發布時間:2023-09-21 09:57:43
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇實驗室安全風險分析,期待它們能激發您的靈感。
一、我國土石壩的現狀
我國在建及已建成的土石壩有十余萬座,其中病險水庫大壩2萬多座,且絕大部分是土石壩。我們國家政府對土石壩安全問題也十分重視,近年來陸續頒布了多項安全規章以及土石壩安全鑒定方法,來控制管理土石壩的質量,而且管理維護等方面也步入了正軌,很多對土石壩的加固工作也已經陸續完成。過去,大多數用安全系數來衡量大壩的安全程度,但安全系數存在一定的經驗因素,有時會造成過于安全導致經濟浪費。隨著大壩安全管理技術的不斷發展,風險觀念逐漸在大壩安全管理中得到認可。
二、土石壩潰壩的主要風險因素
1.洪水地震
突如其來的大洪水或是地震會使土石壩使收到很大的沖擊,壩頂高程發生沉降而且沒有及時修補,或是大壩泄洪能力下降不能滿足要求,都會使洪水超過了大壩的承載能力,造成大壩的潰決,甚至是滑坡,對群眾的生命及財產安全造成威脅。
質量原因
施工建筑時存在質量問題導致壩體滲漏。一般輕微滲流是正常的現象,不會對壩體造成損害,但是如果壩體所用的材料質量有問題就會導致滲流量很大,水中摻雜著顆粒,對壩基產生滲透破壞作用。另外如果施工時壩體的各項指標沒有達到要求,穩定性能不好或者產生了裂縫,都有可能發生滑坡,造成土石壩的潰壩。
后期原因
后期的管理與維護也十分重要,管理人員在汛期時處理不當,壩體出現問題時沒有被及時發現,資金不足壩體老化得不到維護等問題,導致土石壩出現了安全隱患。
三、土石壩安全風險分析
如今的土石壩建設不僅僅要考慮建設時的堅固、安全等方面,風險分析也是很重要的一方面,對將來可能出現的風險,應從技術上和經濟上進行評估,甚至有可能包括到政治以及社會方面的評估。
我國中小型壩體潰決較多,平時每年有幾座之多,世界上每年也會出現大的壩體事故一起或是多起,為什么會出現這么多起事故,是因為洪水、地震、基礎失穩、還是管理因素?所以在大壩的設計初期就應該對其可能出現的風險進行系統的分析,土石壩的建設初期,要對各種地質情況以及種種基礎設施進行風險識別,確定哪一項是主要風險因素,哪一項是次要風險因素,對主要的因素提出抑制或處理措施,同時對事件發生的可能性,和風險發生后產生的后果進行分析論證處理,經過了這種分析,提出了設計中的問題,在施工和作業后的可能出現的危險,才能盡可能地避免大的事故的發生。下面對土石壩的安全風險問題做簡要論述:
1.當主要影響因素為工程的水文以及洪水復雜時,工程被稱為風險因素,這種情況應當在初期的設計中對其進行補充解釋,提高壩體的高度和蓄水、泄洪能力,適當必要的時候對其進行PMF或是其他的有效分析并且采取相應的工程措施。
2.當主要影響因素為地震時,地震就被稱之為風險因素,然后就應該對地震進行危險性分析,從而確定出地震的加速度,振幅影響等參數,有時候還涉及到對地震風險進行破壞分析和模型試驗,根據分析出來的數據,確定真正發生地震時可能出現的破壞情況,以及地震帶來的連帶影響。
3.對一些土石壩建筑的水庫,其主要影響因素為人工控制時,比如風險來自閘門未啟動帶來的,就應當在其管理使用和電源可靠性方面找原因,也可以動用臨時的緊急開啟與關閉辦法。
4.主要影響因素為低級存在的缺陷時,這種原因可能成為使用時出現的隱患,除了建設時對地基加固,而且要在后期維護中提出加固措施或是對土石壩的安全預警等措施,避免危險和事故的發生。
上面的種種風險分析是從技術角度進行的,采取了抑制、減免的方法。除此以外,不只是要針對應對什么風險可能出現,而且要應對風險出現后帶來的不利影響做出風險分析,對其帶來的損失進行計算。如果超標的洪水導致壩體的潰決,壩體潰決后對下游造成淹沒范圍內的經濟及其各方面的損失的分析計算,從壩體的泄洪工程的形式結構分析進行綜合論證,土石壩的缺陷就會在此體現出來,在這一點上,混凝土壩會更為安全,但是造價會高出很多。總之,各種自然災害、火災、戰爭等等特殊因素都被考慮進去之后,就可以在工程實施過程中采取有效的控制措施,減少危害的發生,是風險的出現盡可能的減小,堆積風險發生后的影響范圍予以限制,除了在工程施工中對其采取的控制措施之外,也可以采用近代工程的管理辦法,使得有危害的風險加以回避、減小、抑制、必要時的分析可以把保險也加入其內,使得在風險發生后能夠得到相應的補償。
四、提高土石壩的安全性
1、合理設計、保證施工質量
多數土石壩都是邊勘探邊設計,合理的設計對于整個大壩的安全性是非常重要的。單純的提高了壩體的安全系數不一定可以達到壩體的安全的目的,同時還要保證可靠度,安全系數并不是越高越好,應當控制在一定適合的范圍以內。合理選擇抗力的種種參數,選取其中對壩體安全性影響大的構成風險的隱患的地方,在設計的過程中要給予充分重視,進行進一步的分析認證,就算有了一個好的設計方案,沒有好的施工單位負責也無濟于事。施工時材料也選取是其中重要組成部分,最好根據各種概率統計等方法作為判定標準,質量好的材料可以有效地減少滲透,減少大壩的潰決的風險。總之,土石壩的設計、施工、分析缺一不可,三者應該有機地結合,保證土石壩的安全性。
