基于模糊綜合評價(jià)法的電網(wǎng)檢修人員安全狀態(tài)評估

吳發(fā)旺，吳 琛

（國網(wǎng)重慶市電力公司檢修分公司，重慶 400015）

隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)代化電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，系統(tǒng)所包含的設(shè)備數(shù)量也與日俱增，自動(dòng)化程度也越來越高，電力系統(tǒng)不斷向著超高壓、遠(yuǎn)距離、大容量方向發(fā)展。電力設(shè)備長期運(yùn)行在高溫、高壓、腐蝕等惡劣環(huán)境中，不可避免地出現(xiàn)老化、效率降低和故障等情況，需要電網(wǎng)檢修人員對電力設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)或維修。電網(wǎng)檢修人員主要負(fù)責(zé)電網(wǎng)的保養(yǎng)或維修、巡線和故障排除等，但是對電網(wǎng)及其附屬設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的專業(yè)人員工作具有一定的危險(xiǎn)性，因此，需對其安全狀態(tài)進(jìn)行評估。

1 安全狀態(tài)評估的必要性

電網(wǎng)檢修人員的崗位規(guī)章制度是最嚴(yán)密的，出事故的影響和破壞性是最大的。電網(wǎng)檢修人員要長期從事電力設(shè)備新投、定檢、故障排除以及日常維護(hù)的工作，長期工作在噪聲、振動(dòng)、電磁輻射的環(huán)境中，尤其在高空作業(yè)時(shí)墜落事故發(fā)生率非常高。為了使電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，對電網(wǎng)檢修人員安全狀態(tài)評估及研究顯得尤為重要。

2 基于模糊綜合評價(jià)法的評價(jià)分析

模糊綜合評價(jià)法［1］是使用一個(gè)由各種不確定的模糊因素構(gòu)成的項(xiàng)目評價(jià)指標(biāo)體系，對項(xiàng)目評價(jià)對象按照模糊評價(jià)的方法加以評價(jià)。電網(wǎng)檢修人員安全狀態(tài)評估指標(biāo)體系就是由工作人員的身心狀態(tài)、工作能力、工作環(huán)境等諸多不確定因素組成的。由此認(rèn)為在采用模糊綜合評價(jià)法的基礎(chǔ)上，分析電網(wǎng)檢修人員安全狀態(tài)是比較適合的［2－3］。

2.1 模糊綜合評價(jià)法

首先，約定電網(wǎng)檢修人員安全狀態(tài)稱為風(fēng)險(xiǎn)，影響其安全狀態(tài)的因素稱為風(fēng)險(xiǎn)事件。風(fēng)險(xiǎn)的評判根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的含義，風(fēng)險(xiǎn)不僅是風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的可能性P的函數(shù)，而且也是風(fēng)險(xiǎn)事件所產(chǎn)生后果C的函數(shù)。若P和C的域值為區(qū)間［0，1］，用下標(biāo)f表示事件失敗，下標(biāo)s表示事件成功。顯然有風(fēng)險(xiǎn)事件未發(fā)生程度測度Pf＝1－Ps，風(fēng)險(xiǎn)事件未發(fā)生后果的影響測度Cf＝1－Cs，則風(fēng)險(xiǎn)度R實(shí)際上是風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生和其產(chǎn)生后果的似然估計(jì)。

Ps的計(jì)算如上所述，造成風(fēng)險(xiǎn)的主要因素有工作人員的身心狀態(tài)、工作能力、工作環(huán)境等風(fēng)險(xiǎn)事件。將這些因素通過一定的算法，綜合于系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)度指標(biāo)中，可以直觀地了解系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)大小。設(shè)影響電網(wǎng)檢修人員安全狀態(tài)的因素集為U，各因素分別為u1，u2，…，um，可按其作用分類，賦予相應(yīng)的不同權(quán)值A(chǔ)＝｛a1，a2，…，am｝。在具體進(jìn)行評估時(shí)，由其專家根據(jù)模糊評判法則劃定的評價(jià)集V＝｛v1，v2，…，vn｝對U中的單因素作評價(jià)。對于評價(jià)集V，各指標(biāo)也賦予相應(yīng)的權(quán)重，B＝｛b1，b2，…，bn｝。專家參照評價(jià)集對因素集中的各個(gè)因素進(jìn)行評價(jià)，構(gòu)造模糊映射，得到隸屬度矩陣W。根據(jù)概率和后果分為WP和WC。

計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的程度時(shí)賦予權(quán)向量為AP，BP，則

計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)后果的影響時(shí)賦予權(quán)向量為AC，BC，則

以上計(jì)算出Ps，Cs就可以根據(jù)式（1）得到系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)度R。用R表示電網(wǎng)檢修人員安全狀態(tài)，即：

2.2 使用模糊綜合評價(jià)法時(shí)要考慮的因素

2.2.1 員工身心狀態(tài)

員工身心狀態(tài)主要考慮人的生理?xiàng)l件、心理素質(zhì)、精神狀態(tài)等方面［4］。生理?xiàng)l件包括身高、體重、身體四肢是否健全以及對環(huán)境的適應(yīng)能力等；心理素質(zhì)，指人在日常生活、工作所反映出來的、涉及社會(huì)行為的基本心理品質(zhì)和傾向性，這與人的生理?xiàng)l件一樣，構(gòu)成了一個(gè)人的基本面貌；精神狀態(tài)包括人的工作安全意識和人的喜怒哀樂情緒等方面。

2.2.2 員工工作能力

員工工作能力，指人是否能順利地完成某些特定任務(wù)的行為傾向性，包括了人的認(rèn)知能力和運(yùn)動(dòng)能力［5］。在指標(biāo)體系中，工作能力主要反映的是人的認(rèn)知能力、操作運(yùn)動(dòng)能力兩項(xiàng)。其具體因素可以分解為受教育程度、工作經(jīng)驗(yàn)、技能等級和工作業(yè)績4個(gè)方面。

