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城市燃气输配系统安全性模糊综合评价

作者:付士根1 2 许开立1  来源:1.东北大学 2.中国安全生产科学研究院 
评论: 更新日期:2013年07月18日
摘要:在建立城市燃气输配系统安全性评价指标体系的基础上,应用模糊数学原理,建立了燃气输配系统安全性的模糊综合评价模型,用其对某城市燃气输配系统进行了安全性模糊综合评价,获得了满意的结果。

关键词:燃气输配系统;模糊评价;安全性;评价指标

 
Fuzzy Comprehensive Evaluation of Safety of City Gas Transmission
and Distribution System
FU Shi-gen1,2,XU Kai-li1

(1.Northeastern University,Shenyang 110004,China;2.China Academy of Safety Science and Technology,Beijing 100029,China)

Abstract:Based on the establishing safety evaluating index of city gas transmission and distribution system,a fuzzy comprehensive evaluation model of gas transmission and distribution system is established using fuzzy mathematic principle.The fuzzy comprehensive evaluation of safety of gas transmission and distribution system is carried out in a city,with a relative satisfactory result.
Key words:gas transmission and distribution system;fuzzy evaluation;safety;evaluating;index

    城市燃气是城市能源供应的重要组成部分,是城市基础设施之一。由于燃气具有易燃和易扩散的特点,容易发生爆炸、火灾、人员伤亡和设施损坏等危险[1、2]。因此,有必要对城市燃气输配系统进行安全评价,以确定燃气输配过程的安全性。
    目前对燃气输配系统评价较多采用定性的方法如故障树分析、事件树分析[3~6],这些方法不能进行精确的量化评价,所以寻求一种更为科学的评价方法特别重要。本文依据城市燃气输配系统的自身特点,建立其安全性评价的指标体系,利用模糊数学原理,建立城市燃气输配系统安全性的综合评价模型,并利用它对某城市现有燃气输配系统进行综合评价。

1 安全性评价指标体系及评价模型
    ①安全性评价指标体系
    城市燃气输配系统的安全性评价指标体系应该能够反映影响燃气输配过程安全性的因素,评价指标的数量应该越少越好,而且每一评价指标应该具有可测量性,或者通过定量法获得,或者可以用定性分级比较的方法获得。评价指标应该具有科学性、现实性、可比性和可测性。
    安全原理指出[7],事故的发生具有很大的随机性。系统安全取决于人、机械设备、环境、管理等因素共同作用的结果。因此,将城市燃气输配系统安全性的评价指标划分为3部分,见表1。
    ②安全性模糊综合评价模型
    模糊综合评价就是以模糊数学原理及应用为基础[8],应用模糊变换原理,将一些边界不清、不易定量的因素定量化来进行综合评价的一种方法。模糊综合评价是通过构造等级模糊子集把反映被评价对象的模糊指标进行量化(即确定隶属度),然后利用模糊变换原理对各指标综合。一般按以下程序进行。

 
1 城市燃气输配系统安全性评价指标
Tab.1 Safety assessment indexes of gas transmission and distribution system
城市燃气输配系统安全性
燃气输配设备
安全性
设备安全距离
设备安全装置
设备保护措施
设备可承受的安全压力
电气系统安全性能
燃气输配系统安全管理
规章制度的建立与执行
职工素质
应急救援预案
安全检查
安全生产责任制落实
燃气输配系统安全隐患整改情况
环境对燃气输配
系统的影响
雷电
气候条件及地震影响
静电
特殊环境
 
    a.建立因素集U
    影响被评价对象的各因素组成的集合称为因素集。因素集u是普通集合,U={u1,u2:,…,u3},这些因素ui(i=1,2,…,P)都具有模糊性。
    b.确定评价集V
    评价集V是评价者对被评价对象可能作出的各种评价结果vj(j=1,2,…,m)所组成的集合。V={v1,v2,…,vm。},即等级集合。
    c.建立模糊关系矩阵R
    在构造了等级模糊子集后,就要逐个对被评价因素ui进行量化,进而得到模糊关系矩阵R。
    矩阵R中第i(i=1,2,…,p)行、第j(j=1,2,…,m)列元素rij表示被评价对象从因素ui来看对vi等级模糊子集的隶属度。
    R=[rij]m×p
    d.确定模糊权重
    在模糊综合评价中,确定模糊权重向量A={a1,a2,…,…,ap}(其中ai表示第i个因素的权重)是至关重要的环节。实际上确定权重常用的方法有专家评分法和层次分析法,考虑到评价的科学性、现实性、可比性等原则,本文采用专家评分法确定权重,并且在合成之前归一化,即:
 

 

    e.模糊综合评价
    利用合适的算子将A与各被评因素的R进行合成,得到各被评因素的模糊综合评价结果向量B,即:
 

 
式中°——复合运算符号,采用M(°,⊕)复合运算模型
    B——评价结果向量
    B中各项bj(j=1,2,…,m)是由A与B的第j列运算得到的,它表示被评因素从整体上看对vj等级模糊子集的隶属度。

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