陳 鵬申惠琪

1.國網(wǎng)冀北電力有限公司工程管理分公司 北京100067

2.國網(wǎng)冀北電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院 北京100038

0 引言

社會用電情況隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展在穩(wěn)定提升,智能變電站相關(guān)建設(shè)緊跟步伐,但由于其強大的用電量以及復(fù)雜的施工技術(shù),導(dǎo)致智能變電站出現(xiàn)諸多風險事故,對施工人員的生命安全構(gòu)成了嚴重威脅[1]。國家電網(wǎng)公司十分重視智能變電站工程施工過程中的安全風險管理,但是現(xiàn)階段智能變電站新建工程存在很多安全不規(guī)范、管理制度不健全的問題,施工現(xiàn)場監(jiān)理形同虛設(shè),施工現(xiàn)場混亂,安全風險大,事故隱患大[2]。面對這種情況,傳統(tǒng)的安全風險預(yù)警方法雖然能夠?qū)崿F(xiàn)一定的預(yù)警,但是面對現(xiàn)階段施工項目越來越復(fù)雜,所需要監(jiān)理的參數(shù)越來越多,在實際預(yù)警過程中及時性存在一定的不足[3-5]。因此,提出智能變電站新建工程施工安全風險預(yù)警研究,解決上述中傳統(tǒng)安全風險預(yù)警方法中存在的問題。

1 智能變電站新建工程施工安全風險預(yù)警方法設(shè)計

1.1 計算施工安全風險預(yù)警指標權(quán)重 一般情況下,將智能變電站新建工程施工安全風險預(yù)警指標分為人員因素、環(huán)境因素、設(shè)備及材料因素、以及管理因素四個因素,其對應(yīng)的指標分別是人員不安全狀態(tài)、人員不安全行為、作業(yè)環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境、設(shè)備及材料、制度管理以及運行管理預(yù)警指標[6]。

采用標度法對上述中各個指標進行打分,構(gòu)成兩兩比較判斷矩陣,矩陣如下:

在權(quán)重計算過程中,綜合指標評分結(jié)果,計算各個指標評對應(yīng)的模糊偏好關(guān)系的平均數(shù),將計算結(jié)果作為后續(xù)預(yù)警等級劃分的基礎(chǔ)依據(jù)之一。即:

公式中qij為模糊偏好關(guān)系的平均數(shù),將此值作為計算權(quán)重的基礎(chǔ)依據(jù),結(jié)合模糊偏好關(guān)系矩陣Q= qij（ ）,分別計算每個指標的平均偏好程度和每個指標的相對權(quán)重

公式中ηi 為平均偏好程度,ui為相對權(quán)重。依據(jù)計算的權(quán)重結(jié)果,劃分智能變電站新建工程施工安全風險等級。

1.2 警度劃分及警限確定 基于上述分析,結(jié)合實際需求對施工安全風險預(yù)警精度進行劃分。實際施工中,受到周圍建筑或自然條件的限制,施工難度比較大,惡劣的環(huán)境嚴重影響了施工的進程。同時,施工過程中需要使用很多復(fù)雜的大型機械、設(shè)施設(shè)備,這些設(shè)備具有臨時性,交叉作業(yè)較多,安全隱患較多并且很復(fù)雜[8]。將智能變電站新建工程施工安全風險等級劃分為5個部分:

(1)稍有風險,警度為無警,即可以接受的風險,警度信號為綠色;

(2)一般風險,警度為輕警,即極低風險,可能造成輕傷事故,需要注意,警度信號為藍色;

(3)顯著風險,警度為中警,即危險較高,可能造成重傷事故,需要整改,警度信號為黃色;

(4)高度風險,警度為重警,即風險程度高,可能造成死亡事故,需要立即整改,警度信號為橙色;