2.2.3 工作環(huán)境

工作環(huán)境狀態(tài)因素分解為工作自然環(huán)境和工作客觀環(huán)境2個(gè)方面。工作自然環(huán)境是指工作噪聲、振動(dòng)、電磁輻射的環(huán)境，這對他們的生理健康有很大影響。工作客觀環(huán)境包括工作時(shí)間、照明、后勤保障3個(gè)方面［6］，長時(shí)間加班、工作場所的照明條件以及工作的后勤保障工作對電網(wǎng)檢修人員職業(yè)安全都有很大影響。

3 實(shí)例分析

對于某個(gè)電網(wǎng)檢修人員，首先識別出影響其安全狀態(tài)的因素，構(gòu)造模糊集U＝｛u1，u2，u3｝，其中：u1為員工身心狀態(tài)，u2為員工工作能力，u3為工作環(huán)境；然后建立評估集，對于風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生程度，有V＝｛v1，v2，v3，v4｝，其中：v1表程度非常輕，可忽略；v2表程度較輕，不影響正常工作；v3表程度較嚴(yán)重，影響工作，但還能夠從事簡單工作；v4表程度非常嚴(yán)重，嚴(yán)重影響工作及電網(wǎng)安全。

由專家根據(jù)上面建立的評估集V對模糊集U的影響因素進(jìn)行評判，給出各個(gè)因素發(fā)生程度的隸屬度WP，如表1所示，表中每項(xiàng)表示某個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素Ui以發(fā)生程度Vi的可能度。

表1 隸屬度矩陣

權(quán)重的確定方法通常有專家估測法、加權(quán)統(tǒng)計(jì)法和頻數(shù)統(tǒng)計(jì)法，本文采用專家估測法。下面計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生程度對于各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素的權(quán)向量AP。假定有3個(gè)專家來評定每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素發(fā)生的概率，給出風(fēng)險(xiǎn)因素重要程度值，如表2 所示。其中Wj表示第j個(gè)參與評判專家的權(quán)度值。即：

下面進(jìn)一步給出評價(jià)集V各標(biāo)準(zhǔn)v1，v2，v3，v4的權(quán)重為：0.2，0.3，0.4，0.1，即：

同理，對于“風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的影響”，風(fēng)險(xiǎn)因素U的評判集 為V＝｛v1，v2，v3，v4，v5｝，其 中：v1為 可 忽略；v2為 微?。籿3為一 般；v4為嚴(yán)重；v5為 很嚴(yán)重。

由專家根據(jù)上面建立的評估集V對模糊集U的影響因素進(jìn)行評判，給出各個(gè)因素發(fā)生程度的隸屬度WC，如表3 所示。表中每一項(xiàng)表示某個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素Ui以發(fā)生程度Vi的可能度。

表2 風(fēng)險(xiǎn)因素的綜合評價(jià)表（發(fā)生程度）

表3 隸屬度矩陣WC

同樣，可以計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)事件產(chǎn)生影響對于各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素的權(quán)向量AC。本次評估請到變電檢修班班長、部門技術(shù)專責(zé)、生技部專責(zé)3位專家，這3個(gè)專家來評定每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素發(fā)生的程度，給出風(fēng)險(xiǎn)因素重要程度值，如表4所示，其中wj表示第j個(gè)參與評判的專家的權(quán)度值，即：

下面進(jìn)一步給出評價(jià)集V各標(biāo)準(zhǔn)v1，v2，v3，v4，v5的權(quán)重為：2/15，3/15，3/15，5/15，2/15，即：

表4 風(fēng)險(xiǎn)因素的綜合評價(jià)表（產(chǎn)生后果）

根據(jù)公式（2）（3）和上述計(jì)算結(jié)果（5）（6）（7）（8），就可以得出這個(gè)電網(wǎng)檢修人員安全狀態(tài)模糊評價(jià)的量化值。

由公式（1）可得R＝Ps＋Cs－PsCs＝0.275 1＋0.206 3－0.275 1×0.206 3＝0.424 6

根據(jù)公式（4）給出的安全狀態(tài)等級可以得出，該電網(wǎng)檢修人員安全狀態(tài)為一般。

4 結(jié)語

基于模糊綜合評價(jià)法，通過判斷各種因素對安全系統(tǒng)的影響程度，制定有針對性的防范策略，確定其處理方案，最終使電網(wǎng)檢修人員的安全性處于可控狀態(tài)。

［1］ 彭祖贈(zèng)，孫韞玉.模糊（Fuzzy）數(shù)學(xué)及應(yīng)用［M］.武漢：武漢大學(xué)出版社，2002.

［2］ 邢金峰，常鮮戎，張潔.多級模糊綜合評價(jià)在電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)評 估中應(yīng)用［J］.電力自動(dòng)化 設(shè)備，2005，25（10）：78－81.

［3］ 劉永欣，師峰，姜帥，等.智能變電站繼電保護(hù)狀態(tài)監(jiān)測的一種模糊評估算法［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2014，42（3）：37－41.

［4］ 李森，宋守信.電力系統(tǒng)運(yùn)行人員安全職業(yè)適應(yīng)性指標(biāo)研究［J］.生產(chǎn)力研究，2010，（7）：97－98，115.

［5］ 吳聲聲，宋守信，張若思.電力企業(yè)員工安全勝任力模型構(gòu)建［J］.生產(chǎn)力研究，2011，（3）：152－154.

［6］ 姚建剛，肖輝耀，章建.電力安全評估與管理［M］.北京：中國電力出版社，2009.