冶金動(dòng)態(tài)安全評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)技術(shù)研究

杭有峰，鄒井全，方 敏

（江蘇泰康安全環(huán)境科技有限公司，江蘇 泰州 310012）

1 概述

在進(jìn)行冶金生產(chǎn)過(guò)程中，所使用的動(dòng)態(tài)安全評(píng)價(jià)方法主要是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的安全生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的跟蹤，并且動(dòng)態(tài)的分析生產(chǎn)中存在著危險(xiǎn)。安全評(píng)價(jià)是實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的前提和基本保障，使用動(dòng)態(tài)安全評(píng)價(jià)是一種比較常用的方式，這種評(píng)價(jià)貫穿于生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程，而不是某一個(gè)生產(chǎn)階段。也就意味著，動(dòng)態(tài)安全評(píng)價(jià)的范圍是生產(chǎn)的各個(gè)階段，包括安全生產(chǎn)所使用的工藝技術(shù)、生產(chǎn)人員的專業(yè)能力、生產(chǎn)環(huán)境等多種因素的評(píng)價(jià)。同時(shí)，在使用動(dòng)態(tài)安全評(píng)價(jià)方法時(shí)需要建立起相關(guān)的評(píng)價(jià)制度，制定全方面的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)，對(duì)于冶金生產(chǎn)中存在的安全問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性的分析，對(duì)目前的冶金生產(chǎn)現(xiàn)狀得出準(zhǔn)確的判斷，并提出相應(yīng)的解決資料，保證冶金生產(chǎn)的狀態(tài)評(píng)價(jià)為安全，從而達(dá)到生產(chǎn)的需求，提高冶金的生產(chǎn)的效率，減少安全事故的發(fā)生。盡管事故的發(fā)生具有隨機(jī)性，然而大部分的事故發(fā)生都具有一定的規(guī)律，因此對(duì)事故的安全預(yù)測(cè)具有可操作性，要想實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，生產(chǎn)前進(jìn)行預(yù)測(cè)是必不可少的，不僅對(duì)安全事故進(jìn)行預(yù)測(cè)，還能根據(jù)冶金生產(chǎn)的狀態(tài)，分析其中危險(xiǎn)的系數(shù)，根據(jù)危險(xiǎn)系數(shù)制定出不同的數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)技術(shù)模型，對(duì)冶金生產(chǎn)的某個(gè)階段進(jìn)行精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)，從而對(duì)危險(xiǎn)系數(shù)進(jìn)行控制，保證冶金生產(chǎn)的狀態(tài)屬于安全生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)技術(shù)需要建立安全預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)冶金安全生產(chǎn)[1]。

2 冶金動(dòng)態(tài)安全評(píng)價(jià)方法的研究

冶金生產(chǎn)就是將礦物中的金屬或金屬化合物提取出來(lái)，并通過(guò)各種加工方式和技術(shù)，將這些金屬或金屬化合物制作成具有一定功能的金屬材料的生產(chǎn)過(guò)程。冶金生產(chǎn)的工藝技術(shù)較為復(fù)雜，且使用的生產(chǎn)設(shè)備大都體積、質(zhì)量較大，安裝時(shí)具備一定的難度，在生產(chǎn)中常常有一些安全隱患在其中，嚴(yán)重威脅生產(chǎn)人員的生命安全以及生產(chǎn)效率，在冶金生產(chǎn)中使用動(dòng)態(tài)安全評(píng)價(jià)體系，需要從安全評(píng)價(jià)指標(biāo)和模型建立兩個(gè)方面進(jìn)行綜合性的分析[2]。

2.1 安全評(píng)價(jià)指標(biāo)

安全評(píng)價(jià)指標(biāo)主要是反映冶金生產(chǎn)狀況的一個(gè)表現(xiàn)，安全評(píng)價(jià)指標(biāo)在不同行業(yè)中發(fā)揮的作用也不盡相同，安全評(píng)價(jià)指標(biāo)在具體選擇時(shí)需要注意以下兩點(diǎn)原則。

1）科學(xué)性原則。對(duì)冶金生產(chǎn)的特點(diǎn)進(jìn)行研究和分析，保證所選取的安全評(píng)價(jià)指標(biāo)能夠全面展示冶金生產(chǎn)過(guò)程中的安全狀況，而且指標(biāo)內(nèi)容要詳略結(jié)合，簡(jiǎn)單明了，能夠清晰的出名安全評(píng)價(jià)體系。

2）適應(yīng)性原則。安全評(píng)價(jià)指標(biāo)要適合用于冶金生產(chǎn)中，這就需要有較強(qiáng)的適應(yīng)性。在進(jìn)行冶金生產(chǎn)中，各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)所使用的工藝技術(shù)不同，需要制定不同的安全評(píng)價(jià)指標(biāo)，不僅要表現(xiàn)出安全生產(chǎn)的特點(diǎn)，還要表現(xiàn)安全生產(chǎn)的整體狀況，保證安全生產(chǎn)的順利進(jìn)行。各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)之間要有互通性的同時(shí)還要具備一定的特異性，以此才能保證安全評(píng)價(jià)指標(biāo)能夠適合安全生產(chǎn)的使用。

