据,首先经过数据预处理方法统计该组数据中每个元素的频率,从而形成一测试向量t,将t进行矩阵分解从而可以得到新特征与训练数据所包含的特征之差的绝对值,再将这个绝对值作为入侵检测的异常度ε。如果待测数据的异常度大于ε,则判断该数据异常,否则为正常。
该方法只是从定性角度分析了系统所存在某种风险,并没有对风险值进行量化,这样使得我们很难进行风险决策。
3 结束语
本文综述的文献主要来自IEEE、SpringerLink和中国期刊网,也有部分来自如Nature以及Journal of Machine Learning Research等国际著名期刊。该文主要是对目前国内外实时风险评估研究的现状以及及存在的问题进行了系统的分析,总结和比较。除此之外,很多专家学者对实时风险评估也作出了极大的贡献,国外方面,Haslum[14]提出使用连续HMM,而非离散的HMM来对状态转换进行计算;Gehani[15]提出基于主机的实时风险评估;Jonsson和Olovsson[16][17]利用入侵检测系统中的实验数据来分析攻击者的行为,通过观测系统的实时输入和输出对系统进行风险评估;国内方面,陈秀真博士[18]也通过研究入侵检测系统中的数据,定量评估实时网络安全威胁态势。综上所述,目前实时风险评估的研究虽取得了一定的研究成果,但其仍然处于摸索阶段,还有很多现实的问题有待进一步的讨论和研究,比如:(1)如何更好的确保实时性;(2)预言机制的应用;(3)实时风险评估在不同网络间的适应性问题等。
参考文献:
关键词:城市轨道交通;安全风险;分析;评价
引 言:随着轨道交通项目的快速发展,在其建设和运营过程中的风险和安全问题日益突出。由于轨道交通项目具有投资大、建设周期长、技术复杂、影响范围广的特点,所以简单的风险分析和规避已不能满足其发展需求,必须要树立风险管理的理念。
1 风险管理概述
关于风险管理的内在含义,有着很多不一样的观点。但是风险管理和所有控制系统有一个共性,那就是涵盖了三个必备的要素:其一为管理目标;其二是资讯搜集及解释;其三是相对应的解决措施。有学者研究表明:风险管理目标对风险而言,风险是存在客观因素与主观因素的。从客观上的分析,管理的目标是尽可能地将风险降至最低,并且风险能够以数理统计为基础,进而加以测度[2]。此种思维模式极易被采纳。从主观上分析,管理的目标讲究与风险同生共存,并将风险当作是人们在某种特定的文化社会背景下进而加以构成的。在不同的人及不同的背景下,风险也是有所不同的。虽然此种观点看起来较为抽象,但是从目前关于风险管理的框架体系来看,对于风险管理当中的风险识别、风险分析、风险评估及风险应对而言,无论是客观上的因素,还是主观上的因素,都是必然存在的。并且,想要使风险管理能够日益完善,就并且充分融合这两方面的观点,以此使风险管理的应用更加规范、更加科学。
城市轨道交通项目的风险分析与评价虽然逐渐被重视,但是还为形成一套成熟的理论,目前的评价分析方法大多是借鉴铁路工程经济评价或者建设项目经济评价的方法,这两者的侧重点有所不同,但是均与城市轨道交通实际不符,另外针对项目安全的评价研究也较少。本文是针对影响项目安全的风险进行分析评价,并对典型风险给予相应的评价方法。
2 预先危险性分析
预先危险性分析是在进行某项工程活动(包括设计、施工、生产、维修等)之前,对系统存在的各种危险因素(类别、分布)、出现条件和事故可能造成的后果进行宏观、概略分析的系统安全分析方法。其目的是早期发现系统的潜在危险因素,确定系统的危险等级,提出相应的防范措施,防止这些危险因素发展成为事故,避免考虑不周所造成的损失,属定性评价。即:讨论、分析、确定系统存在的危险、有害因素,及其触发条件、现象、形成事故的原因事件、事故类型、事故后果和危险等级,有针对性地提出应采取的安全防范措施。
2.1预先危险性分析法的功能主要有:
(1)大体识别与系统有关的主要危险;
(2)鉴别产生危险的原因;
(3)估计事故出现对系统产生的影响;
(4)对已经识别的危险进行分级,并提出消除或控制危险性的措施。
2.2预先危险性分析步骤
(1)对分析系统的生产目的、工艺过程以及操作条件和周围环境进行充分的调查了解;