2、加強管理
施工時使用及后期的管理也都相當重要,如果有一個好的施工管理系統,會使工程的質量有顯著的提高。使用期的一個好的加固管理,能提高壩體的強度,增加大壩的使用年限。近些年來提出了對壩體的風險管理,這種管理針對在壩體運行過程中有可能出現的危險進行識別和處理,對風險發生后的產生的危害進行分析,找出最優的處理辦法,同時也要考慮到經濟方面的因素。加強壩體管理有助于提高壩體的安全性。
3、注重土石壩的監測和維護
對壩體的監測不能間斷,這是一個長期連續的工作。要想及時監測突發事件的發生,對土石壩的觀測分析就要及時,如果有異常情況要及時發出警報,并采取相應的處理措施,否則很可能釀成大禍,損失慘重。根據歷史的監測結果以及經驗對可能發生的危險進行預測,做到重點分析,以保證土石壩的安全性。保證土石壩的養護工作要定期進行,當發現土石壩的出現老化,導致壩體沉降等問題時要盡早維護,減少隱患。
五、結語
我國人口眾多,已建大壩老化現象嚴重,目前很難達到這個風險標準。因此必須結合我國國情,選擇恰當的風險值。不斷提高筑壩水平和大壩安全管理水平,加強病險水庫大壩的除險加固工作,逐步接近國際容許風險值是我國今后在大壩安全方面的努力方向。
參考文獻:
[1]曹楚生.從大壩設計和風險分析看大壩安全.水利水電工程設計,2000(1)
[2]李超等.小型土石壩安全監測研究.水利科技與經濟,2010(1)
[3]胡軍.土石壩自動化安全監測系統設.計水電能源科學,2010(4)
[4]謝洪等.大壩安全與大壩風險分析估計方法介紹.水資源與水工程學報,2007(5)
1.1人的因素
人是交通安全的主導因素,主要指各種道路交通參與者,包括各種機動車駕駛員、非機動車駕駛員、乘客、行人和其他人員。在人、車、路和環境構成的綜合體系中,人駕駛車輛,人使用道路,人管理交通環境。據資料顯示,由人的因素造成的交通事故約占總事故的95.30%,其中因機動車駕駛員的過失造成交通事故的占87.5%,非機動車駕駛員占4.7%,行人、乘客占5.19%,其他人員占2.63%[3]。人對交通安全的影響主要從不安全行為來體現。比如,駕駛員有未按規定讓行、忽視警告標志信號、逆向行駛、心理素質較差、安全意識淡薄、不遵守交通規則、超速行駛,酒后駕駛、疲勞駕駛等不安全行為。造成這種不安全行為的原因包括心理、生理、駕駛技能等主觀原因和交通管理、教育、培訓、設施環境、天氣環境等客觀原因。譬如,駕駛員遇到一些突況,猛然意識到路面破損但已躲避不及而產生驚恐時,駕駛員心率波動會明顯加快,無形中增加了行車的風險系數。
1.2車的因素
車是交通安全的關鍵因素。車輛性能的好壞對交通安全有重要影響。車輛是否有良好的安全行駛性能直接關系到交通事故的發生。首先,車輛本身具有防止或減少交通事故的能力,主要體現在車輛的穩定性(它在各種情況下行駛時不翻車、不倒溜、不側滑),車輛的制動性、動力性、行駛平順性、輪胎、視野和燈光等因素。其次,一些安全裝置如安全帶、安全玻璃、安全氣囊、安全門和自動制動系統等可以在事故發生后盡可能地減少事故的損傷程度。最后,一些汽車“帶病”上路,該維修的未及時維修,該報廢的存在僥幸心理行駛在道路上,有的地區汽車年檢、性能檢測過于形式化,沒有切實落到實處。這些都能導致交通安全存在隱患。
1.3道路的因素
道路是交通安全的基本因素。據統計,10%的交通事故與道路條件有直接關系。當道路幾何線形、路面附著條件、道路安全設施等方面存在問題時,交通安全將存在隱患,在某些情況下,甚至會成為道路交通事故的直接原因。有些道路路面破損,比如說路面塌陷,沒有得到及時的修護,極有可能誘發交通事故。路面結構是交通事故不容忽視的因素。在路面結構為砂石或土路的路段上的事故發生率比路面結構為水泥或瀝青的高。前者與后者相比,承載力小,容易造成路面塌陷,磨損輪胎,引發交通事故。“三無”(無標志、無標線、無信號)同樣是交通事故的一大誘因。另外,有些道路無隔離設施,也是引發交通事故的潛在因素。
1.4環境的因素
環境因素是交通安全的綜合因素。環境因素包括自然因素和人工環境因素。自然環境是人們在交通活動中所處的特殊環境,是道路交通環境的重要部分,是由各種自然環境條件構成,其中主要由地理環境、道路綠化和雨、雪、霧、冰雹等氣候條件,噪聲、廢氣等人為因素構成,自然環境的變化直接影響著道路交通安全。在雨雪天氣,路面濕滑,車輪與路面的摩擦系數低,容易翻車、側滑、倒溜。在霧天行駛,駕駛員的視距變短,不能及時地處理一些突況,預防事故的發生。人工環境包括道路土地利用、行駛障礙物和路側干擾等,這些都會造成交通問題。譬如綠化會影響交通安全,路側的樹冠遮擋駕駛員的視線,綠化對交通標志的遮擋,不能滿足行車凈空要求。這些都不同程度地影響著交通安全。