2.2 模型建立

實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)安全評(píng)價(jià)技術(shù)的效用僅僅利用安全評(píng)價(jià)指標(biāo)的選用是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能實(shí)現(xiàn)的，需要建立精確的動(dòng)態(tài)數(shù)字模型來(lái)度冶金生產(chǎn)中出現(xiàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化處理。所以，建立起適合冶金生產(chǎn)的模型十分有必要，對(duì)冶金生產(chǎn)的各個(gè)階段進(jìn)行科學(xué)性的分析和判斷，利用相關(guān)的數(shù)學(xué)函數(shù)對(duì)生產(chǎn)階段進(jìn)行描述和計(jì)算，結(jié)合上述的安全評(píng)價(jià)指標(biāo)，逐漸形成一套完整的動(dòng)態(tài)安全評(píng)價(jià)體系。現(xiàn)階段，在冶金生產(chǎn)行業(yè)使用最多的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)狀的安全評(píng)價(jià)模型，利用誤差的反方向傳播特點(diǎn)，對(duì)模型中各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮、處理、分類以及計(jì)算。

2.3 使用硬件條件對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控

要想實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)安全評(píng)價(jià)，需要對(duì)冶金生產(chǎn)的生產(chǎn)過(guò)程、生產(chǎn)狀況以及生產(chǎn)設(shè)備有足夠的了解，而且不可以使用人工獲取數(shù)據(jù)信息，必須使用一定的硬件條件對(duì)冶金生產(chǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控。在冶金生產(chǎn)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)安全評(píng)價(jià)的硬件條件一般都是由傳感器、中間件以及顯示器等器件組成。傳感器是主要的數(shù)據(jù)信息收集器，對(duì)冶金生產(chǎn)中使用的各個(gè)設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和記錄，而中間件是將傳感器中的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行放大處理，消除干擾部分信息，確保顯示器中的數(shù)據(jù)信息正確。

3 冶金安全預(yù)測(cè)技術(shù)的研究

對(duì)于冶金生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，其中安全預(yù)測(cè)技術(shù)主要是對(duì)冶金生產(chǎn)以往和現(xiàn)今的數(shù)據(jù)，進(jìn)行科學(xué)合理的分析，對(duì)生產(chǎn)發(fā)展的趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)和判斷，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)變化的規(guī)律。一般使用NARMA 模型對(duì)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，再利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中非線性結(jié)構(gòu)模型的建立和分辨，得出精確的算法。

1）冶金安全預(yù)測(cè)系數(shù)的選取。能夠反映冶金生產(chǎn)是否安全的因素多種多樣，然而進(jìn)行冶金安全預(yù)測(cè)系數(shù)的選取一般通過(guò)時(shí)間來(lái)完成，從過(guò)去的生產(chǎn)到現(xiàn)在的生產(chǎn)，從中得出發(fā)展規(guī)律，現(xiàn)階段很多大型工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)安全預(yù)測(cè)時(shí)的主要依據(jù)是百萬(wàn)噸死亡率，這同樣也可以作為冶金安全預(yù)測(cè)的系數(shù)。

2）安全預(yù)測(cè)技術(shù)模型的構(gòu)建。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中誤差反向傳播的特點(diǎn)，將其作為安全預(yù)測(cè)技術(shù)模型構(gòu)建的基礎(chǔ)，使用BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算法則，對(duì)冶金生產(chǎn)中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和傳輸[3]。

3）安全預(yù)測(cè)誤差值的計(jì)算。對(duì)建立完成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)安全預(yù)測(cè)模型對(duì)過(guò)去和現(xiàn)今的生產(chǎn)中的安全系數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，保證網(wǎng)絡(luò)性能的準(zhǔn)確性，能夠根據(jù)時(shí)間趨勢(shì)對(duì)冶金安全中的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

冶金生產(chǎn)屬于我國(guó)各種生產(chǎn)工作中的重點(diǎn)內(nèi)容，是推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐力量。冶金生產(chǎn)中的安全生產(chǎn)是決定冶金企業(yè)正常經(jīng)營(yíng)和發(fā)展的前提。在生產(chǎn)過(guò)程中，利用冶金動(dòng)態(tài)安全評(píng)價(jià)方法和安全預(yù)測(cè)技術(shù)能夠?qū)ιa(chǎn)中存在的安全隱患做出準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)、判斷和評(píng)價(jià)，并且對(duì)安全問(wèn)題進(jìn)行綜合性的分析，找出合適的解決方法。主要是確定安全評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立安全評(píng)價(jià)模型，使用硬件條件對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控；選取安全預(yù)測(cè)系數(shù)，建立安全預(yù)測(cè)技術(shù)模型；對(duì)預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行精確的計(jì)算，以此保證冶金動(dòng)態(tài)安全評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)技術(shù)能夠發(fā)揮出巨大作用，促進(jìn)現(xiàn)代化冶金企業(yè)實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。