模糊綜合評判在起重機定期檢驗中的應(yīng)用

● 山西省特種設(shè)備監(jiān)督檢驗研究院 趙偉奇

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模糊綜合評判在起重機定期檢驗中的應(yīng)用

● 山西省特種設(shè)備監(jiān)督檢驗研究院 趙偉奇

摘 要:在起重機械的定期檢驗過程中，規(guī)定檢驗結(jié)果為合格和不合格兩種情況，但并沒有在合格的角度下再進行深入探討。文章對起重機的檢驗進行具體的等級劃分，以檢驗內(nèi)容作為評判因素，應(yīng)用模糊綜合評判模型進行分析。通過檢驗人員在檢驗過程中對各項檢驗內(nèi)容的記錄，得到關(guān)于起重機械整體運行狀態(tài)的評價，為起重機械在以后的運行和維護過程中提供一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：起重機械 定期檢驗 等級劃分 模糊綜合評判

起重機械是我國工業(yè)機械化和自動化過程中必不可少的重要環(huán)節(jié)，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個部門。由于起重機械是高能量積聚、高危險性的作業(yè)設(shè)備，一旦發(fā)生事故將會帶來嚴重的后果。因此我國明文規(guī)定起重機械為特種設(shè)備之一，需要定期檢驗。檢測人員以《起重機械的定期檢驗規(guī)則》為依據(jù)，按照規(guī)則中檢測的內(nèi)容對起重機械進行逐一檢測，其中任意一項不符合檢測要求即為檢測不合格。因此，筆者通過在起重機械的檢測過程中，對起重機械的各檢測項的運行狀態(tài)進行分析，并應(yīng)用模糊綜合評判數(shù)學(xué)理論對起重機進行評價，得到起重機械整體情況的評價。評價結(jié)果對起重機以后的運行和維護操作等有很好的指導(dǎo)和借鑒意義。

起重機定期檢驗的內(nèi)容

根據(jù)《起重機械定期檢驗規(guī)則》中起重機定期檢測項目及內(nèi)容可知，起重機械的檢測包括：技術(shù)文件審查，作業(yè)環(huán)境和外觀檢測，司機室檢測，金屬結(jié)構(gòu)檢測，軌道檢測，主要零部件檢測，電氣與控制系統(tǒng)檢測，液壓系統(tǒng)檢測，安全保護和防護裝置檢測，性能測試，首檢附加檢測等。對于起重機械的整體狀況，本文對金屬結(jié)構(gòu)、軌道、主要零部件檢測、電氣與控制和液壓系統(tǒng)5項內(nèi)容進行分析，并對這5項內(nèi)容的運行狀態(tài)進行具體的等級劃分。

模糊綜合評判數(shù)學(xué)模型的建立

模糊綜合評判又稱模糊多目標(biāo)決策，是在模糊的環(huán)境下，考慮多種因素的影響，為了某種目的利用模糊變換對一事物作出綜合決策的方法。模糊綜合評判在解決一些難以判斷的、難以決策的問題上有著非常突出的優(yōu)勢，因此在起重機械的整體狀態(tài)的評價中應(yīng)用模糊綜合評判數(shù)學(xué)模型能起到很好的效果。

1.因素集的建立

在起重機械整體狀態(tài)的評判過程中，通過起重機械定期檢驗規(guī)則的內(nèi)容我們建立因素集。依據(jù)《起重機械定期檢驗規(guī)則》，將圖1作為數(shù)學(xué)模型的評判因素。

我們將確定的因素劃分為兩個層次，第一層影響因素U包括金屬結(jié)構(gòu)U1、軌道U2、主要零部件U3、電氣與控制U4和液壓系統(tǒng)U5。第二層為第一層影響因素的子因素，其中金屬結(jié)構(gòu)U1包括主要受力結(jié)構(gòu)部件u11、金屬結(jié)構(gòu)的連接u12；主要部件U3包括吊具u31、鋼絲繩u32、滑輪u33、導(dǎo)線器u34和其他u35五項；電氣與控制U4包括控制功能u41和過流保護u42，因此建立因素集為：

