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城市有毒有害易燃易爆危险源控制技术北京市重点实验室简介
发布时间:2022-06-15 10:58

01.简介与研究方向

1997年12月经北京市科委批准,依托北京市劳动保护科学研究所建立“北京城市有毒有害易燃易爆危险源控制技术中心”(北京市高技术实验室),2012年5月通过市科委再次认定,更名为“城市有毒有害易燃易爆危险源控制技术北京重点实验室”(以下简称“实验室”)。

近年来,实验室承担了包括国家级、部级以及北京市级在内的科研项目数十项,取得了较大成果。荣获市科技进步二等奖3项、三等奖2项;部级科技奖5项、其他奖7项;发明专利9项,软件著作权18项;制、修订国家标准13项、行业标准3项、地方标准112项。

城市有毒有害易燃易爆危险源控制技术北京重点实验室结合北京总体规划和产业结构调整,围绕城市关键基础设施的安全监控、风险管理、抢险救援设备设施研发及仿真模拟训练等方面开展研究。

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02.研究进展与成果

围绕城市安全风险监测、监控预警技术方面,重点实验室开展了《城市安全生产风险动态监管共性关键技术的研究》《人员密集场所安全监测与控制技术研究》《基于哥白尼观测的街区尺度空气质量精细化管理工具开发和示范应用》《既有工业建筑振动扰动分析及其智能感知技术研究》等国家科技支撑计划、重点研发计划课题研究,《基于应变监测的城市燃气管道事故预警装备及系统》《燃气用户计量端本体防护及智能安全监测关键技术研究与示范》《城市快速路复杂环境下多维安全监测的关键技术研究与示范》等北京市科技计划课题研究,并通过《北京市安全生产监管系统物联网应用示范工程项目》《重大危险源安全生产监管系统物联网技术应用与示范》等项目进行了实践示范,为城市安全风险监测预警体系建设,特别开展冬奥、建党100周年、大兴国际机场、世园会等大型活动、大型工程的风险评估工作,是为风险预测预警提供有力的技术支撑。

在风险评估与预测预警技术方面,重点实验室开展了《城镇脆弱性分析与油气管道风险评估技术研究》《多尺度区域综合风险评估技术研究》《供热系统安全运行风险识别与评估技术》《化工园区事故预警方法与模型研究》等国家科技支撑计划、重点研发计划课题的研究,以及北京市、沈阳市、成都市委托的《城市安全风险评估》项目研究,建立了城市安全风险评估模型与方法,研究制定了《北京安全发展示范城市评价与管理办法》,并在北京、沈阳、成都、珠海横琴等地开展实践,开发完成了“北京市安全风险云服务系统”,编制了《北京市城市安全风险评估工作白皮书》《2020年北京城市安全发展白皮书》等,为城市安全风险评估提供了有效的科技支撑。

在事故处置与防护技术方面,重点实验室开展了《突发事故排放规律与源强估算技术研究》《社区弱势群体应急救援支持指南标准研究》等国家科技支撑计划、重点研发计划课题研究,以及《埋地燃气管道泄漏规律研究》《新型消防单兵应急抢险系统研发》等北京市科技计划课题研究,完成了《创新工程III-1:城市典型土壤对直埋管线天然气泄漏扩散规律的影响研究》《工业气体泄漏事故预警模型优化研究》等研究,建立了工业气体泄漏、燃气泄漏事故、爆燃事故以及农村生物燃气安全隐患调查分析模型与方法,为安全监管部门对事故鉴定和隐患管理提供技术支撑。

03.重点成果与获奖

成果1:有毒有害/易燃易爆气体现场快速检测技术及应用

2003~2008年,城市有毒有害易燃易爆危险源控制技术北京市重点实验室承担了“有毒有害/易燃易爆气体现场快速检测技术及应用”科技项目,并先后获得了国家科技部、总参谋部、国家安全生产监督总局和北京市科委等科技计划的资助。

项目组自主开发了用于现场毒气检测的便携式氢火焰离子化气相色谱仪和便携式光离子化气相色谱仪;自主开发了气体检测管自动化制作工艺,在国内首先开发出多种有机和无机气体检测管,并开发了多种气体快速检测箱;多种氧气、可燃气、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等多种有毒有害气体报警仪;气体标准管技术,用于现场仪器校准和标定等。制(修)订了3项相关国家标准;该项目目前获得发明专利1项、实用新型专利1项,已受理发明专利2项。

