基于大數據的電力行業現場作業風險評估方法研究

王斐

摘要：本文研究了一種基于大數據的電力行業現場作業風險評估方法，是基于“人、機、物、法、環”本質安全需求，從人員能力、作業方法、機械設備及工器具、設備狀態和作業環境與時間等多維度出發，通過立體化建設風險計算模型以實現多維度動態風險評估的一種創新方法。

Abstract： The paper has studied a big data-based on-site operation risk assessment method for power industry based on the essential safety requirements of "human， machine， material， law and environment"， from the aspects of personnel ability， operation method， mechanical equipment and tools， operating environment and time. It is an innovative method to realize multidimensional dynamic risk assessment by building the risk calculation model through three-dimensional construction.

關鍵詞：大數據；現場作業風險；風險評估；動態

Key words： big data；field operation risk；risk assessment；dynamic

中圖分類號：F426 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）33-0001-04

0 引言

目前，傳統的現場作業風險評估是以體系化制度為基礎，開展基準的風險評估、基于問題的風險評估及持續的風險評估多種形式的作業風險評估體系，對風險及其控制措施的辨識、選擇與執行得到常態的管理；但實際現場作業風險評估過程中，風險評估人員按照風險評估技術標準開展危害辨識、風險等級判定及通用措施辨識，以經驗判斷為主，同時歷史事故事件、違章、人員管理、環境等作業風險管理過程產生的大量數據缺乏系統有效管理與應用，致使作業風險評估維度單一、評估結果及管控措施缺乏針對性、客觀性及科學性。因此需要提供一種使用風險管理過程數據，能反映實際現場作業風險的具體情況、準確反映風險影響因素及程度的風險評估方法，以滿足技術發展與實際風險管控的需要。

1 大數據風險評估模型

為突破以往技術的不足，需建立大數據風險評估模型，實現從各業務系統獲取與風險影響因素相關的數據，充分考慮人員能力、作業方法、設備狀態、機械設備及工器具和作業環境與時間等多維度風險因子，實現多維一體的動態風險計算方法，將風險計算模型立體化，有效提升現場作業風險評估的準確性、科學性，為開展現場作業風險動態管理、降低事故發生奠定基礎。

1.1 動態風險評估整體思路

基于大數據的電力行業的現場作業風險評估的具體實施路徑，可采用從各業務系統獲取與風險影響因素相關的數據，結合風險評估人員定性識別判斷的方法對風險影響因子進行分析計算，并從人員能力、作業方法、機械設備及工器具、電網設備狀態風險和作業環境與時間等多維度進行綜合風險動態分析。動態風險評估方法邏輯圖如圖1所示。

1.2 作業基準風險評估

作業基準風險評估是針對電力企業作業領域全面風險的一個評估，是電力企業正常開展生產作業活動中面臨風險的評估。以輸電專業現場施工作業為例，各作業類型基準風險值見表1。

1.3 動態風險因素

1.3.1 風險影響因素確定

對現場作業的安全事故分類、風險成因要素和邏輯分析，確定人員能力、作業方法、機械設備及工器具、電網設備狀態和作業環境與時間等各種成因要素的層次、和事故事件、違章行為形成的關聯性和因果邏輯性[1]-[3]。

人員作業能力主要考慮施工單位資信評級情況和工作負責人（含小組工作負責人）及主要工作班成員（輔助工不考慮）從事該項作業的工作經驗、年齡、違章歷史記錄等因素。作業方法主要包括作業方式、分組作業及交叉作業等影響因素。電網設備狀態主要考慮作業對象涉及的電網設備狀態評級、族性缺陷等因素。機械設備及工器具主要考慮施工機械設備、安全工器具的維修保養情況等。作業環境主要考慮天氣、作業地段、作業時段等因素影響[5]。

1.3.2 風險因素數據分析及關鍵因子提取

通過分析傳統安全生產工作涉及人員基本信息、作業分析、兩票、事故事件、違章行為、設備狀態、家族缺陷、環境等作業風險數據，統計分析現場作業安全事故（和隱患），研究風險的各種成因的統計關聯性，提取出人員能力、作業方法、機械設備及工器具、電網設備狀態和作業環境與時間等關鍵因子。

