劉海天

摘 要 風(fēng)險(xiǎn)矩陣法（Risk Matrix）是一種有效的風(fēng)險(xiǎn)管理和評(píng)價(jià)工具，可應(yīng)用于分析設(shè)備的潛在風(fēng)險(xiǎn)，定義動(dòng)態(tài)的警戒值。通過定性分析和定量分析綜合考慮風(fēng)險(xiǎn)影響和風(fēng)險(xiǎn)概率兩方面的因素，對(duì)溫州雷神二次雷達(dá)系統(tǒng)的運(yùn)行功能、運(yùn)行環(huán)境以及防護(hù)機(jī)制進(jìn)行分析，識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)源，分析和評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)，合理分配安全投入，采取措施控制風(fēng)險(xiǎn)，將影響空管設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)降低至可接受的程度。

關(guān)鍵詞 安全；危險(xiǎn)源；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；故障樹

中圖分類號(hào)：TN956 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）02-0048-02

1 雷神雷達(dá)系統(tǒng)的定義和框圖

1.1 定義

雷達(dá)Radar——Radio Detecting and Ranging，無線電檢測(cè)與測(cè)距。由此名稱可見：雷達(dá)的根本任務(wù)是發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，并測(cè)量其距離。二次雷達(dá)收、發(fā)工作頻率不同。發(fā)射為1030 MHz，接收為1090 MHz，其檢測(cè)距離可達(dá)到250海里。

隨著中國(guó)民航的快速發(fā)展，空中交通流量越來越繁忙，雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)航空安全的發(fā)揮著非常重要的作用。管制員可以從雷達(dá)屏幕上看到飛機(jī)的代碼、空間位置、速度、上升下降等參數(shù)，雷達(dá)管制逐漸取代了程序管制。

大羅山雷神雷達(dá)是由英國(guó)雷神公司制造的一部單脈沖二次雷達(dá)，于2007年完成安裝。它是中國(guó)東部沿海航路上的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)，擔(dān)負(fù)著溫州附近區(qū)域的高空監(jiān)視。

1.2 結(jié)構(gòu)框圖

整套系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，由天線系統(tǒng)、詢問機(jī)、LDRP、CMS構(gòu)成。天線系統(tǒng)的功能是控制天線的運(yùn)轉(zhuǎn)。詢問機(jī)的功能是發(fā)射信號(hào)和對(duì)接收信號(hào)的處理，由2臺(tái)主備機(jī)構(gòu)成。LDRP的功能是顯示和回放本地雷達(dá)視頻信號(hào)，通過一臺(tái)計(jì)算機(jī)的軟件實(shí)現(xiàn)。CMS的功能是監(jiān)視和控制雷達(dá)運(yùn)行狀態(tài)，通過一臺(tái)計(jì)算機(jī)的軟件實(shí)現(xiàn)。

圖1 雷神雷達(dá)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 頂事件及其選擇原則

根據(jù)分析目的的不同相應(yīng)的選取頂事件，可分別考慮對(duì)系統(tǒng)技術(shù)性能、可靠性和安全性、經(jīng)濟(jì)性等影響顯著的故障事件作為頂事件。在雷神雷達(dá)系統(tǒng)中，通過值班日志，運(yùn)維記錄等信息收集系統(tǒng)，對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)的常見故障進(jìn)行匯總，選取其中有代表性的。

本案例選取雷神雷達(dá)系統(tǒng)失效案例進(jìn)行分析，將其作為頂事件構(gòu)建故障樹。

3 建立故障樹

3.1 建立故障樹的假設(shè)

為簡(jiǎn)化故障樹建立和分析，突出重點(diǎn)，找出主要因素，忽略不重要的次要因素，同時(shí)排除人為因素等。我們首先提出以下假設(shè)。

1）室內(nèi)電纜、導(dǎo)線不會(huì)故障。

2）故障樹分析中不考慮人為因素導(dǎo)致的故障。

3）只考慮硬件故障，不考慮軟件故障。

4）不會(huì)造成雷達(dá)系統(tǒng)失效的輔助設(shè)備不分析。

3.2 建立完整的故障樹

根據(jù)雷達(dá)系統(tǒng)的功能原理，雷達(dá)系統(tǒng)失效包括天線系統(tǒng)失效和詢問機(jī)失效。 結(jié)合運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)及歷史數(shù)據(jù)深度剖析各方面的原因，包括設(shè)備、外部環(huán)境、運(yùn)行管理等。構(gòu)建出頂事件的故障樹，如圖2所示。