(2)收集以往的经验和同类生产中发生过的事故情况,判断所要分析对象中是否也会出现类似情况,查找能够造成系统故障、物质损失和人员伤害的危险性;
(3)根据经验、技术诊断等方法确定危险源;
(4)识别危险转化条件,研究危险因素转变成事故的触发条件;
(5)进行危险性分级,确定危险程度,找出应重点控制的危险源;
(6)制定危险防范措施。
3 城市轨道交通风险的分析评价与对策
3.1大客流输运模拟评价
本评价主要针对典型地铁突发大客流情况下的进出站控制、售检票、疏散通道、行车组织等措施进行模拟研究分析和验证。
评价采用模拟仿真的方法,利用基于个体的人员动力学模型,建立地铁车站疏运模型,设定客流量时间曲线、进出站通道、闸机、售检票模式、限流方案等,对最大极端客流和实际客流进行数值模拟分析。
现阶段国内外针对大客流输运公认的模拟软件为人员动力学模型Legion进行模拟仿真研究。Legion模型为人员疏散的矢量模型,最大的特点就是基于个体行为(agent-based)和矢量连续空间(Vector)解析,能够兼顾人员个体行为描述、人员规模和空间区域三个方面,可适用于大规模大区域的人群模拟仿真。模型以每个行人个体为单位,行人的每一步在行走平面路线和方向上都通过计算机算法计算,即每个行人个体有决定自身行动的决策权,在决策时考虑周围环境(建筑及障碍物等)和与其他行人相互作用和影响,进行信息交流,做出相应的决策。该模型主要用于研究人群疏散行为、疏散时间、疏散策略与技术等。
3.2人员疏散模拟分析评价
城市轨道交通应对突发事件的能力一般采用人员疏散速度来衡量,可以通过人员疏散模拟来进行评价。评价方法为BuildingExodus模型,即模拟人员疏散的精细网格模型。该模型针对大型空间及大量人群逃生设计,适用于模拟大型超级市场、医院、电影院、车站、机场航站楼、危险建筑物、学校等场所。可输入各种人员行为特征(如逃生人员生理、心理、行为属性),及火灾危险特性(如浓烟、温度、毒气危害属性)等逃生影响参数进行模拟,以展现更符合实际情况的较佳化人员逃生模拟结果。Exodus输入紧急情况下有关人类行为的各种信息,资料来源包括火灾的影像记录、已公布的调查报告和与受伤害者的交谈资料等。在建筑空间充分利用前提下,以拥挤人群、内部存在座椅等障碍物与设有警报设备等状况下进行疏散模拟。
3.3火灾风险分析方法
对火灾风险采用FDS(Fire Dynamics Simulator 火灾动力学模拟)评价方法。FDS一种火灾驱动流体流动的计算流体动力学软件,其原理是火灾的场模拟计算,场模拟是利用计算机求解火灾过程中状态参数的空间及其随时间变化的模拟方式,场是指状态参数如速度、温度、各组分的浓度等的空间分布。场模拟的理论依据是自然界普遍成立的质量守恒、动量守恒、能量守恒以及化学反应的定律等。火灾过程中状态参数的变化也遵循着这些规律,因而可以用场模拟方法求解火灾过程。FDS通过大涡模型对连续方程、动量、能量方程以及压力收敛方程进行求解,可得到温度、压力、气体成分、可见度等参数的空间分布。
火灾风险分析采用大涡场模拟模拟软件FDS version 3进行数值模拟,对车站隧道火灾情况进行模拟,其分析评价内容为:
(1)针对典型站台和通道结构,研究火灾的发生和发展,获得站台的通道内不同局部位置的温度和烟浓度分布等;
(2)研究不同传热状况(辐射、对流、导热等)下典型站台和通道内的热效应和作用区域;
(3)火灾条件下烟气的动态扩散和传递特征,获得烟气在站台和通道内的分布规律和对人员的影响;
(4)火灾、烟气条件下典型站台和通道内的人员疏散模拟;
(5)基于对典型站台和通道内火灾和烟气的发生、发展、扩散和传递的规律的研究,获得防范安全事故、人员疏散和救援的操作预案。
4 结语
总之,由于城市轨道交通建设与运营系统的复杂性,必然带来生产建设和运营风险的多变性。因此,我们应不断深入研究风险管理方法和标准,总结安全风险管理与评价经验,持续提高安全风险管理水平,为建设和运营提供良好的安全环境。
参考文献:
[1]邓云峰. 城市轨道交通危险因素分析[J].中国安全生产科学技术, 2005(3).
