模糊綜合評判方法在工業(yè)企業(yè)電氣安全評價中的應(yīng)用
作者:李茂齡
2007-04-26 19:01
來源:煤礦安全生產(chǎn)網(wǎng)
1 安全評價與安全評價的方法
目前,安全評價工人從勞動安全衛(wèi)生評價逐步擴(kuò)展為安全評價、安全驗(yàn)收評價、安全狀況綜合評價和專項(xiàng)評價四種類型,覆蓋了運(yùn)行系統(tǒng)的全部生命周期,為各級安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門的決策和監(jiān)督檢查提供了有力的技術(shù)支持。在安全評價工作中電氣安全評價是不可缺少的一個重要內(nèi)容。
安全評價方法是對系統(tǒng)的危險、有害因素及其危險程度進(jìn)行分析、評價的方法。這些評價方法的特點(diǎn)、適用范圍和應(yīng)用條件各有所不同。目前,用于安全評價的方法已達(dá)到了幾十種。常用的危險評價方法可以大致分為定性評價方法、指數(shù)評價方法、概率風(fēng)險評價方法和半定量評價方法等幾大類。
電氣安全評價大多采用法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)對比法、同類工程類比檢查法、安全檢查表及定性的事故樹分析等。然而定性的電氣安全評價方法,對項(xiàng)目中已辨別出的危險因素使系統(tǒng)發(fā)生事故的危險性,或使系統(tǒng)發(fā)生危險的可能性和嚴(yán)重程度缺乏定量的評價。
雖然模糊綜合評判方法已應(yīng)用于電氣安全評價,但是如何構(gòu)建評價因素體系,是模糊綜合評判方法應(yīng)用于電氣安全評價問題上的關(guān)鍵所在。目前尚未有按電氣事故的性質(zhì)建立評價因素體系進(jìn)行電氣安全評價的工作。
另外,如何使一種安全評價方法應(yīng)用于企業(yè)的安全管理工作,很大程度上取決于評價方法的實(shí)用性和可操作性。因此推廣安全評價方法在企業(yè)安全管理工作中的應(yīng)用與應(yīng)用這種方法進(jìn)行安全評價同樣的重要。
本文根據(jù)電氣事故的性質(zhì)和安全系統(tǒng)理論,建立了多級模糊綜合評價模型和電氣安全評價因素體系,采用定性與定量相結(jié)合的層次分析法,科學(xué)合理地確定評價因素的權(quán)重,在定量的基礎(chǔ)上,嘗試給出評價項(xiàng)目的電氣危險發(fā)生的可能性和嚴(yán)重度的綜合結(jié)論。并應(yīng)用MATLAB編制了電氣安全模糊綜合評價程序。
2 多級模糊綜合評價
多級模糊綜合評價,是在模糊綜合評價的基出上再進(jìn)行模糊綜合評價,并可多次這樣進(jìn)行下去。在評價因素結(jié)構(gòu)中,首先按最低層次的各個因素進(jìn)行評價,然后再逐漸按上一層次的各個因素進(jìn)行綜合評價,這樣一層一層依次往上評價,直到最后得出總的評價結(jié)果。以下是本文對電氣安全評價中應(yīng)用多級模糊綜合評價的幾個關(guān)鍵問題的處理:
2.1 建立因素集:本文根據(jù)電氣安全系統(tǒng)危險因素的結(jié)構(gòu)分析,建立電氣安全系統(tǒng)模糊綜合評價的因素集。
?。?) 電氣安全系統(tǒng)危險因素的結(jié)構(gòu)分析
按照電氣事故的性質(zhì)將該電氣危險因素劃分為電氣火災(zāi)和爆炸、雷電危害、觸電三種類型。根據(jù)系統(tǒng)工程的觀點(diǎn),導(dǎo)致事故的原因是由于物的不安全狀態(tài),人的不安全行為和不良環(huán)境引起的。
?。?)電氣安全模糊綜合評價模型根據(jù)上述電氣安全系統(tǒng)危險因素的結(jié)構(gòu)分析,本文建立了多級綜合評價模型。
