安全学原理(1)

安全学原理主讲：李树刚教授主要内容：第一章绪论第二章安全科学基础理论第三章安全观第四章安全认识论第五章安全方法论第六章安全生理和心理分析第七章安全社会原理第八章安全经济原理简介第一章绪论第一节概述一、安全的重要性一组数据：1、1984年1月19日，墨西哥城的天然气泄漏爆炸，导致452人死亡。2、1984年12月3日，印度博帕尔毒物泄漏事故，导致2800多人死亡，12.5万人中毒。3、2003年2月18日，韩国大邱市的地铁火灾，导致100多人死亡。4、2002年，烟台海难事故。5、2003年，四川井喷事故。6、一系列的煤矿事故等。由此可见，安全的重要性，对人类本身来说，安全就是生命。二、时代的安全观主要的表现在：1、揭示事物安全本质规律的研究尚不全面，理论研究2、对灾害事故进行准确的预测和有效的防治的基本技术和方法研究方面还未取得大的进展。三、广义安全广义安全：包括人自身的健康与卫生；生活；生产环境的舒适与优美。四、安全学科目前存在的问题农业经济时代：基本的安全观工业经济时代：形成可各自较为系统的安全理论与技术。现代社会：人类对安全的依赖比以往更加强烈，对安全的需要也将变得更为迫切。第二节安全的基本概念及特征一、安全工程的几个基本概念1、安全指标：事故损失的可承受水平。2、本质安全化：安全达到本部门当代的基本要求说明两点：一是本质安全化的相对的，二生产是一个动态的过程。3、重大危险源：生产，加工，搬运，使用或存储危险物质，其数量大于或等于国家规定的危险物质单元。4、安全评价：对危险性的定量定性分析，确定其发生危险的可能性及其后果严重程度的评价，分为系统安全评价和随机安全评价。5、固有危险度：造成灾害的危险程度。两个衡量参数以确定。6、危险物质：化学、物理及生物作用导致火灾、爆炸、中毒的物质。二、安全的基本特征•安全的必要性和普遍性•安全的随机性•安全的相对性•安全的局部稳定性•安全的经济性•安全的复杂性•安去的社会性•安全的潜隐性第三节安全科学的定义和性质一、安全科学的定义安全科学从它诞生的那天起，安全工作者对其他定一个有论述，不甚统一。1、库尔曼阐述：安全科学的主要目的是保持所使用的技术危害作用绝对的最小化，或至少使这种危害作用限制在允许的范围内。为实现这个目标，安全科学的特定功能是获取及总结有关知识，并将有关发现和获取的知识引入到安全工程中来。这些知识包括应用技术系统的安全状况和安全设计，以及预防技术系统内固有危险的各种可能性。2、J.格森定义：安全科学研究人及技术和环境之间的关系，即建立这三者的平衡共生态为目标。3、刘潜―中国安全科学学报主编，定义：安全科学是专门研究人们在生产及其活动中的身心安全，已达到保护劳动者及其活动能力、保障其活动效率的跨门类、综合性的科学。4、有学者认为：研究生产中人-机-环境系统，实现本质安全化及进行随机安全控制的技术和管理方法的工程学特指安全科学。5、现在的定义：安全科学是研究事物的安全与危险矛盾运动规律的科学。研究事物安全的本质规律，揭示事物安全相对应的客观因素及转化条件；研究预测、清除或控制事物安全与危险影响因素及转化条件的理论与技术；研究安全的思维方法和知识体系。二、安全科学的本质特征•安全科学要体现本质安全，即从本质上达到事物或系统的安全最合适化。•安全科学要体现理论性和科学性。•安全科学要体现交叉性。与相关的学科相结合，相渗透。•安全科学要体现研究对象的全面化。•安全科学的目的要体现人.经济.环境和技术功能的最优化。第四节安全科学的研究对象和范畴一、研究对象安全科学应该研究的领域范畴《安全生产中长期科技发展纲要（1990-2000-2020）》提出了我国工业安全技术的发展战略．奋斗目标，支撑条件和技术政策，确定了四项重点任务：1、工业安全技术:着重研究重大恶性事故及多次重复发生事故的预防及控制技术。2、职业卫生工程：着重研究危害职工的尘肺病等职业方面的预防及控制技术3、安全管理。