水电厂综合本质安全管理的改进模糊综合评价方法

2015-04-26晋良海梁巧秀韩兰珍周志馗

水力发电 2015年11期

晋良海，李宬，梁巧秀，韩兰珍，周志馗

(三峡大学，湖北宜昌 443002)

0 引言

水电厂作为电力供应主要来源之一，在我国社会经济发展中扮演着越来越重要地角色，其在一定程度上缓解了由于能源供需不足所导致的电力紧缺压力。然而，水电厂在持续发展的过程中也暴露出诸如企业安全意识淡薄、管理制度过于陈旧、机械设备损耗严重等安全问题，严重制约着水电厂的安全运行。

为了能有效解决这些问题，许多学者在水电厂安全管理方面展开了一系列研究。针对水电厂电力设备运行的特点，石冰［1］建立包括设备基础、巡检、缺陷、维护等4个部分的电力设备安全运行管理系统，确保水电厂电力设备运行可靠;通过分析水电厂的安全生产环境，陈述、邵波等［2］构建一个包括设备运行、人员作业、安防管理、劳动安全等一、二级指标体系，对水电厂的生产环境进行安全评价;张仁福［3］结合人因工效学相关内容，从人、机、环境的安全化建设、事故隐患以及安全管理体系等几个方面，系统地对水电厂安全管理进行探讨;阳新峰等［4］根据近年来国内各大型水电厂开展的安全生产标准化建设活动，建立了特大型水电厂安全生产管理体系。以上研究成果对水电厂安全管理具有一定的借鉴意义，但是缺乏针对水电厂的人、机、环、管四维一体综合管理体系的研究，影响了对水电厂进行安全综合评价的科学性和完整性。近年来，学者们普遍关注的本质安全理论［5］与水电厂四维一体安全综合管理思想基本一致，具有科学的理论基础。因此，本文针对水电厂安全生产的特点，构建一个基于本质安全理论的水电厂综合安全管理指标体系，并借助G1法［6］改进的模糊综合评价方法对其求解，从理论上为水电厂安全生产管理提供指导，从实践应用上为水电厂综合安全评价提供参考。

1 指标体系

1.1 水电厂的综合本质安全管理内涵

水电厂的综合本质安全管理内涵，即人、机、环境、管理作为水电厂安全管理的4个主要影响因素，各自存在特有的本质安全化特征，彼此之间相互转化且共同作用于水电厂的安全目标(见图1)。其中，人的本质安全化是通过研究人的失误，预防与减少人因事故，提高人因的可靠性和安全性;机械设备的本质安全化是通过分析机械设备的缺陷以及安全隐患，提高机械设备的安全可靠性;环境的本质安全化是通过分析作业环境对安全生产的影响，创建一个良好的作业环境，保证作业人员健康安全和机械设备正常运行;管理的本质安全化是通过安全管理制度的建设与实施，杜绝已知规律的安全生产事故的发生，并提高安全生产人员的安全意识。当所有因素都处于可控的本质安全化状态时，才能确保水电厂安全生产可靠。任何一个因素出现不安全状态，将会直接(见图1中实箭线)或间接(见图1中虚箭线)作用于水电厂的安全目标。

图1 水电厂的综合本质安全管理内涵

1.2 指标体系结构

将水电厂综合本质安全管理内涵所涉及到人的因素、环境因素、机械设备因素、管理因素等作为4个一级指标体系，并针对水电厂安全生产的特点，设计出二级指标18个［7］，具体指标体系见图2。

图2 水电厂的综合本质安全管理指标体系

各指标存在着相互影响、相互促进的关系，这种关系既表现在同一影响因素下的指标体系之间，也表现在不同影响因素下的指标体系之间。例如规范可行的水电厂规章制度有利于企业进行严格的安全生产监督;照度过低会直接损害安全生产人员的视力，从而影响水电厂的运行效率;光的色彩则是通过人的视觉器官和神经调节系统调节人的体液，对人的心理、生理状态有较大影响［8］;水电厂严格的安全生产规章制度可以有效保证生产运行、安全防护等设备的安全可靠，特别是防止由机械事故引发的重大恶性事故［9］;合理的安全生产责任制可以有效提高机械设备的运行效率，降低机械设备故障率［10］。

2 G1法改进的模糊综合评价方法

模糊综合评价是在考虑多种因素的影响下，运用模糊数学工具对某事物作出综合评价。具体步骤如下:

(1)确定评价对象集、因素集和评语集。对象集 O={o1，o2，o3，…，ol}，因素集 U={u1，u2，u3，…，um}，决策集 V={v1，v2，v3，…，vn}。

(2)建立m个评价因素的权重值向量A～。本文采用G1法，通过分析各评价因素之间关系，判断相应的重要程度，从而确定各指标因素的权重值。这在一定程度上避免了特征值法检验一致性的问题，减少了判断矩阵比较计算量。有关G1序关系分析法相关内容参考文献［7］，这里不一一叙述。

(3)通过对水电厂生产人员进行问卷调查，获取模糊单因素评价矩阵R～。

(4)将权重向量与评价矩阵进行复合运算，即B=A～× R～，得出评价结果。

(5)借助决策集，将获取的评价结果转换为综合分值M，得出各指标评分结果。

3 实例应用

选取某水电厂作为应用对象，并确定相应的评价集U={优、良、中、较差、差}、决策分数集V=［90 80 70 60 30］T。

3.1 指标体系的确定

为了分析各指标因素之间的相对重要程度、指标因素对水电厂的本质安全的影响程度、减少专家判定的工作负担，以人、机、环、管4个影响因素作为水电厂的本质安全一级指标集，制定相应权重信息收集表，并将其发放给专家，进行专家判定，并进行排序，按照重要程度分别标识为X1、X2、X3、X4，X1＞ X2＞ X3＞ X4。

表1 水电厂本质安全目标四个一级指标权重信息收集

将表1中权重信息运用G1法求解，获取权重值。以此类推，求解出其他二级指标的权重值。水电厂的综合本质安全管理一、二级指标权重信息见表2。

表2 水电厂的综合本质安全管理一、二级指标权重

这样就得到了水电厂的综合本质安全管理一、二级指标体系的权重集，例如 A=［0.356 5、0.212 1、0.254 6、0.176 8］，A1、A2、A3、A4以此类推。

3.2 评价矩阵的确定

3.3 评价结果及其分析

对所得到的权重集和评价矩阵进行模糊矩阵合成运算:

计算水电厂本质安全管理指标评价结果:D1=C1×V=83.6;D2=C2×V=88.4;D3=C3×V=88.9;D4=C4×V=87.2。最后得出水电厂的本质安全管理总目标评价得分:E=A×DT=86.6

该电厂评价结果基本符合水电厂实际情况。其在机械设备、作业环境、安全生产的本质安全管理水平上表现较为良好，应该继续保持;但是在作业人员综合素质这方面仍存在不足，还需继续提高。从以上分析结果可知，所构建的水电厂综合本质安全管理体系有效可行，且适用于水电厂安全生产安全评价，可为分析水电厂安全生产过程中的安全管理薄弱环节、提高水电厂安全管理的水平提供依据。