2道路交通事故樹的分析
2.1確定影響事件
對于道路交通系統而言,交通事故嚴重影響道路交通運營系統的穩定。如何預防預測交通事故、降低事故發生頻數、提高安全等問題一直倍受關注。事故樹分析法是從要分析的特定事故或故障開始(頂上事件),層層分析其發生原因,直到找出事故的基本原因,即故障樹的底事件為止[4-5]。其能夠有效地解決道路交通問題,為道路交通運營機構提供理論依據。
2.2事故樹分析一般步驟
研究人員分析某一系統時可根據實際條件和需要采取以下步驟:①確定所分析的系統;②理解所分析的系統;③調查事故、查明原因;④確定事故樹的頂上事件及相關原因事件;⑤構建事故樹圖;⑥定性分析;⑦定量分析;⑧制定預防事故的對策措施。上述事故樹分析步驟中定性分析和定量分析相結合。在事故樹實際分析過程中,一般只進行定性分析。實踐表明,定性分析能得出比較好的結果。
2.3事故樹的編制過程
①確定頂上事件(第一層);②確定造成頂上事件的直接原因事件(第二層);③確定接下來的其他層次事件。
3道路交通事故樹的編制
從頂上事件開始,一層一層按照演繹的方法把道路交通事故各原因事件用邏輯門連接起來,繪制出反映各事件之間因果關系的樹形圖。
3.1交通事故最小徑集
事故樹和成功樹互為對偶,依據對偶原理,將事故樹變換成其對偶的成功樹,將邏輯門作相應的轉換,然后求出成功樹的最小割集,即事故樹的最小徑集。
3.2重要度分析
一般情況下,基本事件的結構重要度越大,它對頂事件的影響程度就越大。結構重要度分析可采用兩種方法:一種是精確求出結構重要度系數;另一種是用最小割集或最小徑集排出結構重要度順序,是一種近似判斷方法。根據結構重要度分析原則:①在同一最小徑集中出現且在其他最小徑集中不再出現的基本事件,結構重要度相同;②同一基本事件中,低階最小徑集的結構重要度大于高階最小徑集的結構重要度;③兩基本事件僅出現在基本事件個數相等的若干最小徑集中,在不同最小徑集中出現次數相等的各個基本事件,其結構重要度相等;④基本事件中,出現次數多的結構重要系數大,出現次數少的結構重要系數小。
4降低道路交通風險的措施
道路交通管理措施和先進的配套設施對降低道路交通風險有著顯著的作用[8]。參照目前交通管理控制常用的方法和道路交通的實際情況,本文將從駕駛員、車輛和駕駛環境三方面對降低該路口的交通風險、保障行人和非機動車駕駛人員安全提出一些合理的建議。
4.1駕駛員
影響機動車駕駛人發生事故的因素有駕駛能力(駕駛行為和駕駛能力)、身體素質(生理和心理素質)及復雜的交通環境。根據《機動車駕駛人身體條件及其測評要求》,將速度估計、應變能力、操縱機能、夜視力、深視力和動視力作為反映駕駛適性的標準,形成駕駛適性檢測。基本措施有:①嚴格按照機動車駕駛證管理和機動車駕駛員操作技能培訓與考核管理辦法的規定,考核發證程序,杜絕無證駕駛的情況和買證賣證的不法行為。②加強駕駛員安全教育以提高駕駛員的的安全意識,使駕駛員能夠自覺遵守交通法規。③提高駕駛員的駕駛技能。④推廣記分卡制度定期進行安全考察評估,視情況對駕駛員給予相應的獎勵和處罰。⑤對于疲勞駕駛人員,可借助行駛記錄儀來提醒,減少疲勞駕駛帶來的不便。
4.2車輛
車輛是現代道路交通中的主要元素,其汽車構件、轉向性能、制動系統等直接影響汽車安全行駛。我國機動車雖然種類多,但與國外相比,存在動力性能差別大,安全性能低,管理難度大等特點。同時,機動車在長期使用過程中承受外部的環境應力、內部功能應力和運動應力等各種應力,使汽車技術狀況參數以不同強度和不同規律發生著變化,致使車輛性能參數劣化、性能不佳、裝置故障、機件失靈或零部件損壞等,最終肇致道路交通事故發生。所以,為增強車輛的安全性能,應采取的措施有:①對車輛應完善安全設施并進行定時維護和保養;②實行機動車檢驗社會化;③完善機動車強制報廢制度,嚴禁車輛違法改裝,嚴格汽車年檢、性能檢測程序。
4.3優化駕駛環境
駕駛環境包括天氣條件和道路狀況。暴雪、冰雹等天氣情況會使路面濕滑,阻礙道路交通。而大霧天會降低能見度,影響駕駛員的視線,這些天氣條件都有可能導致事故發生。道路是交通運輸的基礎設施,許多道路結構不合理的設計(如道路線性驟變、有過長的陡坡等)易使駕駛員操作不當,釀成事故。道路標志標線設置不科學、標識不明等常常會誤導駕駛員正確操作,造成事故的發生。所以合理規劃道路就起著舉足輕重的作用,在考慮天氣條件設計道路時應該采取如下措施:①避免有過長的陡坡,對于線性驟變的道路應改變線性或多加警示標志,提醒駕駛員注意道路線性的變化。②對事故多發路段進行重點養護和必要的道路改造,同時還要對駕駛員進行限速,必要時設置減速標線、減速板或減速條。③合理布置隔離設施,減少各種類型交通流相互之間的干擾,降低交通事故的風險。
5實例分析
