本書以保障安全生產(chǎn)所涉及的智能化技術(shù)為內(nèi)容框架,系統(tǒng)地闡述了安全生產(chǎn)信息獲取、傳輸、監(jiān)測、分析、預(yù)測預(yù)警及管理的智能化技術(shù)和方法。本書共8章,主要內(nèi)容包括緒論、現(xiàn)代智能技術(shù)、智能傳感器、專家系統(tǒng)、智能控制、智能儀器與安全監(jiān)測、智能故障診斷與預(yù)測、智能安全信息管理系統(tǒng)。本書明確介紹了智能化技術(shù)在保障安全生產(chǎn)方面的理論知識及其應(yīng)用,旨在增強(qiáng)安全工程專業(yè)學(xué)生的現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)知識儲備,拓展其他相關(guān)專業(yè)學(xué)生在安全工程領(lǐng)域的應(yīng)用背景。
本書主要作為安全科學(xué)與工程專業(yè)的本科教材,也可作為信息工程、自動化等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)參考書,還可供企業(yè)安全生產(chǎn)智能化技術(shù)專業(yè)人員學(xué)習(xí)參考。
◎一流本科專業(yè)課程建設(shè)系列教材
◎以“互聯(lián)網(wǎng)+安全”、“中國制造2025”、“數(shù)字中國”等創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略為導(dǎo)向,介紹智能化技術(shù)在安全領(lǐng)域中的創(chuàng)新應(yīng)用及發(fā)展。
◎多維度知識體系。教材整合了安全工程、計算機(jī)科學(xué)、信息技術(shù)等多個學(xué)科的知識,形成一個全面、系統(tǒng)的安全生產(chǎn)智能化知識體系。
◎理論與實踐深度融合。通過豐富的實例和案例分析,學(xué)生能夠直觀感受到智能化技術(shù)如何在實際生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用,從而激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,拓寬視野。
智能化技術(shù)已成為我國創(chuàng)新發(fā)展的重要驅(qū)動力,“互聯(lián)網(wǎng)+安全”“中國制造2025”“寬帶中國”等創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略都為智能化提供了廣闊的應(yīng)用平臺,物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能對經(jīng)濟(jì)和社會各方面的發(fā)展都起到了重要的滲透和催化作用,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)正邁出轉(zhuǎn)型升級的新步伐,安全工程領(lǐng)域也不例外。黨的二十大報告指出,提高公共安全治理水平。堅持安全第一、預(yù)防為主,建立大安全大應(yīng)急框架,完善公共安全體系,推動公共安全治理模式向事前預(yù)防轉(zhuǎn)型。在這一指導(dǎo)思想下,科技賦能推動智能化技術(shù)成為落實應(yīng)急管理工作和推進(jìn)社會共治的重要工具。智能安全的意義,一方面是借助信息化、智能化技術(shù),將事故隱患消滅于萌芽狀態(tài),實現(xiàn)預(yù)防為主;另一方面是一旦發(fā)生事故,借助智能化決策手段實施有力、有序、有效的應(yīng)急響應(yīng)是將事故損失降低到最小的關(guān)鍵。這些都離不開智能化技術(shù)對安全生產(chǎn)的支撐保障作用?梢哉f,智能化技術(shù)解決了一些靠傳統(tǒng)方式無法有效解決的安全生產(chǎn)難題,更適用于新工藝、新裝備、新材料、新技術(shù)、新業(yè)態(tài)下的安全生產(chǎn)保障能力的建設(shè);谏鲜鱿嚓P(guān)政策,以及近年智能化技術(shù)及其在安全生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用的發(fā)展變化,本書編者在第1版的基礎(chǔ)上對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了修訂。
目前,現(xiàn)有安全科學(xué)與工程類專業(yè)本科教材中安全技術(shù)的內(nèi)容過于傳統(tǒng)和陳舊,對智能化新方法、新技術(shù)及其在安全生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)的具體應(yīng)用和案例分析介紹不足,專業(yè)教學(xué)知識和工程能力培養(yǎng)不能及時跟上現(xiàn)代化安全智能保障技術(shù)的快速發(fā)展。盡管個別專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)已有一些涉及智能化安全保障內(nèi)容的書籍,但是系統(tǒng)性不足,專業(yè)覆蓋性也不好。為滿足當(dāng)前教學(xué)和人才培養(yǎng)的需求,提供及時反映知識更新及行業(yè)創(chuàng)新的高質(zhì)量本科教材,本書的編寫力求理論體系完整、方法先進(jìn)、邏輯性強(qiáng),使初學(xué)者可以盡快掌握智能技術(shù)的基本概念、基本理論及安全生產(chǎn)各階段智能化保障的技術(shù)及應(yīng)用,并具備掌握運用智能化技術(shù)解決安全生產(chǎn)中的有關(guān)實際問題的能力。