?。?)電氣安全模糊綜合評價因素集
根據(jù)前面電氣安全系統(tǒng)危險因素的結(jié)構(gòu)分析和多級綜合評價模型,總結(jié)影響電氣安全系統(tǒng)的因素,在實(shí)際評價中可以安全檢查表的形式建立電氣安全模糊綜合評價因素集。不同的企業(yè)或評價項(xiàng)目其電氣安全系統(tǒng)的危險因素不盡相同,評價人員可根據(jù)實(shí)際情況自行編制電氣安全檢查表,以確定更符合實(shí)際的電氣安全模糊綜合評價的評價因素集。
2.2 建立權(quán)重集:各評價因素的重要程度是不相同的,為反映各因素的重要程度,本文采用定性與定量相結(jié)合的層次分析法確定評價因素的權(quán)重集。
按照層次分析法,根據(jù)前面提出的電氣安全系統(tǒng)危險因素的結(jié)構(gòu)分析、電氣安全系統(tǒng)綜合評價指標(biāo)和評價因素集的確定,首先構(gòu)造判斷矩陣,然后計算重要性排序,得到評價因素的權(quán)重向量,最后進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。從而確定電氣安全系統(tǒng)綜合評價各層次權(quán)重方案。本文電氣安全模糊綜合評價權(quán)重計算結(jié)果:1、電氣安全評價因素權(quán)重向量W=(0.68 0.12 0.20);2.電氣火災(zāi)爆炸安全評價因素權(quán)重向量W1=(0.16 0.59 0.25);3.電氣火災(zāi)爆炸安全管理評價因素權(quán)重向量W11=(0.16 0.59 0.25);4. 雷電安全評價因素權(quán)重向量W2=(0.10 0.62 0.28);5、觸電安全評價因素權(quán)重向量W3=(0.15 0.07 0.49 0.28);6.觸電安全管理評價因素權(quán)重向量W31 (0.54 0.29 0.16).
2.3 建立評價語集
科學(xué)合理地確定評價的等級也是電氣安全模糊綜合評價的一個關(guān)鍵問題所在。1974年美國原子能委員會提出平均死亡率的要求被人們所接受,這個指標(biāo)就被承認(rèn)安全指標(biāo),因此,用事故可能造成人以每年平均死亡人數(shù)的不同來比較不同系統(tǒng)的安全性,另外,在定性的評價方法中,還可依據(jù)事故發(fā)生的可能性及嚴(yán)重程度進(jìn)行評價和分級。參照定性和定量安全的衡量標(biāo)準(zhǔn),本文提出以下評價語等級;
本文評價語集V=(1危險程度低,安全;2危險程度較低,較安全;3危險程度較高,安全性一般;4危險程度高,安全性差;5危險程度極高,不安全)。
2.4 隸屬度的確定
在單因素模糊評價中,隸屬度(乃至隸屬度函數(shù))的確定,都是應(yīng)用模糊綜合評價方法的基本而關(guān)鍵的問題。事實(shí)上,電氣安全評價中模糊集合是極其復(fù)雜的。評價人員對電氣危險有害因素的辯識和判斷過程也是隸屬度形成的基本過程,是對電氣危險的主觀反映,因此很難用一種模式方法去確定隸屬度。一般情況下,隸屬度的確定方法有:模糊統(tǒng)計法、德爾菲方法和借用已有的“客觀尺度”等。在進(jìn)行電氣安全評價時,模糊集既不便使用模糊統(tǒng)計法又無相應(yīng)成熟的指標(biāo)。在本文中,電氣安全評價采用評價人員確定法,具體做法是:以電氣安全檢查表的形式,根據(jù)實(shí)際電氣安全狀況,評價人員對檢查表中各評價因素在0~1之間給出相應(yīng)值,其值越高該評價因素所反映的電氣安全程度也越高,反之其值越低該評價因素所反映的電氣安全程度則越低。然后,通過求和平均處理給出各指標(biāo)因素的隸屬度。
3 應(yīng)用實(shí)例
