黄 杰
(核工业北京化工冶金研究院,北京 101149)
随着科学技术的不断发展,我国机电设备得到了巨大的发展,电气设备被不断的应用到生产加工业的方方面面,提高了企业的生产效率,对于整个世界的经济发展都起到了推动作用。但是电气设备随着使用年限的不断增加,会出现各种各样的质量问题,也意味着生产安全的问题。电气安全评价是应用系统工程的相关理论和方法对电气中存在的危险进行有效评估,通过评估的指标及结果来判断电气中存在的危险情况,并提出一定的对策和建议,同时为后续制定安全防范策略提供重要的指导。在企业安全生产中,电气安全评价是一个非常重要的组成部分,现阶段企业的电气安全评价方法主要有预先危险分析、故障类型及影响分析、事故树分析、危险可操作性研究等。电气安全评价是一个系统工程,其变量、影响因素非常多,在实际评价过程中,上述方法评价内容还不够全面,而且缺乏定量分析。模糊综合安全评价方法是一种专门针对多变量、多因素的评价方法,所以本文主要对模糊评价方法进行分析与研究。
(1)建立因素体系需遵循的原则。为了建立一个完善、合理的评价体系,在建立因素体系的时候需要遵循的原则是,①要保证科学性,因素体系必须能够反映客观实际规律,抓住问题的本质。②要保证全面性,在企业的电气评价因素中,影响因素是多种多样的,在选取因素的时候要进行全方面的考虑。③保证可行性,可以通过定性或者是定量来进行因素的评价,因此在确定因素时要考虑可行性,可以数据化或图表化的方式进行评价。④保证因素的稳定性,在选取评价因素的时候,所选取的因素是比较有规律性的,同样也是有稳定性的,对于一些受偶然情况所影响的因素就不能选择。
(2)企业的电气安全评价是一个复杂的系统工程,其中的影响因素非常多,为尽可能的包含所有的有关因素,建立一个因素体系是非常重要的,根据安全原理可知其中的重要因素有物质的、管理的、环境的以及人的原因,所以评价移速的体系主要包括:第一层是目标层,即企业电气安全现状的研究。第二层是准则层,包括电气设备固有安全性、电气环境、电气安全管理。第三层为指标层,即评价的指标,包括绝缘情况、雷电保护、电压情况、人的操作规范等。第四层是方案层,包括电配电方案、突发事故对策、防护措施等。在建立体系上要最大程度上的包含所有的有关因素。
在评价体系中,不同的评价因素占据的权重是不同的,权重是各个因素的重要程度的一种表现形式,在企业的实际运行过程中,很明显的可以发现因素之间的重要程度是不一样的,有的因素对于电气安全是起决定性作用的,例如,电线的质量、设备的优良等。这些所占的权重相对来说要比较大,对于一些其他因素有时候就占的权重比较小,所以要根据一个企业的实际情况来确定各因素的权重,为了保证权重分配的合理性,利用层次分析法对因素进行定性、定量分析,确定各因素的权重,对于一些无法定量分析的因素还要结合实际经验来进行确定。对于一般的工业企业,由于电气安全问题所发生的事故主要有短路、电气起火、雷电危害等几种形式,在确定评价因素权重的时候一定要结合企业的实际情况,对企业的生产设备、电气规划、防范措施充分了解,然后判断出因素的权重,例如,在油田单位进行电气安全评价时,其火灾、静电等是作为主要的判断因素,其权重比较大。所以在确定权重的时候要采取定量、定性的方法并结合实际情况进行确定。
电气安全评价中的各因素在最后通过评价都会得到一个数值,所以要进行单因素隶属度的确定,很多的因素都是要进行定量分析的,所以可以对一些定性分析的因素确定评价等级,即安全、较安全、一般、危险、非常危险几个指标。由于很多因素都是定性分析的,为了能够科学、合理的进行评价,在实际的评价过程中要制定相应的评价表,把各个因素罗列在表中,让专家在实际检查、评价过程中对各个因素进行等级评价,对于方案层、指标层的因素,评价人员可以采用隶属频率统计法给出各个因素的隶属度值。
模糊评价方法是一种基于模糊理论的评价方法,模糊理论最早由美国查德教授提出,利用模糊理论对多因素影响的对象做出一种总体评价,来综合判断评价对象的等级,能够解决多因素、难以量化的问题,在电气安全因素中,可以明显地发现影响因素多种多样,各种因素之间还存在着不确定关系,有些因素无法定量来分析,所以在电气安全评价中可以利用模糊评价的方法进行评价。
在利用模糊评价方法的初期,评价人员利用评价表对各因素进行打分,通过评价表可以获得各个因素的打分情况。由于将各因素分为4个层次,即方案层、指标层、准则层和目标层,所以对其进行评价计算的时候需要从下层往上层依次进行计算。根据打分表可以得到因素和得分之间的情况,因此可以基于此建立模糊矩阵。
(1)建立模糊矩阵,见式(1):
(2)建立模糊向量,见式(2):
在上述的矩阵当中,其中的列向量代表的是评价中的影响因素,行向量代表的是评价的各种参数。
(3)定义模糊合成运算,见式(3),式(4):
其中,j=(1,2,···,m)。
算子M=(* *+)是运算符号,一般采用的是加权平均型的算法,既按普通矩阵乘法的符号来计算,即用“。”代替“*”,用“+”代替“*+”。见式(5):
在电气系统评价的过程中,具有影响因素多、不确定性的情况,所以在模糊评价中,采用了加权平均算法来计算,既可以将备因素信息充分利用,又能保证计算的综合性、平衡性。在工业电气中的电气安全系统往往比较复杂,因此在计算的时候要按层次来进行计算,首先是极端方案层的评价系数,然后将方案层的评价系数重新构成矩阵带入到指标层进行计算,以此类推,最终获取评价结果。对于计算的结果仍需制定一定的评价标准,根据实际的评价情况,综合考虑企业的电气安全问题,在计算结果中设定一个科学、正确的参考指标。最常用的模糊综合评价结果处理方法是最大隶属度方法,这是一种对多种因素影响的对象做出全面评价的评价方法,对于评价的结果不是绝对的肯定也不是绝对的否定,而是通过一个模糊集合来进行展示的,隶属度的方法有两个原则,一是穷尽性原则,就是对象总体重的所有分子都能正确的归类;二是排他性原则,就是在评价的总体对象中,任何一个分子都不能同时归属于其他类。但是人们通过实际的分析可以知道,最大隶属度方法也有其缺点,就是评价结果有可能存在失真的情况,模糊评分法最终确定的值也很难反应实际的安全情况,显示的是一个模糊集合,并且模糊综合评价会出现评价结果均匀化的现象,所以在结果处理的时候要采用两种方法相结合的方式。
电气安全问题直接影响着企业的未来发展,因此对于企业的安全评价至关重要,文中提出的企业电气安全的一种模糊评价方法,该方法可操作性强,能够与企业电气安全实际相结合,可将人们的主观判断定性的表现出来,结果更加直观,可减少人的主观判断错误。针对电气安全评价系统使用不够深入的企业,模糊评价方法可以利用技术手段开发一套评价系统,通过该信息系统就能对企业电气安全做出一定的评价,可以大大提高评价的效率,减少评价中的失误,及时发现电气系统存在的安全隐患并及时排除,也可为防范措施制定进行参考,因此企业电气安全模糊评价方法具有一定的现实意义。