关键词:理工类高校;实验室安全;潜在风险;分析;对策研究
Analyze and countermeasure on potential risks and issues of colleges and universities
of science and technology
Guang Cui'e, Wang Shiqiang, Wang Ping
Jiangnan university, Wuxi, 214122, China
Abstract: Laboratory safety in colleges and universities of science and technology is facing the serious challenge from outer environment to interior climate. In laboratory’s management, there are some issues in universities that seem as lagging notion, lacking of cultural training, being in the stage of lower development and being unclear of subject of liability. Analyze those problems and provide corresponding solution.
Key words: colleges and universities of science and technology; laboratory safety; potential risks; analyze; countermeasure
在全国高等教育飞速发展的近十五年,高校管理包括实验室安全管理发展是滞后的,面临着以下严峻的挑战。(1)高校的办学规模迅速扩大对实验室安全管理的冲击;(2)“重建设、轻管理”仍然在影响办学[1];(3)实验室开放规模越来越大、时间越来越长;(4)实验室的安全设施相对投入不足;(5)环保对实验室管理提出越来越高要求;(6)教学计划调整,课时被压缩,实验安全知识成为课后的自修内容;(7)人的不安全行为因素占据巨大比例,而且比例还将会扩大;(8)师生的安全诉求明显增高。
因此,理工类高校要想彻底改变实验室安全工作“说起来确实重要、忙起来可以不要、干起来要往后靠、出事才知真重要”的被动局面,需要从实验室安全观念、安全文化、安全发展阶段和现状等方面仔细分析潜在的风险和问题,并找出相应对策。
1 探讨经典的实验室安全观念
1.1 大多数师生的实验室安全观念是“不出事就是安全”
安全是一个相对的概念,同时也无量化产出。面对危险的仪器或化学药品,如果管理规范、操作得当它就是安全的;面对常规的仪器,如果操作不当、管理不规范它也会很危险。安全无量化产出。如在学校保卫处的工作计划里将火灾计划控制在3次以内是不符合常理的说法。安全事故不能被量化,其数据只能用作事后统计和分析。因此,模糊的“不出事就是安全”的安全观念在高校实验室有着广泛的生存空间。
1.2 管理人员的观念是“投入越多越安全”
1.2.1 硬件投资与安全的关系
西方发达国家因人工贵和赔偿高而倾向于用高级安全设备来解决实验室安全问题,而在现阶段中国高校还只能依靠人养成安全习惯和用人来值守解决实验室安全问题。有实验室由于硬件建设到位保障了实验室安全,也有由于管理到位而保障了实验室安全。实验室硬件的好坏也具有相对性,其更新更是永无止境。
1.2.2 事后赔偿与安全的关系
