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安全检测与监控技术 第1章 安全检测概述 安全检测在安全科学中的地位与任务 安全检测与工业运行状态信息的关系 安全检测系统的组成和分类 安全检测技术的发展趋势 1.1安全检测在安全科学中的地位与任务 工业革命给人类带来了无穷的财富，但是，工业事故和工业灾难与科技发展和社会进步 伴随而来，从泰坦尼克号到切尔诺贝利核泄露，人类经历了无数次危险和灾难。现代化学工业、高能技术、高新技术、航空航天技术、核工业技术以及探海技术的发展以及规模装置、大型联合装置的出现，使技术密集性、物质高能性和过程高参数性更为突出,使得当代工业生产、科学探索、经济运行中的事故更具突发性、灾难性、社会性。由于事故现象越来越复 杂，损失越来越惨重，迫使人们必须认真地去分析事故现象，研究事故规律，建立安全科学，发展安全工程学科。 1.1安全检测在安全科学中的地位与任务 美国大停电事故； 博帕尔市农药厂爆炸事故； 切尔诺贝利核电站核泄漏； 日本福岛第一核电站事件…… 1.1安全检测在安全科学中的地位与任务 现代生产装置和系统对工程技术的严格性和严密性提出更高的要求，这就使不太重要的技术 缺陷对于现代装置和系统往往成为灾难性隐患。工业过程的微小温度或压力的变化、高速流 体系统的流量流速的变化、快速运转机械平衡条件的微小变化、物料配比系统的微小失误、 高压装置的细小裂纹、爆炸危险体系的微小触发能量等，对于现代装置、高能过程和高技术 系统都会导致毁灭性的灾难。这些安全管理决策的基础信息都需要通过安全检测来提供，使 生产过程或特定系统按预定的指标运行，避免和控制系统因受意外的干扰或波动而偏离正常 运行状态并导致故障或事故。 1.1安全检测在安全科学中的地位与任务 安全检测与控制是安全管理工作的“眼睛和耳朵”，是安全管理工程的重要组成部分。 它是安全科学技术的三级学科，是确定安全生产及系统安全运行的重要技术手段。 安全工程、测量检验技术、自动控制技术、信息工程、仪器仪表、环境科学、系统工程等的边缘学科。 1.1安全检测在安全科学中的地位与任务 借助于仪器、仪表、传感器、探测设备等工具迅速而准确地了解生产系统及作业环境中危险因素与有毒有害因素的类型、危害程度、范围及动态变化，对职业安全与卫生状态进行评价，对安全技术及设施进行监督，对安全技术措施的效果进行检测，提供可靠而准确的信息，以改善劳动作业条件，改进生产工艺过程，控制系统或设备的事故（故障）发生，所有这些运作过程被称为安全检测与控制技术。通过这种检测和控制技术，使生产过程或特定系统按预定的指标运行，避免和控制系统因受意外的干扰或波动而偏离正常（安全）运行状态并导致故障或事故。它是现代化工业安全生产不可缺少的技术手段，化工、石油、石化、矿山、航空、航天、航海、铁路、电业、建筑、冶金、核工业等部门都存在安全检测与控制技术的问题。 1.2安全检测与工业运行状态信息的关系 工业事故寓于工业危险源，通常指“人（劳动者）-机（生产过程和设备）-环境（工作场 所） 有限空间的全部或一部分，属于人造系统，正常运行条件下，绝大多数具有可观测性和可控性。表征工业危险源状态的可观测参数称为危险源的状态信息。状态信息是一 个广义的概念，包括对安全生产和人员身心健康有直接或间接危害的各种因素，例如，表征 生产过程或设备的运行状况正常与否的参数，作业环境中化学和物理危害因素的浓度或强度 等。安全状态信息出现异常，说明危险正在从相对安全的状态向即将发生事故的临界状态转 化，提示人们必须及时采取措施，以避免事故发生或将事故的伤害和损失降至最小强度。 1.2安全检测与工业运行状态信息的关系 为了获取工业运行或危险源的状态信息，需要将这些信息通过物理的或化学的方法转化为可观测的物理量（模拟的或数字的信号），这就是通常所说的安全检测，它是作业环境安 全与卫生条件、特种设备安全状态、生产过程危险参数、操作人员不规范动作等各种不安全 因素检测的总称。担负信息转化任务的器件称为传感器或检测器，由传感器或检测器及信号 处理、显示单元便组成了安全检测仪器。如果将传感器或检测器及信号处理、显示单元 集于一体固定安装于现场，对安全状态信息进行实时检测，则称这种装置为安全监测仪器。 如果只是将传感器或检测器固定安装于现场，而信号处理、显示、报警等单元安装在远离现 场的控制室内，则称为安全监测系统。 1.2安全检测与工业运行状态信息的关系 安全检测包含两方面的含义，一是指获取被检测对象某时刻数据的过程，另一是指对目 的物进行长时间连续测试的过程。根据检测性质不同，安全检测可分为研究性检测、监视性检测和特定目的检测。研究性检测是为研究危险、有害因素的发生、发展规律而进行的检