3个方面的研究内容4、高新技术及特殊环境中的安全技术二、范畴归纳安全科学研究的领域范畴，可以分为以下四方面：——安全科学的哲学基础。——安全科学的基本理论（基础理论）——安全工程与技术——安全科学的经济规律。第五节安全科学的学科体系一、安全科学的学科体系1、构成安全整体的组成部分人、物、物人关系。2、安全科学学科体系中的纵横向的分类层次A纵向学科分类：可分为：安全物质类、安全社会类、安全系统类、安全人体类。B横向学科层次：工程技术－技术科学－基础科学－哲学。安全工程－安全工程学－安全学－安全观。由实践到认识，由认识再指导实践，从而达到理论升华的双向作用原理。二、安全科学的学科分类1、国务院学位委员会、国家教委（1997年6月颁布）国务院学位办《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》教育部研究生工作办公室。一级学科：矿业工程（0819）二级学科：采矿工程（081901）矿物加工工程（081902）安全技术及工程（081903）2001年3月，将“安全技术及工程”学科调整为一级学科。2、教育部1998年发布的《中国普通高等学校本科专业设置大全》教育部高等教育司（1998年发布专业目录，2001年发布专业设置大全）11个学科门类：哲学、经济学、法律、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、管理学（下设71个二级学科）249个专业。一级：工学门类（08）二级：环境与安全类：（0810）地矿类（0801）环境工程（081001）安全工程（081002）采矿工程（080101）第六节本课程的主要学习内容及方法一、课程结构及主要内容二、学习本课程的意义和要求意义：通过学习该门课程么懂得保护人身健康、保护国家财产、保护环境、加强理论与安全新技术的研究。要求：a理解并熟悉安全科学、安全观、安全认识论、安全方法论、安全生理及心理、安全社会原理、安全经济原理等内容的基本概念和基本原理，掌握其实质；b从哲学高度领会安全价值观，并从认识论、方法论上分析安全学中逾到的各种问题；c掌握安全共程领域的基本原理，理解制定安全工程技术措施及法律法规的理论依据。安全观安全认识论安全方法论安全学原理安全科学的基础理论安全生理与心理安全社会原理安全经济原理本章小结一、基本概念安全学原理广义安全安全科学本质安全化重大危险源安全评价安全指标固有危险度二、基本原理1、安全科学的本质特征？2、安全科学研究的对象及范畴，主要研究内容？3、安全的基本特征，并了解其作用。4、构成安全整体的组成部分或安全三要素，分析其对安全科学学科体系的影响？第二章安全科学的基础理论一、安全问题1、工业、矿山灾害2、交通运输事故3、化学污染问题4、大气污染问题5、核灾害6、航天航空工业灾害二、国内外安全科学的发展历程1、国外安全科学发展的历程德国于1863年建立的威斯特优利亚采矿联合保险基金会；各国大学设立安全工程专业；国际上盛行的职业安全健康管理体系。第一节安全问题及安全科学的发展历程2、国内安全科学的发展两个阶段:从建国初期到70年代末，劳动保护的行政管理和业务监督、监察都得到了较好的发展，从中央到地方以及各类企业都设立了专门机构并配备了相当数量的专职人员。这时期安全科学研究和专业人才的培养教育工作刚刚起步。劳动保护方面的，即安全科学技术的研究机构，在50年代仅有劳动部劳动保护科学研究所、卫生部劳动卫生研究所、冶金部安全技术研究所以及煤炭科学研究院下设的部分研究室等有限的几个科研部门，科研人员不超过千人。70年代末至今，劳动保护的行政管理和宣传教育工作得到加强。自1980年开始，每年开展全国安全月活动，为加强劳动保护干部的继续工程教育和生产人员的职业安全教育，各省、市劳动部门已普遍建立劳动保护宣传教育中心，大的工业企业还建立了劳动保护宣传教育室。到1983年全国建成安全类科研机构31个，研究人员发展到4000余人。