本文選用某汽車廠電氣安全評價項(xiàng)目做為應(yīng)用實(shí)例。根據(jù)電氣安全多級模糊綜合評價模型,逐級進(jìn)行一級模糊綜合評價(電氣火災(zāi)爆炸安全管理模糊綜合評價、觸電安全管理模糊綜合評價);二級模糊綜合評價(電氣火災(zāi)爆炸安全模糊綜合評價、雷電安全模糊綜合評價、觸電安全模糊綜合評價);三級模糊綜合分析(電氣安全模糊綜合評價),以下按電氣安全模糊綜合評價計算程序的矩陣輸入形式給出本文隸屬度的計算方案:A11=[0.00 0.12 0.25 0.38 0.25 ; 0.13 0.29 0.29 0.29 0.00; 0.14 0.14 0.44 0.14 0.14]; A31=[0.60 0.20 0.20 0.00 0.00 0.00 0.60 0.00 0.40 0.00; 0.00 0.40 0.40 0.20 0.00] A1=[0.00 0.00 0.17 0.33 0.51; 0.11 0.33 0.34 0.11 0.11;0.05 0.16 0.28 0.33 0.18];A2=[0.00 0.00 0.25 0.50 0.25;0.17 0.33 0.50 0.00 0.00;0.00 0.00 0.25 0.25 0.50];A3=[0.40 0.40 0.20 0.00 0.00; 0.34 0.33 0.33 0.00 0.00; 0.14 0.14 0.14 0.28 0.14; 0.32 .0.35 0.17 0.15 0.00].應(yīng)用電氣安全模糊綜合評價專用程序,將前面各層次權(quán)重方案和隸屬度的計算方案輸入,便可得到電氣安全模糊綜合評價結(jié)果:
B=AoW=(0.12 0.25 0.31 0.18 0.17)
按照最大隸屬度原則,確定被評價對象所對應(yīng)的評價等級。該汽車廠電氣安全模糊綜合評價安全等級為3(級),既該項(xiàng)目電氣系統(tǒng)危險程度較高,安全性一般。最后根據(jù)安全檢查表提出電氣安全措施。
4 計算機(jī)程序的編制及應(yīng)用
將模糊綜合評判方法引入電氣安全評價,在評價過程中進(jìn)行模糊計算處理時,不僅計算量較大,而且采用人工計算,不可避免的會出現(xiàn)計算錯誤,給該評價方法的應(yīng)用帶來一定的困難。為了解決上述困難,提高計算效率,本文應(yīng)用MATLAB軟件編制了電氣安全模糊綜合評價專用程序。
用:MATLAB編制的電氣安全模糊綜合評價專用程序使得應(yīng)用模糊綜合評價方法進(jìn)行電氣安全評價的計算變得十分容易。評價人員在電氣安全模糊綜合評價中,可根據(jù)評價項(xiàng)目或企業(yè)電氣安全系統(tǒng)的實(shí)際情況編制電氣安全檢查表,確定評價因素的隸屬度方案。并將電氣安全檢查中各評價因素的隸屬度的值寫成矩陣形式,然后按程序中的提示輸入計算機(jī),遵照最大隸度原則即可得到被評價項(xiàng)目的安全等級。
由于電氣安全系統(tǒng)的復(fù)雜性,不同的行業(yè)其電氣危險的特點(diǎn)也不盡相同,應(yīng)用MATLAB編制的電氣安全模糊綜合評價專用程序其指令程序是開放的,評價人員可根據(jù)不同的行業(yè)其電氣危險的特點(diǎn),重新確定電氣安全系統(tǒng)模糊綜合評價的權(quán)重方案。在實(shí)際操作中,MATLAB的應(yīng)用也可使得評價人員根據(jù)自己評價經(jīng)驗(yàn)的積累,不斷調(diào)整和完善隸屬度的確定方案。應(yīng)用實(shí)例表明,電氣安全模糊綜合評價方法不僅實(shí)用性較強(qiáng),而且還有較強(qiáng)的針對性,可在工業(yè)企業(yè)的電氣安全評價和安全管理工作中應(yīng)用。