(5)極高風險,警度為巨警,即危機狀態(tài),可能造成惡性人身傷害及死亡事故,不能繼續(xù)作業(yè),警度信號為紅色。

當警度信號為綠色時,不需要采取措施;如果是其它預(yù)警,則需要進行施工現(xiàn)場的布置。

1.3 設(shè)計單指標預(yù)警模型 確定預(yù)警等級,建立單指標預(yù)警模型,如圖1所示。

圖1 新建工程施工安全風險預(yù)警模型

新建工程施工安全風險預(yù)警模型中主要包含兩個部分,其中一部分是安全風險等級部分,該部分主要是將指標權(quán)重計算結(jié)果作為輸入量,根據(jù)計算結(jié)果將安全風險劃分為三個區(qū)域,分別是安全等級、預(yù)警等級和應(yīng)急等級。另一個部分是施工工程網(wǎng)絡(luò)模型部分,主要利用該部分計算出安全風險預(yù)警值。

模型中包含一個比較器,其主要作用是比較輸出預(yù)警值與設(shè)定的預(yù)警閾值的大小,最終得到安全風險等級區(qū)間。根據(jù)安全風險預(yù)警輸出結(jié)果分析安全風險趨勢,研究出現(xiàn)不同的警級的具體原因,采用逆向分析方法分析警級成因,根據(jù)不同的分析結(jié)果制定不同的防范措施,將主要信息反饋給風險識別模塊,實現(xiàn)對施工安全風險的動態(tài)監(jiān)測。

智能變電站新建工程施工安全風險預(yù)警模型建立以后,對模型進行了工程實際運用,以驗證該數(shù)學(xué)模型的可靠性,該模型應(yīng)用于某電網(wǎng)220k V 恒莊變,該變電站高壓側(cè)采用雙母線接線,中壓側(cè)采用單母線分段接線、低壓側(cè)采用單母線分段接線的方式。在母線間隔下,開展一次設(shè)備不停電,設(shè)備復(fù)役時的安全風險預(yù)警工作,智能變電站新建工程施工安全風險預(yù)警模型工程應(yīng)用流程為:首先由專家小組對安全風險指標進行評分,以此形成模糊偏好矩陣,通過矩陣判斷以及結(jié)合上文公式(6)和公式(7)計算得到的偏好程度和指標權(quán)重,對指標因素進行評估,在此基礎(chǔ)上再做一次綜合評估,根據(jù)綜合評估結(jié)果劃分智能變電站新建工程施工安全風險等級并采取相應(yīng)措施,至此完成模型在智能變電站新建工程中的應(yīng)用。

2 智能變電站新建工程施工安全風險預(yù)警方法實驗研究

在智能變電站新建工程施工安全風險預(yù)警方法實驗研究中,對某電網(wǎng)220k V恒莊變變電站施工企業(yè)人員的不安全狀態(tài)做風險預(yù)警,依據(jù)圖2的智能變電站新建工程施工安全風險預(yù)警模型工程應(yīng)用流程圖,在實驗前首先選擇10位專家參加評分,分別對企業(yè)人員的施工工作負荷、工作舒適度、公平度和滿意度進行打分,并根據(jù)圖1設(shè)計的新建工程施工安全風險預(yù)警模型輸出指標變量結(jié)果。其中,專家打分標準如表1所示。

表1 施工人員不安全狀態(tài)指標打分標準

在實驗云模型上,執(zhí)行不同的施工安全預(yù)警方法,針對以基本預(yù)警指標作為實驗參數(shù),結(jié)合表1的打分標準輸入matlab仿真軟件,計算不同安全預(yù)警方法隸屬度,輸出實驗結(jié)果如圖2所示。

圖2 仿真結(jié)果

由圖2可知,提出的安全風險預(yù)警方法計算得到的隸屬度更高,與其它兩組實驗結(jié)果相比,該預(yù)警方法隸屬度高,說明在預(yù)警過程中,該方法及時性更好。綜上所述,提出的智能變電站新建工程施工安全風險預(yù)警方法具有更好的及時性,能夠進一步保證施工安全。

3 結(jié)束語

本文圍繞著智能變電站新建工程施工安全問題展開研究與分析,在大量文獻資料的支持下,設(shè)計智能變電站新建工程施工安全風險預(yù)警方法。在方法設(shè)計完成后,通過對比實驗驗證了提出的安全風險預(yù)警方法的可靠性。但是智能變電站工程施工涉及的作業(yè)比較多,除了基本的預(yù)警方法外,還需要結(jié)合電力相關(guān)企業(yè)的實際情況,施工安全風險預(yù)警的研究還有進一步提高。