实验室安全事故特别是人身安全事故发生以后,高校在现实条件下唯一的选择就是赔偿。2009年浙江某高校因实验室事故导致1名博士研究生中毒死亡,学校赔偿了100多万元人民币,这些钱本可以用于改善实验室安全条件。如果国家教育主管部门以此类事件为切入点,在全国范围内进行高校实验室安全大检查和整改,将能整体提高全国高校的实验室安全水平。
1.3 事故发生人的观念是“这事纯属偶然”
实验室安全事故的发生有它的偶然因素,但如果一系列偶然因素串联“成功”,将会共同导致事故的必然发生。很多高校在其发展历史上没有发生过重大的实验室安全事故,但如果不能正确地看待实验室安全管理正面临的挑战,明天的实验室安全将面临着巨大的风险。
2 明确实验室安全文化的概念和作用
实验室安全文化是高等学校在实验室安全管理实践中,经过长期积淀、不断总结完善形成的由学校决策层倡导、为全体师生员工所认同,并与学校文化有机融合的安全价值观、安全理念和行为准则,是师生员工在校园中对安全的意识、观念、态度、素养和能力等的综合[2]。
其作用是要从观念、道德、态度、情感和品行等方面影响师生员工,帮助树立“安全第一”和“以人为本”的安全价值观,形成关注安全、关爱生命的安全理念,提高安全素养,加强安全责任心和使命感,最终使其行为自觉满足安全健康的要求,达到实现根本安全的目标。实验室安全文化的形成,体现学校核心价值观,从而收获核心竞争力。
3 实验室安全的发展阶段划分
3.1 要我安全阶段
学校希望师生在实验室健康、安全地工作和学习。如果发生不测,造成人身伤害,轻则影响学校的正常教学和科研秩序,重则影响社会安全。同时,作为学校也有责任和义务为师生员工提供安全保障。国家和相关职能部门也颁发了如《中华人民共和国安全生产法》《实验室生物安全手册》《危险化学品安全管理条例》等多部法律和法规来保障师生员工的合法权益。实验室安全作为学校安全工作的重要组成部分,学校也参照上述法律和法规制定了自己的规章制度,来规范实验室工作,为师生提供一个安全的实验环境。
3.2 我要安全
马斯洛在1943年发表的《人类动机的理论》一书中提出了需要层次论。即分成生理需求、安全需求、社会需求、尊重需求和自我实现需求5类,依次由较低层次到较高层次。安全需求是指要求劳动安全、职业安全、生活稳定、希望免于灾难、希望未来有保障等。中国现正处于奔小康发展阶段,安全需要处于上升通道。作为在知识分子高度集中的高校实验室工作和学习的师生对安全的诉求有理由走在时代的前列。
3.3 我会安全
有了要我安全的物质和制度保障,有了我要安全的思想意识和行为,接下来就进入我会安全发展时期。当然,人不能脱离社会和他所处的环境,在实验室我会安全也受制于外部环境和周围人的安全意识和行为。
3.4 大家安全
由于实验室安全不是一个人的事情,每个人都有了我要安全的思想意识和行为,才会营造出大家安全的和谐局面,最终达到实验室安全的目标。
4 理工类高校的实验室特点和安全管理现状
4.1 实验室的特点
(1)种类繁多。包括化学、材料、生物、医学、辐射、机械、电子电力、能源等。
(2)分布广泛。一般除行政楼、教学楼外每个大楼都有,且部分行政办公、研究生自修室混在一起。
(3)实验室主体以学生为主,流动性大,新老交替一直在进行着,实验室安全教育和管理难度较大。
(4)设备密集,风险程度增高。随着高校教学、科研事业的迅猛发展,实验室正在向技术、知识和设备密集的综合型教学科研基地发展。实验室要使用各种化学药品、易燃易爆物品、剧毒物品、放射性物品和生物实验品,有些实验需要高温、高压、超低温、强磁、真空、微波辐射、高电压或高转速等特殊环境和条件,由此还引起危险化学品安全贮运、实验室使用、实验室排污(废气、废液、固废、噪声、辐射)与处置系统等一系列安全与环保问题[1]。