以蘭州交通大學東門處的一個典型T字形交叉口為研究對象,現場調查了交通流量和交通沖突,然后利用交通沖突理論分析了該交叉口的交通風險狀況。針對實際情況,我們將從交叉口改造這方面對降低該路口的交通風險、保障行人和非機動車駕駛人員安全提出合理化建議。。調查發現,該交叉口雖然具有一定的展寬,也進行了一定的交通設施優化設計,但在某些方面仍然有待改善。在交通標志標線方面,寶石花路交通標線模糊不清,左、右轉誘導標線設置也有待改進;在隔離設施方面,考慮到機非影響,可在安寧西路斜街東西進口設置機非隔離欄等。完善的交通安全基礎設施不僅可以保證通行車輛的通暢及行人的安全、減少交通事故,同時還可以有效提高交叉口通行效率。針對交大東門T字路口,具體改造措施如下:①在南北方向人行橫道的中間增設行人安全島。當交叉路口人行橫道的寬度超過20m時,一般考慮設置行人安全島。設置安全島,能提高人行橫道的通過能力,與機動車發生沖突的概率就會大大降低,可以提高行人過街的安全性;同時也意味著會占用一定空間,但是合理設計能夠給車輛和行人帶來雙重便利。由于交大東門T字路口南北方向人行橫道寬度超過了20m,因此應在中間設置行人安全島,以減少交通沖突的發生。②對于西向進口道的機動車來說,可以讓向南行駛的車輛提前右轉彎。提前右轉就是讓西向進口道的車輛提前右轉,駛出交叉口,從而提高交叉口的通行能力。由于不存在與其它流向的車輛產生沖突,因而對交叉口的干擾非常小。據有關研究表明,一個提前右轉車道就能夠將交叉口的通行能力提高到原來的120%。但是提前右轉的條件是,交叉口有充分的空間保證機動車提前右轉而不影響非機動車輛和行人的過街通行。③對于東西進口需要掉頭的車輛可以在交叉口前提前掉頭。在有中央分隔帶的交叉口,為掉頭車輛提前開口,雖然不會減少交叉口沖突類型,但可以減少交叉口的沖突數。④增設機動車和非機動車隔離帶,同時也可以設置非機動車提前停車。在非機動車、機動車流量均較大的信號燈控制交叉口,將非機動車停車線設置在機動車停車線前方,可以相應的減少沖突類型,但同時會增加機動車延誤時間。⑤可以對該路口人行橫道進行拓寬并將其和網格線前移。人行橫道拓寬保證交叉口有足夠的空間,人行橫道以及網格線前移可以減少車輛通過交叉口的通行時間,盡可能的讓更多的車輛在信號周期中的綠燈時間通過,提高綠燈時間的車輛通行率,大大地減少車輛的延誤。如果交叉口的空間不夠,就會導致各個方向的車流產生很大的沖突,尤其加劇對東向車道左轉的車流沖突,引發交通安全隱患。⑥加強安全教育和引導,倡導行人走南北方向的過街地道。地下過街設施的設置能徹底地實現人車分流,消除大部分的人車沖突,在很大程度上能夠減少行人的違規行為,從而間接地減少車輛的不必要延誤,增加通行能力,確保行人過街安全。但是,交大東門T字路口過街地道(交大地道和BRT地道)離路口均有一段距離,人們更愿意直接走較近的人行道,因此應該加強教育和引導。
6結語
1) 評估估過程繁瑣,主觀因素多,很難使評估自動化;
2) 需要較多人為參與,評估周期較長;
3) 評估結果是靜態的,不能實時反映信息系統安全態勢的變化,對一些突發事件很難迅速地作出響應。
從而導致現階段網絡安全處于被動防御的局面[5]。雖然,實時動態風險評估能動態反應網絡安全的客觀狀態,但是相比傳統風險來說,其評估過程也是相對復雜得多;同時,國內外對于實時風險評估的研究還處于初步探索階段。該文將按檢測攻擊方法的不同分別詳細介紹目前國內外實時風險評估的研究現狀。
1 基于網絡傳感器以及IDE(入侵檢測系統)的網絡安全實時風險評估的研究
2005年,Arnes等人中給出的算法1即可計算出相應γt(i)。
利用HMM來量化網絡安全風險,具有以下4個優點:
1) 動態性,由于風險評估的輸入是通過網絡傳感器實時采集的,具有動態性,這也使得輸出呈現動態的變化。
2) 易于量化,該模型下主機的風險值是由兩部分的乘積構成的:每個狀態發生的概率以及此狀態下的風險代價。
3) 參數可調節性,給不同網絡確定不同的λ以及代價向量C(i),會得到不同的風險評估結果,這樣更能適應不同的網絡環境。
4) 計算過程耗時短,隱馬爾可夫模型的計算量相對來說是比較小的,一方面,內網主機數量有限,另一方面,風險值的計算很簡單。因此整個計算過程消耗的時間非常短。
但是利用HMM進行安全風險量化的方法也存在兩個明顯問題:
1) P、Q矩陣的確定,Arnes等人提出對于P矩陣的構造可以基于現實或實驗統計攻擊數據,也可以來自于專家的主觀經驗,對于Q矩陣的構造文中沒有給出詳盡的闡釋。馬煜等人[6]將各階段攻擊時間、難度系數以及狀態轉移概率三者之間建立起聯系,從而確定出P矩陣。而對于Q矩陣的構造,則較為主觀的將所有攻擊歸為三類,對于安全要求較高的現實環境不太適用。