安全生產(chǎn)智能化保障是一門綜合性交叉學(xué)科,主要涉及傳感技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)、安全管理、安全監(jiān)控等多門學(xué)科的知識。本書主要介紹智能化技術(shù)在安全工程領(lǐng)域的深度整合與應(yīng)用,全書
共8章,涵蓋了以下幾個方面的內(nèi)容:
(1)簡要介紹智能技術(shù)的發(fā)展以及安全生產(chǎn)的現(xiàn)狀,闡述智能化對保障安全生產(chǎn)的促進(jìn)作用。以此為基礎(chǔ),論述安全生產(chǎn)智能保障框架各環(huán)節(jié)的作用及特征。
(2)系統(tǒng)地描述遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、免疫算法及典型的群智能算法的理論、特點、實現(xiàn)技術(shù)及其應(yīng)用;著重討論智能技術(shù)在保障油田安全方面的應(yīng)用。
(3)闡述智能傳感器的功能、特點及其實現(xiàn)途徑,對典型的智能傳感器(MEMS)做了詳細(xì)介紹,并介紹智能傳感器在工業(yè)安全及公共安全中的應(yīng)用。
(4)介紹專家系統(tǒng)的基本概念、思想及結(jié)構(gòu),討論支撐專家系統(tǒng)的知識庫、推理機(jī)、解釋器及開發(fā)工具,著重介紹專家系統(tǒng)在金屬非金屬地下礦山安全及成套裝置動態(tài)風(fēng)險管理方面的應(yīng)用。
(5)介紹智能控制的基本原理及結(jié)構(gòu),闡述典型智能控制系統(tǒng)的設(shè)計方法,討論智能控制在安全工程中的應(yīng)用。
(6)簡要介紹智能儀器的結(jié)構(gòu)與特點,系統(tǒng)闡述智能安全監(jiān)測系統(tǒng)的框架、任務(wù)及分類,重點介紹智能安全監(jiān)測系統(tǒng)在保障安全生產(chǎn)及公共安全中的應(yīng)用。
(7)闡述智能故障診斷與預(yù)測的原理、結(jié)構(gòu)及實現(xiàn)方法,詳細(xì)介紹智能故障診斷與預(yù)測的基本框架及其在安全生產(chǎn)中的應(yīng)用。
(8)詳細(xì)介紹智能安全信息管理系統(tǒng)的需求及建設(shè)設(shè)計方案,并闡述智能安全信息管理系統(tǒng)在發(fā)電企業(yè)及煤礦企業(yè)中的應(yīng)用。
本書所參考的文獻(xiàn)已在書后列出,在此向這些文獻(xiàn)的作者表示感謝。
限于編者水平,加之本書的體系、結(jié)構(gòu)和內(nèi)容均是一次新的嘗試,書中難免存在不妥和錯誤之處,殷切期望讀者的批評和指正。
編者
高等院校老師
第1章緒論/
學(xué)習(xí)目標(biāo)/
1.1安全生產(chǎn)概述/
1.2智能技術(shù)與安全生產(chǎn)/
1.3安全生產(chǎn)智能保障技術(shù)的內(nèi)涵和框架/
本章小結(jié)/
思考題/
第2章現(xiàn)代智能技術(shù)/
學(xué)習(xí)目標(biāo)/
2.1概述/
2.2遺傳算法/
2.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)/
2.4粒子群算法/
2.5蟻群算法/
2.6免疫算法/
2.7現(xiàn)代智能技術(shù)在油田安全中的應(yīng)用/
本章小結(jié)/
思考題/
第3章智能傳感器/
學(xué)習(xí)目標(biāo)/
3.1智能傳感器概述/
3.2智能傳感器的實現(xiàn)途徑/
3.3MEMS傳感器/
3.4智能傳感器在工業(yè)安全中的應(yīng)用/
3.5智能傳感器在公共安全中的應(yīng)用/
本章小結(jié)/
思考題/
第4章專家系統(tǒng)/
學(xué)習(xí)目標(biāo)/
4.1概述/
4.2專家系統(tǒng)的基本設(shè)計思想、結(jié)構(gòu)與類型/
4.3專家系統(tǒng)相關(guān)知識/
4.4金屬非金屬地下礦山安全評價專家系統(tǒng)/
4.5成套裝置動態(tài)風(fēng)險管理專家系統(tǒng)/
本章小結(jié)/
思考題/
第5章智能控制/
學(xué)習(xí)目標(biāo)/
5.1概述/
5.2智能控制的內(nèi)涵及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)/
5.3典型智能控制系統(tǒng)的設(shè)計方法/
5.4智能控制在安全工程中的應(yīng)用/
本章小結(jié)/
思考題/
第6章智能儀器與安全監(jiān)測/
學(xué)習(xí)目標(biāo)/
6.1概述/
6.2智能儀器的結(jié)構(gòu)、特點及典型功能/
6.3智能檢測系統(tǒng)/
6.4智能安全監(jiān)測/
6.5智能安全監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用/
本章小結(jié)/
思考題/
第7章智能故障診斷與預(yù)測/
學(xué)習(xí)目標(biāo)/
7.1概述/
7.2智能故障診斷/
7.3智能故障預(yù)測/
7.4智能診斷與預(yù)測系統(tǒng)/
7.5智能故障診斷與預(yù)測系統(tǒng)在安全生產(chǎn)中的應(yīng)用/
本章小結(jié)/
思考題/
第8章智能安全信息管理系統(tǒng)/
學(xué)習(xí)目標(biāo)/
8.1概述/
8.2安全信息與安全生產(chǎn)信息/
8.3智能安全信息管理系統(tǒng)需求分析/
8.4智能安全信息管理系統(tǒng)建設(shè)方案/
8.5智能安全信息管理系統(tǒng)在發(fā)電企業(yè)中的應(yīng)用/
8.6智能安全信息管理系統(tǒng)在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用/
本章小結(jié)/
思考題/
參考文獻(xiàn)/