神經網絡理論在火炸藥企業控制系統中系統安全評價的分析

胡玉龍 林翠萍 孔剛 董玉榮 劉勇

【摘 要】火炸藥企業歸屬于特種行業，其生產經營過程中所面臨的風險因素眾多，為此，必須要加強生產安全管理。論文以神經網絡理論作為基礎，探究其在火炸藥企業控制系統安全評價中的具體應用及應用優勢。

【Abstract】Explosive enterprises belong to special industries， and there are many risk factors in the process of its production and operation. Therefore， it is necessary to strengthen the safety management of production. Taking the neural network theory as the basis， the paper explores its concrete application and application advantages in the safety assessment of the control system of explosive enterprises.

【關鍵詞】神經網絡理論；火炸藥企業；安全評價

【Keywords】neural network theory； explosive enterprises； safety assessment

【中圖分類號】X923 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）08-0116-02

1 引言

火炸藥企業生產期間，其危險因素較為復雜，且各因素之間存在著相互影響，若基于某項因素而發生事故，則經營企業將會面臨著較大經濟損失，甚至是人員損傷。針對此，在對火炸藥企業進行安全評價過程中，必須要選擇適合的評價方法，以便于對各種風險因素給予有效控制。神經網絡理論具有可顯示任意復雜非線性關系性能，且此網絡還具有學習記憶特征，若將其合理的應用到火炸藥企業系統安全評價中，將有助于進一步提升企業生產經營安全性。

2 神經網絡理論簡述

人工神經網絡所指向的是基于大量簡單基礎元件-神經元件的結合，模擬人體大腦神經對于各類信息處理的方式，將此作為基礎實現信息并行處理及形成非線性轉換的復雜網絡系統。神經網絡對于信息進行處理的過程為，借助于信息樣本針對神經網絡進行訓練，促使其能夠具備相近于人體大腦的記憶及信息識別能力，能夠對各種信息實現可靠處理。神經網絡的特征包括較好的自學能力、自適應性、聯想記憶、并行處理、非線性轉換性能等，基于其自身所存在著的性能及特征，能夠簡化復雜的數學推導過程，在樣本缺損或是參數漂移的條件下依然能夠實現穩定輸出。神經網絡對于人體大腦智力模擬的特征多年來一直深受關注，其研究成果也被廣泛應用到各個領域中，包括圖像處理、語音識別、智能控制，而本次研究中所關注的火炸藥企業系統安全評價也屬于神經網絡理論的主要應用方向[1]。

3 火炸藥企業安全評價簡述

3.1 安全性概念

安全性所指向的是對能夠對人員或是生產造成威脅的各種風險因素加以控制，促使其能夠處于可接受范圍中，以火炸藥企業的安全性為例可從以下幾個方面進行分析：第一，安全性并非是無限制的對安全性進行提升，而是一種進行性行為，其原因在于，完全安全是任何一個行業生產經營中均不能夠達到的，且提升安全性勢必會涉及到企業運營費用的增加，基于成本考慮安全性也不能夠是無限制提升的行為。第二，安全性所關注的對象是人與物，基于人的安全性是控制生產環節對工作人員的傷害，基于物的安全性是控制生產環節各因素對物的損壞，人與物相關的事故可單獨發生或是同步發生。

3.2 安全性評價概念

安全性評價所指向的是應用系統工程理論及具體辦法，對企業安全生產水平給予的綜合評價。一般情況下，企業安全生產水平可從兩個層面做出評價，包括安全生產技術水平、安全管理水平。兩者之間存在著密切關聯，存在于一個系統整體中。基于此，在企業安全評價過程中，必須要兼顧以上兩個方面所相關的問題[2]。

3.3 安全性評價目的

在企業中進行安全性評價，構建科學有效的安全性評價機制，是迎合社會生產安全標準的主要渠道，同時也是實現企業可持續發展的基礎條件。以火炸藥企業為例，其生產的產品本身就具有較大的危險性，在生產過程中若安全管理工作不到位，可能引發重大安全事故，導致企業面臨較大經濟損失，對工作人員的人身安全也具有較大威脅。火炸藥企業的系統安全評價涵蓋著危險評價、系統安全管理情況評價、系統現實危險性評價幾項主要內容，而安全評價依據安全生產相關原則，經由反復自查、評估等活動，對企業內部所存在的問題及時識別，并制定相應的控制措施，促使能夠對安全生產造成影響的因素處于可控狀態中。總結而言，安全評價的主要作用是改善安全環境及勞動條件，強化企業安全化程度，對安全生產良好環境的形成具有重要意義[3]。