4.2 实验室安全管理现状
(1)教育培训不规范、管理难。大多数实验室安全教育培训体制不完善,缺乏通识层面的培训和具有实验室自己特色的专门培训。管理上多数学校只设1个科室或1个专职岗位来开展实验室安全管理工作,管理力度不够,更有涉及多头管理、交叉管理等问题。
(2)师生安全意识较为淡薄。持有或在潜意识里持有“不出事就是安全”观念的师生占绝大多数。例如有的学校在推行铁链固定气瓶时,实验员竟说在墙上钻孔安装铁链破坏了实验室的美观,因此拒绝安装。
(3)安全投入少、设施不完善。绝大多数化学实验室内没有冲淋设备、洗眼器、气瓶柜、急救包和其他劳保用品。
(4)缺乏对实验室进行安全分级。国家有对生物实验室安全分级的具体申报和评审指标,但缺乏对其他实验室的安全分级指导。
(5)实验室安全事故时有发生。由于领导重视不够、师生安全知识不够,缺乏自主学习的文化氛围、平时养成了不良的习惯、疏忽大意等导致事故时有发生。
(6)缺乏道路识别、标志和图示。在实验大楼内应明确标出实验室的位置及安全通道[3]。
5 应对的策略
管理部门应积极寻求转变,由被动管理向主动管理转变,管理人员也应由纯管理型向专家型转变,实现管理手段的多元化和信息化,从技术、管理和文化三个层面着手,实现实验室的安全管理。
5.1 技术保障
购置安全系数高的设备,配置大型仪器的配套安全设施,配备必要的劳动防护、通风、冲淋和消防设备,及时报废达到报废标准的仪器设备,定期开展有关设备的年检工作,配备齐全化学药品废弃物回收装备和处理设备等,从技术上保障实验室的安全。
5.2 管理保障
(1)理顺管理体制。建立学校实验室工作委员会,办公室设在实验室与设备管理处,由学校主管领导牵头,相关职能部门、学院、实验室安全负责人等共同组建。
(2)设立实验室安全检查督导委员会,建立实验室安全检查专家库。聘请校内外有经验的实验室管理专家指导实验室安全检查。
(3)对实验室进行安全分级。根据学校的实际情况,依据化学药品的数量和类型、设备种类进行安全分级,具体分成低度危险、中度危险、相当危险和高度危险4个等级来分级管理。根据其不同的分级对其实行不同的检查标准和手段,做到重点部位重点检查。
(4)规范实验室安全检查制度。建立例行检查、不定期抽查和专项检查相结合的立体实验室安全检查制度。
(5)逐步在师生中全面推广实验室安全考试和培训,严格实施实验室准入制度。
5.3 文化保障
(1)与保卫处加强实验大楼火灾逃生演练和化学试剂泄露救助演练等活动。
(2)实验室安全培训和考试的教材建设。可配合实验室安全考试系统运行和实验室安全准入制度的建立,结合学校的专业特点编写实验室安全教育教材和《实验室安全手册》。
(3)举办系列图片展。收集全球高校实验室安全方面的信息和案例,定期举办实验室不安全操作图片展、实验室不安全因素图片展和实验室安全事故图片展,警示师生从中吸取经验、教训。
(4)举办多形式的实验室安全活动。开展诸如安全咨询日活动、安全报刊设计、安全知识竞赛、安全讲座、安全标语口号征集、实验室安全志愿者等让广大师生易于接受的安全活动,增强师生参与的热情和成就感,改变传统的说教方式,提高安全活动在建设实验室安全文化过程中的效果。
(5)在结构复杂的实验室大楼各楼层设计和悬挂道路识别、标志和图示。
6 结束语
随着高校实验室安全建设的进步,“大安全”意识的深入人心,各种保障措施的落实到位,实验室安全也就有了根本的保障。
参考文献
[1] 阮慧,项晓慧,李五一.美国高校实验室安全管理给我们的启示[J].实验技术与管理,2009,10:4-8.
[2] 范强锐,赵平.以安全文化建设提升实验室安全工作水平[J].实验技术与管理,2007,10:139-143.