2) Q矩陣規模的控制,首先對IDS告警的攻擊方式非常多,Snort基本告警就多達8000多個,如果將每一個IDS告警直接與Q矩陣關聯,那么Q矩陣的規模將相當龐大,使得風險值的運算效率會非常低。所以李偉明等人[7]提出了一種針對告警的威脅程度的算法,該算法綜合考慮漏洞、資產、環境等各個方面因素,將告警威脅度預設為10級,將所有IDE告警根據影響程度歸入這10類,從而使Q矩陣的規模控制為4×10。但文中對于風險的計算過于簡單化,沒有考慮到多網絡中不同主機對于風險敏感程度的不一致性,所以最終確定的風險值過于粗糙。其次文中提到風險規則庫的構造也缺乏通用性,不具備不同網絡間的普適性。另外,這篇文章中首次采用了遺傳算法對γt=﹛γt(i)﹜進行實時更新。
2 基于非負矩陣分解在實時風險評估中的應用
目前入侵檢測系統越來越受到廣泛關注,同時所出現的問題也越來越多。一方面入侵檢測系統在處理海量數據的能力不夠強,另一方面入侵檢測系統很難平衡檢測率和誤報率這兩個指標。文獻之后做了進一步發展。
NMF是一種高效的數據降維的方法,最早由D.D.Lee和H.S.Seung在1999年的《Nature》雜志上提出[13]。此降維方法的特點是,所有的數據必須都是非負的。而對于數據的統計頻率,具備上述的非負特性。
在文獻[11]中,整個實時 風險入侵檢測分成三個階段。數據預處理階段主要是統計每組數據中每個元素出現的頻率。假定初始數據被分為m組,數據中有n個不同類型的元素,這樣我們就可以構造出初始矩陣Vnm。接下來,通過非負矩陣分解對所給出的迭代公式即可計算得到最優的矩陣分解W與H,使得V≈WH。作為正常數據特征的H,它的每列元素之和恒等于1。基于此,我們就可以建立起正常程序的行為模型。最后,在分類檢測階段,給定一組測試數據,首先經過數據預處理方法統計該組數據中每個元素的頻率,從而形成一測試向量t,將t進行矩陣分解從而可以得到新特征與訓練數據所包含的特征之差的絕對值,再將這個絕對值作為入侵檢測的異常度ε。如果待測數據的異常度大于ε,則判斷該數據異常,否則為正常。
該方法只是從定性角度分析了系統所存在某種風險,并沒有對風險值進行量化,這樣使得我們很難進行風險決策。
3 結束語
本文綜述的文獻主要來自IEEE、SpringerLink和中國期刊網,也有部分來自如Nature以及Journal of Machine Learning Research等國際著名期刊。該文主要是對目前國內外實時風險評估研究的現狀以及及存在的問題進行了系統的分析,總結和比較。除此之外,很多專家學者對實時風險評估也作出了極大的貢獻,國外方面,Haslum[14]提出使用連續HMM,而非離散的HMM來對狀態轉換進行計算;Gehani[15]提出基于主機的實時風險評估;Jonsson和Olovsson[16][17]利用入侵檢測系統中的實驗數據來分析攻擊者的行為,通過觀測系統的實時輸入和輸出對系統進行風險評估;國內方面,陳秀真博士[18]也通過研究入侵檢測系統中的數據,定量評估實時網絡安全威脅態勢。綜上所述,目前實時風險評估的研究雖取得了一定的研究成果,但其仍然處于摸索階段,還有很多現實的問題有待進一步的討論和研究,比如:(1)如何更好的確保實時性;(2)預言機制的應用;(3)實時風險評估在不同網絡間的適應性問題等。
參考文獻:
關鍵詞:城市軌道交通;安全風險;分析;評價
引 言:隨著軌道交通項目的快速發展,在其建設和運營過程中的風險和安全問題日益突出。由于軌道交通項目具有投資大、建設周期長、技術復雜、影響范圍廣的特點,所以簡單的風險分析和規避已不能滿足其發展需求,必須要樹立風險管理的理念。
1 風險管理概述
關于風險管理的內在含義,有著很多不一樣的觀點。但是風險管理和所有控制系統有一個共性,那就是涵蓋了三個必備的要素:其一為管理目標;其二是資訊搜集及解釋;其三是相對應的解決措施。有學者研究表明:風險管理目標對風險而言,風險是存在客觀因素與主觀因素的。從客觀上的分析,管理的目標是盡可能地將風險降至最低,并且風險能夠以數理統計為基礎,進而加以測度[2]。此種思維模式極易被采納。從主觀上分析,管理的目標講究與風險同生共存,并將風險當作是人們在某種特定的文化社會背景下進而加以構成的。在不同的人及不同的背景下,風險也是有所不同的。雖然此種觀點看起來較為抽象,但是從目前關于風險管理的框架體系來看,對于風險管理當中的風險識別、風險分析、風險評估及風險應對而言,無論是客觀上的因素,還是主觀上的因素,都是必然存在的。并且,想要使風險管理能夠日益完善,就并且充分融合這兩方面的觀點,以此使風險管理的應用更加規范、更加科學。
城市軌道交通項目的風險分析與評價雖然逐漸被重視,但是還為形成一套成熟的理論,目前的評價分析方法大多是借鑒鐵路工程經濟評價或者建設項目經濟評價的方法,這兩者的側重點有所不同,但是均與城市軌道交通實際不符,另外針對項目安全的評價研究也較少。本文是針對影響項目安全的風險進行分析評價,并對典型風險給予相應的評價方法。
2 預先危險性分析