2.因素權(quán)重的建立

圖1　模糊綜合評判模型影響因素

對于因素集和因素子集中的因素，每個因素對于評判的事物的重要性程度是不盡相同的，故其對起重機械評判的權(quán)重各有差異，但滿足以下條件：

在影響因素權(quán)重的確定中，我們采用層次分析法來進行。層次分析法是通過分析復(fù)雜決策問題的影響因素、本質(zhì)和內(nèi)在關(guān)系，利用較少的定量信息使決策的思維過程數(shù)學(xué)化，為決策問題提供簡單的方法。

在權(quán)重的確定中，通過對影響因素的重要性進行兩兩對比，得到了關(guān)于其重要性的判斷矩陣，并對矩陣的最大特征值和最大特征值對應(yīng)的正規(guī)化特征向量進行求解，若通過一致性的檢驗，則正規(guī)化特征向量為其對應(yīng)影響因素的權(quán)重向量，否則需要對因素的重要性重新進行對比。起重機事故分析及對從事起重機械人員專家的調(diào)研問卷，通過打分機制，得到因素集及其因素子集的權(quán)重向量：

3.被擇集的建立

對于起重機械整體狀態(tài)情況，我們定義為整體狀況好、較好、一般、差4個等級，因此得到被擇集：

V={好，較好，一般，差}

4.單因素的模糊綜合評判

單因素模糊評價是從一個因素出發(fā)進行評判，以確定評判對象對評價集V的隸屬程度。影響因素的評判結(jié)果可用模糊集Ri表示，Ri稱為單因素評判集，可簡記為：

在起重機的定期檢驗中，對因素集中具體檢測內(nèi)容進行隸屬度的打分，得到關(guān)于檢驗起重機械的狀態(tài)打分表，我們建立打分表如表1所示。

在起重機械的定檢過程中，依據(jù)表1的內(nèi)容對起重機械的各個部件進行打分，其打分原則是針對上述的4個等級進行，將符合內(nèi)容的填寫調(diào)查表，通過統(tǒng)計，即可得到被檢起重機械的影響因素對于被擇集的隸屬度。

5.模糊綜合評判

模糊綜合評判是考慮到所有影響因素對被擇對象的影響，從而更合理地對事件進行評判，即綜合考慮因素集及因素子集中所有影響因素的影響，對起重機械的運行狀態(tài)進行評判。

6.結(jié)果處理

使用Zadeh算子有：

案例分析

對某工廠的起重機進行檢驗，到場檢驗人員對被檢起重機進行檢測并填寫表1中的內(nèi)容，通過數(shù)據(jù)分析、整理得到因素集中的因素對于起重機運行狀態(tài)的隸屬度。在此，我們以矩陣的形式給出。

根據(jù)計算結(jié)果和最大隸屬度原則可知，被測起重機的整體狀態(tài)為較好。

結(jié)論

（1） 本文是在起重機械定期檢驗的基礎(chǔ)上來進行研究的，通過應(yīng)用模糊綜合評判對起重機械的結(jié)構(gòu)、機構(gòu)和電氣等方面進行分析，得到了關(guān)于起重機整體狀態(tài)的一個評價值，對起重機械的應(yīng)用和維護有一定的借鑒作用。

（2） 在影響因素隸屬度的確定中，文章應(yīng)用了層次分析法來確定，使得權(quán)重值的確定更加合理，更加準(zhǔn)確。

（3） 在評判中，權(quán)重數(shù)據(jù)和隸屬度數(shù)據(jù)均為定性的信息，所以要求在以后的工作中應(yīng)用更加先進的方法來進行分析，應(yīng)用更多的定量數(shù)據(jù)。

表1　起重機械檢驗的內(nèi)容

參考文獻

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