以輸電專業現場施工作業為例，確定的風險影響因素見表2。

1.4 風險權重及計算方法

采用專家排序法，每個專業抽取12～14名專家進行問卷調查，根據專家意見，利用層次分析法（AHP）確定各指標權重[4]。

①確立標度值，建立判斷矩陣。

通過問卷調查得出指標的重要性賦值均數，利用分值的高低確定相對重要性標度，構造出指標判斷矩陣。

②計算權重系數。

采用方根法即幾何均數法確定權重向量（W）以及相應的最大特征值（λmax）。

③層次排序及其一致性檢驗。

1.5 風險分級

②多項關聯作業（交叉）的風險值評估處理方法

多項關聯的檢修作業是指同一個停電范圍、同一時段內有多個作業班組同時開展的多項作業，具有兩張以上工作票。作業地段位于同一條線路或環網的不同線路，屬于同一個停電范圍。變電站母線停電時，在其出線上作業，屬于同一個停電范圍。

在同一天、不同的停電范圍、相互間沒有影響的多項作業，可按照“一項現場作業風險值評估方法”分別評估各項作業的風險值。

Rγ為作業總人數風險值。

2 系統功能規劃

應用信息技術實現作業風險動態評估，建立基于大數據的作業風險評估系統，形成多源數據采集模塊、數據集成模塊、風險計算模塊、展示模塊。

多源數據采集模塊：用于提取業務系統與作業風險相關的人員、電網設備狀態評價、違章檢查、基準風險數據，以及外部氣象數據與事故事件。數據集成模塊：用于存儲、抽取、轉化、加載數據及數據質量管理。風險計算模塊：用于數據與風險指標的自動關聯、計算指標分值、各維度分值及整體作業風險值。展示模塊：展示作業風險評級、各維度分值及主要影響因素。

3 實證

作業風險動態評估管理流程的建設，根據作業管理全流程，設計三級風險動態評估，主要包括開工前基準風險評估及風險影響因素初始識別、作業前動態風險影響因素識別及動態風險值計算、作業過程中風險影響因素再識別及動態風險再評估。

以220kVXX輸變電工程（220kV線路部分）放線施工作業為例，于作業類型風險值（A），考慮人員能力（B）、作業方法（C）、機械設備及工器具（D）、電網設備狀態（E）和作業環境與時間（F）六個維度，按照權重計算作業風險評估值。

①作業類型風險值（A）：如220kV線路放、緊導地線，風險影響因素評分為73.20分，分項風險值為73.20，權重設置為1.00，則加權值為73.20。②作業人員能力風險值（B）：如工作負責人經驗為1年內承擔工作負責人6-20次，風險影響因素評分為2分，分項風險值為2，權重設置為0.25，則加權值為0.5。③作業方法（C）：如工作方式為有作業指導文件作業，風險影響因素評分為0分，分項風險值為0，權重設置為0.25，則加權值為0。④機械設備與工器具（D）：如施工機械設備為正常，風險影響因素評分為0分，分項風險值為0，權重設置為0.1，則加權值為0。⑤電網設備狀態（E）：如設備狀態評級為Ⅴ級，風險影響因素評分為2分，分項風險值為2，權重設置為0.1，則加權值0.2。⑥作業環境和時間影響風險值（F）：如天氣雨、霧天氣，風險影響因素評分為3分，分項風險值為3，權重設置為0.3，則加權值為0.9。

可得風險評估結果，風險值為74.8，風險等級為中等風險。

4 結語

上述基于大數據的電力行業現場作業風險評估方法與技術，實現了從各業務系統獲取與風險相關的多源異構數據，充分考慮人員能力、作業方法、機械設備及工器具、設備狀態和作業環境與時間五維度風險因子，實現五維一體的動態風險計算方法，將風險計算模型立體化，主要解決現場作業風險評估中定量評價單一化、靜態的問題。克服了以往作業風險評估“只從一個維度計算基準風險值，不能反映實際現場作業風險的具體情況、具體影響因素及影響程度”的不足，有效提升了電力行業現場作業風險評估的準確性、科學性，為開展現場作業風險動態管理、降低事故的發生奠定了基礎。

參考文獻：

[1]張欣欣，甘團杰.基于風險評級及控制的電力施工現場安全生產管理[J].電力安全技術，2010，12（7）：1-4.

[2]王慶慧，劉鵬，王丹楓.安全檢查表對作業條件危險性分析方法修正的研究[J].中國安全生產科學技術，2013，9（8）：125-129.

[3]朱淵岳，付學華，李克榮，等.改進LEC法在水利水電工程建設期危險源評價中的應用[J].中國安全生產科學技術，2009，5（4）：51-54.

[4]易燦南，胡鴻，廖可兵，等.FTA-AHP方法研究及應用[J].中國安全生產科學技術，2013，9（11）：167-172.

[5]李繼偉，李偉，程五一.建設工程重大危險源界定和辨識標準研究[J].中國安全科學學報，2009，19（8）：159-165.