預先危險性分析是在進行某項工程活動(包括設計、施工、生產、維修等)之前,對系統存在的各種危險因素(類別、分布)、出現條件和事故可能造成的后果進行宏觀、概略分析的系統安全分析方法。其目的是早期發現系統的潛在危險因素,確定系統的危險等級,提出相應的防范措施,防止這些危險因素發展成為事故,避免考慮不周所造成的損失,屬定性評價。即:討論、分析、確定系統存在的危險、有害因素,及其觸發條件、現象、形成事故的原因事件、事故類型、事故后果和危險等級,有針對性地提出應采取的安全防范措施。
2.1預先危險性分析法的功能主要有:
(1)大體識別與系統有關的主要危險;
(2)鑒別產生危險的原因;
(3)估計事故出現對系統產生的影響;
(4)對已經識別的危險進行分級,并提出消除或控制危險性的措施。
2.2預先危險性分析步驟
(1)對分析系統的生產目的、工藝過程以及操作條件和周圍環境進行充分的調查了解;
(2)收集以往的經驗和同類生產中發生過的事故情況,判斷所要分析對象中是否也會出現類似情況,查找能夠造成系統故障、物質損失和人員傷害的危險性;
(3)根據經驗、技術診斷等方法確定危險源;
(4)識別危險轉化條件,研究危險因素轉變成事故的觸發條件;
(5)進行危險性分級,確定危險程度,找出應重點控制的危險源;
(6)制定危險防范措施。
3 城市軌道交通風險的分析評價與對策
3.1大客流輸運模擬評價
本評價主要針對典型地鐵突發大客流情況下的進出站控制、售檢票、疏散通道、行車組織等措施進行模擬研究分析和驗證。
評價采用模擬仿真的方法,利用基于個體的人員動力學模型,建立地鐵車站疏運模型,設定客流量時間曲線、進出站通道、閘機、售檢票模式、限流方案等,對最大極端客流和實際客流進行數值模擬分析。
現階段國內外針對大客流輸運公認的模擬軟件為人員動力學模型Legion進行模擬仿真研究。Legion模型為人員疏散的矢量模型,最大的特點就是基于個體行為(agent-based)和矢量連續空間(Vector)解析,能夠兼顧人員個體行為描述、人員規模和空間區域三個方面,可適用于大規模大區域的人群模擬仿真。模型以每個行人個體為單位,行人的每一步在行走平面路線和方向上都通過計算機算法計算,即每個行人個體有決定自身行動的決策權,在決策時考慮周圍環境(建筑及障礙物等)和與其他行人相互作用和影響,進行信息交流,做出相應的決策。該模型主要用于研究人群疏散行為、疏散時間、疏散策略與技術等。
3.2人員疏散模擬分析評價
城市軌道交通應對突發事件的能力一般采用人員疏散速度來衡量,可以通過人員疏散模擬來進行評價。評價方法為BuildingExodus模型,即模擬人員疏散的精細網格模型。該模型針對大型空間及大量人群逃生設計,適用于模擬大型超級市場、醫院、電影院、車站、機場航站樓、危險建筑物、學校等場所。可輸入各種人員行為特征(如逃生人員生理、心理、行為屬性),及火災危險特性(如濃煙、溫度、毒氣危害屬性)等逃生影響參數進行模擬,以展現更符合實際情況的較佳化人員逃生模擬結果。Exodus輸入緊急情況下有關人類行為的各種信息,資料來源包括火災的影像記錄、已公布的調查報告和與受傷害者的交談資料等。在建筑空間充分利用前提下,以擁擠人群、內部存在座椅等障礙物與設有警報設備等狀況下進行疏散模擬。
3.3火災風險分析方法
對火災風險采用FDS(Fire Dynamics Simulator 火災動力學模擬)評價方法。FDS一種火災驅動流體流動的計算流體動力學軟件,其原理是火災的場模擬計算,場模擬是利用計算機求解火災過程中狀態參數的空間及其隨時間變化的模擬方式,場是指狀態參數如速度、溫度、各組分的濃度等的空間分布。場模擬的理論依據是自然界普遍成立的質量守恒、動量守恒、能量守恒以及化學反應的定律等。火災過程中狀態參數的變化也遵循著這些規律,因而可以用場模擬方法求解火災過程。FDS通過大渦模型對連續方程、動量、能量方程以及壓力收斂方程進行求解,可得到溫度、壓力、氣體成分、可見度等參數的空間分布。
火災風險分析采用大渦場模擬模擬軟件FDS version 3進行數值模擬,對車站隧道火災情況進行模擬,其分析評價內容為:
(1)針對典型站臺和通道結構,研究火災的發生和發展,獲得站臺的通道內不同局部位置的溫度和煙濃度分布等;
(2)研究不同傳熱狀況(輻射、對流、導熱等)下典型站臺和通道內的熱效應和作用區域;
(3)火災條件下煙氣的動態擴散和傳遞特征,獲得煙氣在站臺和通道內的分布規律和對人員的影響;
(4)火災、煙氣條件下典型站臺和通道內的人員疏散模擬;
(5)基于對典型站臺和通道內火災和煙氣的發生、發展、擴散和傳遞的規律的研究,獲得防范安全事故、人員疏散和救援的操作預案。
4 結語
總之,由于城市軌道交通建設與運營系統的復雜性,必然帶來生產建設和運營風險的多變性。因此,我們應不斷深入研究風險管理方法和標準,總結安全風險管理與評價經驗,持續提高安全風險管理水平,為建設和運營提供良好的安全環境。
參考文獻:
[1]鄧云峰. 城市軌道交通危險因素分析[J].中國安全生產科學技術, 2005(3).
