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        電梯定性定量安全評(píng)價(jià)方法研究

        2016-11-25 09:53:17王鵬程陳翔
        科技與創(chuàng)新 2016年20期
        關(guān)鍵詞:定性分析安全評(píng)價(jià)電梯

        王鵬程+陳翔

        摘 要:對(duì)電梯提出了基于風(fēng)險(xiǎn)的定性評(píng)價(jià)方法和運(yùn)用德?tīng)柗品?、層次分析法相結(jié)合的定量計(jì)算安全評(píng)價(jià)方法。有效的結(jié)合了定性分析與定量計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)電梯的安全評(píng)價(jià),用安全級(jí)別評(píng)價(jià)指標(biāo)核定了電梯的安全狀況,使電梯的安全評(píng)價(jià)工作步入高效、快速的科學(xué)軌道。該方法已成功運(yùn)用于南京市老舊高層住宅電梯整治工程,具有較大的社會(huì)意義。

        關(guān)鍵詞:電梯;定性分析;定量計(jì)算;安全評(píng)價(jià)

        中圖分類號(hào):X913 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.099

        文章編號(hào):2095-6835(2016)20-0099-02

        據(jù)中國(guó)電梯協(xié)會(huì)消息,截至2015年底,我國(guó)在用電梯數(shù)量為425.96萬(wàn)臺(tái),且每年的增長(zhǎng)速度為20%左右。在電梯技術(shù)不斷更新?lián)Q代的同時(shí),20世紀(jì)末安裝的電梯步入“老齡化”,存在的安全問(wèn)題日益增多。就南京而言,使用年限超過(guò)15年的老舊電梯有3 200多臺(tái),常有因老舊電梯故障而導(dǎo)致困人的報(bào)道。如何保證電梯的使用安全,盲目更新、改造、大修電梯顯然是不切實(shí)際的,且缺乏具有可操作性的法律性文件。而運(yùn)用本文所提出的研究方法可以快速、有效地判斷電梯的安全狀況、排除潛在安全隱患,從而預(yù)防電梯事故的發(fā)生。

        1 風(fēng)險(xiǎn)介紹

        風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知因人而異,所處位置、角度,所用知識(shí)、研究的出發(fā)點(diǎn)不同,得出的風(fēng)險(xiǎn)概念大相徑庭,對(duì)電梯設(shè)備、環(huán)境、相關(guān)人員及其財(cái)產(chǎn)造成的損害的可能被定義為電梯風(fēng)險(xiǎn),“不確定性”是其最大的特征。在現(xiàn)實(shí)中,電梯運(yùn)行沒(méi)有絕對(duì)的安全,消除了不可接受的風(fēng)險(xiǎn),即可認(rèn)為電梯是安全的。允許電梯系統(tǒng)存在某些風(fēng)險(xiǎn),這些風(fēng)險(xiǎn)被稱為遺留風(fēng)險(xiǎn)。在電梯操作中(檢修、使用、測(cè)試),操作人員的安全也是相對(duì)而言的,風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別就是排查和留意某些風(fēng)險(xiǎn),識(shí)別過(guò)后就可以進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)情節(jié)(包括危險(xiǎn)狀態(tài)、傷害事件)的表述,列出檢查項(xiàng)目清單,統(tǒng)一格式最終形成安全檢查表(即現(xiàn)場(chǎng)檢查原始記錄)。

        風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源于2個(gè)要素,即傷害的嚴(yán)重程度、傷害發(fā)生的概率,嚴(yán)重程度和發(fā)生概率的函數(shù)即是風(fēng)險(xiǎn),可用下式表達(dá):

        R=f(s,p)=s·p . (1)

        式(1)中:R為風(fēng)險(xiǎn);S為傷害的嚴(yán)重程度;P為傷害發(fā)生的概率。

        2 定性研究

        《電梯、自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和降低的方法》(GB/T 20900—2007)所定義的“風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)”實(shí)質(zhì)上是不斷通過(guò)“風(fēng)險(xiǎn)分析”和“風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定”來(lái)判斷是否需要采取措施來(lái)降低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),即往復(fù)迭代的一個(gè)過(guò)程,最終使電梯處于一個(gè)能接受的風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。

        本文以電梯相關(guān)法律法規(guī)條文、從業(yè)多年人員的豐富經(jīng)驗(yàn)、電梯典型事故案例分析報(bào)告為理論依據(jù),將電梯從設(shè)備本體、周邊環(huán)境、使用管理等三大方面對(duì)電梯進(jìn)行了危險(xiǎn)源識(shí)別分類,并按照表1的格式布局,編制了更加詳細(xì)的便于現(xiàn)場(chǎng)檢查記錄的“電梯定性定量安全評(píng)價(jià)檢查表”,如表2所示。

        根據(jù)GB/T 20900—2007附錄C和D所定義的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)方法,結(jié)合表2的現(xiàn)場(chǎng)檢查結(jié)果,可判斷電梯整機(jī)系統(tǒng)與各子系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、是否需要采取措施以減低風(fēng)險(xiǎn),并給出采取措施的詳細(xì)建議,以求達(dá)到電梯整機(jī)安全能接受的風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)電梯的定性安全評(píng)價(jià)。