3、理论上，安全科学的发展阶段经验型阶段（事后反馈决策型）：长期以来，人们认为安全仅仅以技术形式依附于生产，从属于生产，仅仅在事故发生后进行调查研究、统计分析并提出响应的整改措施，以经验作为科学，安全处于被动局面，人们对安全的理解与追求是自发的、模糊的。事后预测型（预期控制型）：人们对安全有了新的认识，运用事件链分析、系统过程化、动态分析与控制等方法，达到防治事故的目的。总之，传统的安全技术建立在事故统计基础上，这基本属于一种纯反应式的。安全科学缺乏理性，人们仅仅在各种产业的局部领域发展和应用不同的安全技术，以至对安全规律的认识停留在相互隔离、重复、分散和彼此缺乏内在联系的状态。综合系统论（综合对策型）：认为事故是人、技术与环境的综合功能残缺所致，安全问题的研究应放在开放系统中，建立安全的科学性、系统性、动态性。第二节安全科学的哲学基础一、安全与危险的统一性和矛盾性二、安全科学的联系观和系统观三、安全中的质变与量变1、流变与突变的相对性2、流变和突变的层次性3、流变和突变的相互转化四、安全问题的简单性和复杂性，精确性和模糊性五、安全事件的必然性和偶然性第三节安全科学的数学物理基础一、基本逻辑运算和逻辑函数（一）、基本逻辑运算逻辑代数:又称布尔代数,英国数学家GeorgeBoole在19世纪中叶创立；是事故/事件逻辑分析方法的理论基础及计算工具；它比普通代数简单,因为它的变量仅有0﹑1两个；变量0﹑1并不表示两个数值，而是表示两种不同的逻辑状态；如是与否，真与假,高与低,有与无,开与闭等；在逻辑代数中，最基本的逻辑有3种:与﹑或﹑非；用逻辑代数符号表示也称:与门，或门，非门；可以用一个表来表示Boole代数的基本逻辑运算。名称逻辑符号函数式含义与门z(ab)=ab1×1=11×0=0或门z(ab)=a+b1+1=11+0=10+0=0非门z(a)=a′a=1,a′=0a=0,a′=11、与运算——也叫逻辑乘运算，简称逻辑乘，表示输入变量为a、b时，输出，即决定事件z的条件a与b全部具备时，事件z才会发生，否则不会发生。2、或运算——也叫逻辑加运算，简称逻辑加。表示输入变量为a、b时，输出，即决定事件z的条件a或b只要一个或两个全具备时z才会发生。当a与b都不具备时，z才不会发生。3、非运算——也叫逻辑求反运算，简称逻辑非(或逻辑否定)。表示输入变量为a时，输出，读作a非。即决定事件z的条件为a时，z与a相反，a存在z则不会发生，反之亦然。（二）、逻辑变量与逻辑函数一般来讲，如果输入变量a,b,c…的取值确定之后，输出变量z的值也就确定了。那么，就称z是abc…的逻辑函数，并写成：z=F(abc…)在逻辑代数中，不管是变量还是函数，它们只有两个取值(0与1)。bazbazab)(bazba)(baz')(aaz)(_'aaz或（三）、布尔代数的运算法则（1）幂等法则或（2）交换法则或（3）结合法则或（4）分配法则或（5）吸收法则AAAAAAABBAABBACBACBA)()(CBACBA)()()()()(CABACBA)()()(CABACBADBCBDACADCBA)()(BBABABAAABAA或)()(BABBABAABAAABAA）（或）（二、随机事件与概率运算（一）、随机事件可以看作在相同的一组条件下，进行一系列试验或观察，而每次试验或观察的可能结果不止一个，在每次试验或观察之前无法预知确切的结果，即呈现出不确定性。在数学上把这类现象称为“随机现象”，也称“随机事件”，简称为“事件”。1．子事件2．和事件3．积事件4.互斥事件5．事件的逆事件6．差事件（二）、频率与概率1、频率若随机事件A在n次试验中发生了m次，则比值m／n称为随机事件A的频率（或相对频率），记作W（A），用公式表示如下：由于，所以随机事件的频率值分子0与1之间。必然事件的频率恒等于1；不可能事件的频率恒等于0。在一组条件下，重复做n次相互独立的试验，设m为在n次试验中事件A发生的次数。如果对