關鍵詞:理工類高校;實驗室安全;潛在風險;分析;對策研究
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
在全國高等教育飛速發展的近十五年,高校管理包括實驗室安全管理發展是滯后的,面臨著以下嚴峻的挑戰。(1)高校的辦學規模迅速擴大對實驗室安全管理的沖擊;(2)“重建設、輕管理”仍然在影響辦學[1];(3)實驗室開放規模越來越大、時間越來越長;(4)實驗室的安全設施相對投入不足;(5)環保對實驗室管理提出越來越高要求;(6)教學計劃調整,課時被壓縮,實驗安全知識成為課后的自修內容;(7)人的不安全行為因素占據巨大比例,而且比例還將會擴大;(8)師生的安全訴求明顯增高。
因此,理工類高校要想徹底改變實驗室安全工作“說起來確實重要、忙起來可以不要、干起來要往后靠、出事才知真重要”的被動局面,需要從實驗室安全觀念、安全文化、安全發展階段和現狀等方面仔細分析潛在的風險和問題,并找出相應對策。
1 探討經典的實驗室安全觀念
1.1 大多數師生的實驗室安全觀念是“不出事就是安全”
安全是一個相對的概念,同時也無量化產出。面對危險的儀器或化學藥品,如果管理規范、操作得當它就是安全的;面對常規的儀器,如果操作不當、管理不規范它也會很危險。安全無量化產出。如在學校保衛處的工作計劃里將火災計劃控制在3次以內是不符合常理的說法。安全事故不能被量化,其數據只能用作事后統計和分析。因此,模糊的“不出事就是安全”的安全觀念在高校實驗室有著廣泛的生存空間。
1.2 管理人員的觀念是“投入越多越安全”
1.2.1 硬件投資與安全的關系
西方發達國家因人工貴和賠償高而傾向于用高級安全設備來解決實驗室安全問題,而在現階段中國高校還只能依靠人養成安全習慣和用人來值守解決實驗室安全問題。有實驗室由于硬件建設到位保障了實驗室安全,也有由于管理到位而保障了實驗室安全。實驗室硬件的好壞也具有相對性,其更新更是永無止境。
1.2.2 事后賠償與安全的關系
實驗室安全事故特別是人身安全事故發生以后,高校在現實條件下唯一的選擇就是賠償。2009年浙江某高校因實驗室事故導致1名博士研究生中毒死亡,學校賠償了100多萬元人民幣,這些錢本可以用于改善實驗室安全條件。如果國家教育主管部門以此類事件為切入點,在全國范圍內進行高校實驗室安全大檢查和整改,將能整體提高全國高校的實驗室安全水平。
1.3 事故發生人的觀念是“這事純屬偶然”
實驗室安全事故的發生有它的偶然因素,但如果一系列偶然因素串聯“成功”,將會共同導致事故的必然發生。很多高校在其發展歷史上沒有發生過重大的實驗室安全事故,但如果不能正確地看待實驗室安全管理正面臨的挑戰,明天的實驗室安全將面臨著巨大的風險。
2 明確實驗室安全文化的概念和作用
實驗室安全文化是高等學校在實驗室安全管理實踐中,經過長期積淀、不斷總結完善形成的由學校決策層倡導、為全體師生員工所認同,并與學校文化有機融合的安全價值觀、安全理念和行為準則,是師生員工在校園中對安全的意識、觀念、態度、素養和能力等的綜合[2]。
其作用是要從觀念、道德、態度、情感和品行等方面影響師生員工,幫助樹立“安全第一”和“以人為本”的安全價值觀,形成關注安全、關愛生命的安全理念,提高安全素養,加強安全責任心和使命感,最終使其行為自覺滿足安全健康的要求,達到實現根本安全的目標。實驗室安全文化的形成,體現學校核心價值觀,從而收獲核心競爭力。
3 實驗室安全的發展階段劃分
3.1 要我安全階段
學校希望師生在實驗室健康、安全地工作和學習。如果發生不測,造成人身傷害,輕則影響學校的正常教學和科研秩序,重則影響社會安全。同時,作為學校也有責任和義務為師生員工提供安全保障。國家和相關職能部門也頒發了如《中華人民共和國安全生產法》《實驗室生物安全手冊》《危險化學品安全管理條例》等多部法律和法規來保障師生員工的合法權益。實驗室安全作為學校安全工作的重要組成部分,學校也參照上述法律和法規制定了自己的規章制度,來規范實驗室工作,為師生提供一個安全的實驗環境。
3.2 我要安全
馬斯洛在1943年發表的《人類動機的理論》一書中提出了需要層次論。即分成生理需求、安全需求、社會需求、尊重需求和自我實現需求5類,依次由較低層次到較高層次。安全需求是指要求勞動安全、職業安全、生活穩定、希望免于災難、希望未來有保障等。中國現正處于奔小康發展階段,安全需要處于上升通道。作為在知識分子高度集中的高校實驗室工作和學習的師生對安全的訴求有理由走在時代的前列。
3.3 我會安全
有了要我安全的物質和制度保障,有了我要安全的思想意識和行為,接下來就進入我會安全發展時期。當然,人不能脫離社會和他所處的環境,在實驗室我會安全也受制于外部環境和周圍人的安全意識和行為。