圖2 雷神雷達(dá)系統(tǒng)失效的風(fēng)險(xiǎn)

4 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析和相應(yīng)建議

對(duì)于故障樹，我們列出所有“底事件”，并進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

4.1 定性分析

由Fussel-Vesely算法推得故障樹最小割集有87個(gè)，分析其結(jié)構(gòu)重要度可知，對(duì)頂事件起較大作用的底事件有X19、X20、X21、X21、X23、X24、這幾個(gè)。

4.2 定量分析

根據(jù)故障樹頂事件風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算方法，我們知道，只有知道故障樹各底事件的發(fā)生概率才能進(jìn)行故障樹的定量分析。而底事件的概率可以根據(jù)歷史故障信息得到，對(duì)于沒有歷史故障信息的可以設(shè)定一定的時(shí)間期限并記錄下其發(fā)生概率的情況。本文根據(jù)安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)上的故障信息計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)故障樹中各底事件的發(fā)生概率。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)2007年8月-2013年2月年溫州大羅山雷達(dá)站設(shè)備故障發(fā)生次數(shù)來確定故障樹所有底事件的發(fā)生概率。根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀況及實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)值采用基于指數(shù)分布的故障概率計(jì)算頂事件概率，如表2。（對(duì)于故障次數(shù)為0的底事件的故障概率使用平均無故障時(shí)間，即設(shè)備最低使用年限為15年）

通過計(jì)算得出頂事件及其三個(gè)主要事件的風(fēng)險(xiǎn)概率如表3所示。

對(duì)應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)可能性和風(fēng)險(xiǎn)重要性表中各項(xiàng)描述，找出頂事件的相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)可能性和風(fēng)險(xiǎn)重要性并計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)值。

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)矩陣得出結(jié)論：

各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)值均在可接受風(fēng)險(xiǎn)范圍之內(nèi)（可容忍風(fēng)險(xiǎn)——采取風(fēng)險(xiǎn)減緩措施后可接收，可能需要管理決策。意味著風(fēng)險(xiǎn)暫不能降低到可接受風(fēng)險(xiǎn)水平，可以在一定時(shí)期內(nèi)容許這種風(fēng)險(xiǎn)的存在，但必須評(píng)審現(xiàn)有防護(hù)措施的效率，確定生產(chǎn)運(yùn)行的限制條件和相應(yīng)的安全監(jiān)督計(jì)劃，并采取進(jìn)一步措施，降低風(fēng)險(xiǎn)至ALARP的水平，確保生產(chǎn)運(yùn)行在限制條件下進(jìn)行），說明系統(tǒng)在遇相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)后，可采取有效措施繼續(xù)運(yùn)行。

5 風(fēng)險(xiǎn)緩解措施

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)分析中發(fā)生概率及對(duì)頂事件影響較大的頂事件，給予重點(diǎn)關(guān)注，由此得出風(fēng)險(xiǎn)緩解措施如下。

1）每日做好系統(tǒng)設(shè)備巡檢，必要時(shí)加強(qiáng)值班崗位和加強(qiáng)巡檢力度。

2）認(rèn)真完成備件統(tǒng)計(jì)工作，及時(shí)完成對(duì)故障板件維修和送修工作。

3）仔細(xì)觀察雷達(dá)天線的運(yùn)行情況，是否有漏油、異常聲音等情況，并做好每年的維護(hù)工作。

參考文獻(xiàn)

[1]GB/T 24353-2009風(fēng)險(xiǎn)管理-原則與實(shí)施指南.

[2]民航空中交通管理安全評(píng)估管理辦法（AP-83-TM-2011-01）.

[3]民航空管安全評(píng)估辦法（試行）.endprint