该项目成果已成功应用于奥运安保、汶川抗震救灾、重庆开县井喷事故救援、京沪高速液氯泄露事故应急检测、开发区职业危害因素量化调查、燃气泄漏爆炸事故、有限空间等特殊场所安全检测等;便携式气相色谱仪填补了国内小型化色谱仪的市场空白,可广泛应用于安全、环境等领域复杂气体成分的检测分析;开发的大气采样仪、恒流气体采样仪、采样管、采样袋及校准管等也获得了较为广泛的应用,并创造了可观的经济效益。

成果2:消防特勤核生化侦检模拟训练系统

城市有毒有害易燃易爆危险源控制技术北京市重点实验室于2010年和2011年,先后在“北京市科技计划项目”和“公安部消防局应用创新项目”的支持下,以北京市综合应急救援总队技术支持中心为依托,从解决城市综合应急救援一线实际问题出发,与北京市公安局消防局、中国航天员科研训练中心紧密合作,共同开发了“消防特勤核生化侦检VR模拟训练系统”。

该系统利用分布式仿真技术、VR技术和虚拟仪表等技术,建立了一套系统的核生化侦检仪器装备和突发事件应急侦检模拟训练和考核体系,包括“消防特勤化学侦检装备仪器模拟训练子系统”、“突发事件化学应急侦检模拟训练子系统”、“模拟训练考评子系统”和“基础数据库——危险化学品实用信息查询系统”四个部分。系统实现了复杂化学侦检装备仪器装备功能、适用范围、现场环境(包括物质种类、浓度等信息)和仪器信息反馈间关系的学习和操作体验。利用网络分布交互技术,使不同的受训者在同一时间、同一空间对同一目标进入仿真系统中,在“真实现场”进行单兵侦检训练和协同侦检训练,锻炼一线救援人员的化学事故现场处置技能、协同作战和应急救援能力。

该成果针对消防特勤队伍面临的装备维护、训练使用问题以及典型核生化事故侦检训练难题,为消防官兵提供了先进的化学侦检装备训练手段,提升了消应急救援队伍的装备训练水平和事故处置能力,实现了虚拟现实技术在消防救援训练中的有效应用。

成果3:超大城市燃气管网风险监测与管控关键技术研究及应用

随着我国城市化建设飞速发展和能源革命有力推进,燃气系统已经成为超大城市能源生命线的主动脉。国内超大城市面临着燃气管网规模巨大、结构复杂、管控困难、事故频发的巨大压力和挑战,因而国家安全和燃气行业发展都对提升燃气管网风险管控水平提出了迫切需求。项目组率先在国内开展了《超大城市燃气管网风险监测与管控关键技术研究及应用》研究,历时10年,针对超大城市燃气管网所面临的“数据粗泛”、“评估散浅”、“管控孤缺”等技术难题,形成了系列具有完全自主知识产权的核心技术。主要创新点包括:

1、提出了超大城市燃气管网信息融合、多源耦合、动态建模等理论方法,首次建立了超大城市燃气管网数据融合、评估融合、管控融合的“三融六核”技术体系,实现了监测数据与风险要素间的有效映射,解决了超大城市燃气管网风险监测与管控中数据粗泛的问题,满足了对数据精准度的需求。

2、形成了超大城市燃气管网动态风险评估方法,构建了超大城市燃气管网复杂系统失效场景衍生聚变的综合风险评估模型,构建了异源异构数据实时监测的燃气管线动态风险耦合预警模型,提出了井、线、网梯次递进的燃气管网失效风险分析技术,解决了超大城市燃气管网风险评估缺乏有效性、完整性的难题。

3、在超大城市中首次应用了自主研发的燃气管网风险管控平台,实现了超大城市燃气管网从事件预防到风险管控质的转变,使北京市的燃气事故率由2005年的12.3次/千公里降低到2018年的5.1次/千公里。建立了最小控压单元风险管控方法,提出了针对性强、覆盖面全的成套应急决策关键技术,提高了应急响应速度。

成果历时近10年,获得国家科技支撑计划、国家自然科学基金、北京市科技计划、北京市自然科学基金等资助,共获授权发明专利25项,实用新型专利79项,发表论文200余篇,其中SCI/EI论文69篇,专著3项,制定国家/行业/地方标准10部。

 

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