4 神經網絡理論在火炸藥企業系統安全評價中的應用

4.1 安全評價指導思想

火炸藥企業中存在著大量有毒、易燃易爆物質，為此，進行安全評價過程中應關注到對產品及產品生產特征的評價，且需要結合實際評價內容選擇最佳方式。在安全評價過程中，應參考《火藥、炸藥、彈藥等專業安全生產評價標準》中相關內容，同時將《安全生產評價標準實施細則》作為指導方向制定符合火炸藥企業生產特征的安全評價方案。另外，在開展安全評價同時還需要落實安全、衛生同步監督管理制度，進一步強化火炸藥企業安全程度。

4.2 BP神經網絡系統的應用

火炸藥企業的系統安全評價涵蓋著危險評價、系統安全管理情況評價、系統現實危險性評價幾項主要內容。將此作為實施安全評價的基礎，落實BP神經網絡系統的應用，第一，明確網絡拓撲結構，具體涉及輸入層、輸出層、中間隱層等各層級的節點數。第二，明確所要評價系統的指標體系，具體涉及特征參數與狀態參數兩項內容。在利用神經網絡實現安全評價期間，需掌握評價系統內部結構與外部環境，明確可客觀顯示評價對象安全狀態的特征參數，以及相關參數下的系統運行狀態。第三，選擇多組系統不同狀態參數下的特征參數作為學習樣本，供神經網絡系統學習，此類型樣本能夠可靠顯示出各系統安全狀態。神經網絡系統學習過程中，會結合樣本確定網絡的連接權值及誤差進行反復修整。第四，構建系統安全評價知識庫，經由網絡學習后所明確的網絡結構涵蓋著輸入、輸出、隱節點數等，能夠為安全評價系統提供參考。第五，實現安全評價，經由訓練后的神經網絡評價系統，其特征值轉換后輸入到已經具備推理功能的神經網絡中，借助于安全評價知識庫處理可獲取到安全評價結果。

4.3 BP神經網絡系統優勢

將BP神經網絡系統應用到火炸藥企業安全評價中，其優勢主要體現在以下幾個方面：第一，基于神經網絡并行結構及并行處理特征，選擇適合的評價項目，能夠打破傳統安全評價模式的片面性，在全面評價系統下改進火炸藥企業安全生產環境。第二，基于神經網絡知識存儲及自適應性能，經由適應補充學習樣本，能夠實現歷史經驗與全新知識的有機融合，在不斷發展的狀態中對系統安全狀態做出動態評價，所獲取到的評價結果更為可靠。第三，基于神經網絡的容錯性，經由選擇適合的作用函數及數據結果，能夠對多種非數值性指標給予有效處理，實現系統安全狀態模糊評價。

4.4 BP神經網絡系統應用關鍵點

第一，構建安全評價指標體系。系統安全狀態可利用各評價指標進行展示，各指標可從不同視角反映系統安全狀態。利用神經網絡實現火炸藥企業系統安全評價中，必須要明確評價系統內外部相關因素，以此來確保評價結果的可靠性及全面性。第二，網絡學習訓練。神經網絡的學習訓練屬于關鍵環節，其具體操作為輸入樣本后對神經網絡給予學習訓練，在此過程中應選擇盡量多的狀態參數，促使其能夠更為全面的評價系統安全狀態。

5 結論

火炸藥企業所生產的產品本身就具有較大的危險性，在生產過程中若安全管理工作不到位，可能引發重大安全事故，為此，必須要構建完善的系統安全評價體系，選擇最為適合的評價辦法來確保企業生產安全。神經網絡理論是模擬人體大腦神經對于各類信息處理的方式，經由樣本訓練學習，能夠在不斷發展的狀態中對系統安全狀態做出動態評價，提升各系統安全評價結果的可靠性。另外，合理的引入神經網絡理論還能夠對多種非數值性指標給予有效處理，實現系統安全狀態模糊評價。

【參考文獻】

【1】汪古玥.基于MATLAB神經網絡的施工現場動態安全評價管理體系研究[D].合肥：合肥工業大學，2015.

【2】鄒文斌，李光曉.神經網絡在隧道施工安全評價的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2013，08（12）：22.

【3】任克京.火炸藥生產企業職業病危害風險評估研究[D].沈陽：東北大學，2013.