3.4 大家安全
由于實驗室安全不是一個人的事情,每個人都有了我要安全的思想意識和行為,才會營造出大家安全的和諧局面,最終達到實驗室安全的目標。
4 理工類高校的實驗室特點和安全管理現狀
4.1 實驗室的特點
(1)種類繁多。包括化學、材料、生物、醫學、輻射、機械、電子電力、能源等。
(2)分布廣泛。一般除行政樓、教學樓外每個大樓都有,且部分行政辦公、研究生自修室混在一起。
(3)實驗室主體以學生為主,流動性大,新老交替一直在進行著,實驗室安全教育和管理難度較大。
(4)設備密集,風險程度增高。隨著高校教學、科研事業的迅猛發展,實驗室正在向技術、知識和設備密集的綜合型教學科研基地發展。實驗室要使用各種化學藥品、易燃易爆物品、劇毒物品、放射性物品和生物實驗品,有些實驗需要高溫、高壓、超低溫、強磁、真空、微波輻射、高電壓或高轉速等特殊環境和條件,由此還引起危險化學品安全貯運、實驗室使用、實驗室排污(廢氣、廢液、固廢、噪聲、輻射)與處置系統等一系列安全與環保問題[1]。
4.2 實驗室安全管理現狀
(1)教育培訓不規范、管理難。大多數實驗室安全教育培訓體制不完善,缺乏通識層面的培訓和具有實驗室自己特色的專門培訓。管理上多數學校只設1個科室或1個專職崗位來開展實驗室安全管理工作,管理力度不夠,更有涉及多頭管理、交叉管理等問題。
(2)師生安全意識較為淡薄。持有或在潛意識里持有“不出事就是安全”觀念的師生占絕大多數。例如有的學校在推行鐵鏈固定氣瓶時,實驗員竟說在墻上鉆孔安裝鐵鏈破壞了實驗室的美觀,因此拒絕安裝。
(3)安全投入少、設施不完善。絕大多數化學實驗室內沒有沖淋設備、洗眼器、氣瓶柜、急救包和其他勞保用品。
(4)缺乏對實驗室進行安全分級。國家有對生物實驗室安全分級的具體申報和評審指標,但缺乏對其他實驗室的安全分級指導。
(5)實驗室安全事故時有發生。由于領導重視不夠、師生安全知識不夠,缺乏自主學習的文化氛圍、平時養成了不良的習慣、疏忽大意等導致事故時有發生。
(6)缺乏道路識別、標志和圖示。在實驗大樓內應明確標出實驗室的位置及安全通道[3]。
5 應對的策略
管理部門應積極尋求轉變,由被動管理向主動管理轉變,管理人員也應由純管理型向專家型轉變,實現管理手段的多元化和信息化,從技術、管理和文化三個層面著手,實現實驗室的安全管理。
5.1 技術保障
購置安全系數高的設備,配置大型儀器的配套安全設施,配備必要的勞動防護、通風、沖淋和消防設備,及時報廢達到報廢標準的儀器設備,定期開展有關設備的年檢工作,配備齊全化學藥品廢棄物回收裝備和處理設備等,從技術上保障實驗室的安全。
5.2 管理保障
(1)理順管理體制。建立學校實驗室工作委員會,辦公室設在實驗室與設備管理處,由學校主管領導牽頭,相關職能部門、學院、實驗室安全負責人等共同組建。
(2)設立實驗室安全檢查督導委員會,建立實驗室安全檢查專家庫。聘請校內外有經驗的實驗室管理專家指導實驗室安全檢查。
(3)對實驗室進行安全分級。根據學校的實際情況,依據化學藥品的數量和類型、設備種類進行安全分級,具體分成低度危險、中度危險、相當危險和高度危險4個等級來分級管理。根據其不同的分級對其實行不同的檢查標準和手段,做到重點部位重點檢查。
(4)規范實驗室安全檢查制度。建立例行檢查、不定期抽查和專項檢查相結合的立體實驗室安全檢查制度。
(5)逐步在師生中全面推廣實驗室安全考試和培訓,嚴格實施實驗室準入制度。
5.3 文化保障
(1)與保衛處加強實驗大樓火災逃生演練和化學試劑泄露救助演練等活動。
(2)實驗室安全培訓和考試的教材建設。可配合實驗室安全考試系統運行和實驗室安全準入制度的建立,結合學校的專業特點編寫實驗室安全教育教材和《實驗室安全手冊》。
(3)舉辦系列圖片展。收集全球高校實驗室安全方面的信息和案例,定期舉辦實驗室不安全操作圖片展、實驗室不安全因素圖片展和實驗室安全事故圖片展,警示師生從中吸取經驗、教訓。
(4)舉辦多形式的實驗室安全活動。開展諸如安全咨詢日活動、安全報刊設計、安全知識競賽、安全講座、安全標語口號征集、實驗室安全志愿者等讓廣大師生易于接受的安全活動,增強師生參與的熱情和成就感,改變傳統的說教方式,提高安全活動在建設實驗室安全文化過程中的效果。
(5)在結構復雜的實驗室大樓各樓層設計和懸掛道路識別、標志和圖示。
6 結束語
隨著高校實驗室安全建設的進步,“大安全”意識的深入人心,各種保障措施的落實到位,實驗室安全也就有了根本的保障。
參考文獻
[1] 阮慧,項曉慧,李五一.美國高校實驗室安全管理給我們的啟示[J].實驗技術與管理,2009,10:4-8.
[2] 范強銳,趙平.以安全文化建設提升實驗室安全工作水平[J].實驗技術與管理,2007,10:139-143.