        3 定量計(jì)算

        電梯整機(jī)系統(tǒng)的定量安全評(píng)價(jià)是根據(jù)表2中的檢查結(jié)果,由單一的每項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果得出整體安全級(jí)別分?jǐn)?shù)的一個(gè)過(guò)程。由于檢驗(yàn)人員判斷的個(gè)體差異性、危險(xiǎn)源識(shí)別的差別性和不健全性以及檢驗(yàn)儀器的誤差性決定了該過(guò)程判斷結(jié)果的不確定性。本文采用德?tīng)柗品ǎ―elphi Method)、層次分析法(AHP)在最大程度上規(guī)避了人為判斷的誤差性,集中了行業(yè)內(nèi)專家的力量,集思廣益地進(jìn)行了權(quán)重分配。此外,利用層次分析法進(jìn)行了模糊計(jì)算,使電梯整機(jī)安全級(jí)別結(jié)果趨于合理。

        3.1 檢驗(yàn)一致性

        根據(jù)表1所示的電梯系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,利用德?tīng)柗品椒▽?duì)同級(jí)指標(biāo)Z和n個(gè)元素中每?jī)蓛杀容^相對(duì)重要性得出正反矩陣Z:

        Z=(uij)n·n. (2)

        其中,矩陣元素uij是元素ui相對(duì)于uj的重要性的標(biāo)度。uij的數(shù)值大于0,位于矩陣Z對(duì)角線uij的值始終為1,uij與uji的值互為倒數(shù)。利用層次分析法自帶的一致性檢驗(yàn)方法針對(duì)Z進(jìn)行檢驗(yàn),目的就是為了防止出現(xiàn)甲比乙重要,乙比丙重要,而丙比甲重要的情況。

        利用matlab軟件求解矩陣Z的最大特征根所對(duì)應(yīng)的特征向量 :

        . (3)

        特征向量 經(jīng)歸一化的后得 即可作為矩陣Z各參數(shù)的權(quán)重向量, 中的值就是Z中各元素的權(quán)重。

        3.2 制訂評(píng)分等級(jí)與電梯整體定量計(jì)算

        根據(jù)人思維思考的慣性與所能接受的安全級(jí)別等級(jí),將電梯整體安全級(jí)別劃分為5種等級(jí)(好、較好、中、較差、差),定量計(jì)算就是一個(gè)由單一指標(biāo)安全級(jí)別向整體級(jí)別轉(zhuǎn)換的過(guò)程,由此單一指標(biāo)也將劃分為上述5種等級(jí)。為了便于理解,將5種等級(jí)分別賦值為85分、75分、65分、55分和45分(該分值可以自由設(shè)置,最終將與各指標(biāo)因素的相對(duì)權(quán)重值進(jìn)行矩陣乘法運(yùn)算,最后得出的總體分?jǐn)?shù)其實(shí)是權(quán)重的側(cè)面反映,與實(shí)際設(shè)定值關(guān)系不大,因此,可以自由設(shè)值),對(duì)應(yīng)的整機(jī)安全級(jí)別劃分與語(yǔ)言表述如表3所示。

        組織多位評(píng)價(jià)專家利用德?tīng)柗品▽?duì)各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)uij按上述5種安全評(píng)分等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)投票,對(duì)每項(xiàng)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)最后專家投票分布情況,即為該項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)向量Uij=[u1 u2 u3 u4 u5]向量各元

        素之和為1,即 ,則每個(gè)同一層次之間的

        各指標(biāo)會(huì)有一個(gè)安全級(jí)別的評(píng)價(jià)向量 ,其計(jì)算公式為:

        針對(duì)單一層級(jí)進(jìn)行定量計(jì)算,利用之前該層級(jí)特征向量 ij*進(jìn)行矩陣乘法運(yùn)算可得該層級(jí)的安全級(jí)別評(píng)價(jià)矩陣Bij,即:

        重復(fù)多次利用該方法,均可以得出各自層級(jí)的安全評(píng)價(jià)矩陣,然后利用該矩陣再乘以上一層級(jí)的權(quán)重向量,最終得出一個(gè)1行5列的矩陣,記為A. 計(jì)算電梯整機(jī)安全級(jí)別得出綜合得分F:

        電梯整機(jī)安全級(jí)別分?jǐn)?shù)如表4所示。根據(jù)分?jǐn)?shù)F可判斷整機(jī)安全級(jí)別,給出安全評(píng)價(jià)結(jié)論,從而實(shí)現(xiàn)由單項(xiàng)到整體的定量安全評(píng)價(jià)。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        本文提出了基于風(fēng)險(xiǎn)的定性與定量安全評(píng)價(jià)方法且建立了相應(yīng)的安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,考慮了影響電梯安全的各層次因素,比如電梯設(shè)備、使用環(huán)境和安全管理等,通過(guò)各層次因素對(duì)電梯安全狀況進(jìn)行了定性安全評(píng)價(jià)分析,提出了德?tīng)柗品ㄅc層次分析法相結(jié)合的方式,即基于理論基礎(chǔ)的模糊定量評(píng)價(jià)方法。該方法可填補(bǔ)電梯現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和安全技術(shù)規(guī)范相關(guān)法規(guī)的空白,且對(duì)定量安全評(píng)價(jià)進(jìn)行了有益探索,已經(jīng)成為《南京市電梯安全評(píng)價(jià)規(guī)程》,并成功應(yīng)用于南京市老舊高層住宅電梯整治工程。截至目前,已安全評(píng)價(jià)494臺(tái)老舊電梯,得到了社會(huì)各界一致好評(píng),為南京市政府服務(wù)民生、促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

        參考文獻(xiàn)

        [1]Satty T L.The Analytic Hierarchy Process[M].New York:McGraw-Hill,1980.

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