測量設(shè)備安全管理風(fēng)險評估與防范

摘要：通過對白鶴灘水電站工程進行深入分析，構(gòu)建包含設(shè)備性能、操作安全、環(huán)境適應(yīng)性、維護管理、技術(shù)更新、數(shù)據(jù)管理和安全文化7個一級指標的測量設(shè)備安全管理風(fēng)險評估指標體系，利用模糊數(shù)學(xué)理論，結(jié)合專家打分和實際測量數(shù)據(jù)，對每個指標進行模糊化處理，計算各指標的隸屬度，通過模糊合成運算，得出各指標整體風(fēng)險等級。以白鶴灘水電站為例，研究評估測量設(shè)備的安全風(fēng)險，并提出相應(yīng)的防范策略。研究結(jié)果表明，該方法能夠有效識別和評價測量設(shè)備的安全管理風(fēng)險，為類似工程的測量設(shè)備安全管理提供參考。

關(guān)鍵詞：白鶴灘水電站；測量設(shè)備；安全管理；風(fēng)險評估；模糊綜合評價法

0引言

在大型水電工程建設(shè)中，測量設(shè)備的安全管理對于確保工程質(zhì)量和施工安全具有至關(guān)重要的作用，但其在實際應(yīng)用中可能面臨如技術(shù)故障、操作失誤、環(huán)境變化等多種風(fēng)險，給安全管理帶來巨大挑戰(zhàn)。為了有效識別和管理這些風(fēng)險，構(gòu)建一種科學(xué)、系統(tǒng)的風(fēng)險評估方法十分必要。

在現(xiàn)有的風(fēng)險評估方法中，層次分析法（AHP）、主成分分析法（PCA）、模糊綜合評價法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價法等方法各有優(yōu)勢和局限[1]。本文選擇模糊綜合評價法作為主要的風(fēng)險評估工具，該方法能夠很好地處理評價對象的不確定性和模糊性，通過構(gòu)建模糊關(guān)系矩陣和模糊合成運算，為風(fēng)險評估提供一種直觀且符合人類思維過程的方法。

1項目概況

白鶴灘水電站位于四川省涼山州寧南縣和云南省昭通市巧家縣境內(nèi)，是金沙江下游4個梯級電站中的第二個大型水電工程。該水電站的主要目標是發(fā)電，同時具有防洪、航運、攔沙和促進地方經(jīng)濟社會發(fā)展的綜合效益。

白鶴灘水電站建設(shè)中采用了多項先進技術(shù)和設(shè)備，但由于所處環(huán)境復(fù)雜，測量設(shè)備的安全使用面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。首先，工程所處的地理位置地形起伏極大，峽谷深切，河流湍急，要求測量設(shè)備必須具備極高的精確度和穩(wěn)定性；其次，該地區(qū)的氣候條件極端多變，每年高溫季節(jié)溫度高達41℃，且常有強風(fēng)和極端天氣事件，這些自然因素對測量設(shè)備的防護性能和操作環(huán)境提出了嚴苛要求；最后，施工現(xiàn)場的高噪聲、強振動和強電磁干擾等環(huán)境因素，進一步增加了測量工作的難度，對設(shè)備的精確度和可靠性構(gòu)成了潛在威脅。

2測量設(shè)備安全管理風(fēng)險評估指標及模型構(gòu)建

2.1評價指標體系設(shè)計

測量設(shè)備安全管理風(fēng)險評估指標體系的構(gòu)建，需要依據(jù)科學(xué)性、系統(tǒng)性、可操作性、相對獨立性及代表性等指標選取原則，且要充分考慮體系的整體效果。本文通過對已有學(xué)者的研究成果進行分析和總結(jié)，整理和歸納得到初選指標，并通過與從事多年水電站建設(shè)項目工程人員、專家及學(xué)者訪談，采用多輪專家訪談評分對指標體系不斷刪補更新，最終形成由7個一級指標和26個二級指標構(gòu)成的測量設(shè)備安全管理風(fēng)險評估指標體系，見表1。

2.2測量設(shè)備安全管理風(fēng)險評估模糊綜合評價模型建立

模糊綜合評價QPUgQTdFQ5zYvMBuklYiXA==法實施過程包括建立評價因素集、建立綜合評價評語集，確定模糊關(guān)系矩陣[2]，進行模糊綜合評價運算。

具體步驟如下：

（1）建立評價因素集。將測量設(shè)備安全管理風(fēng)險評價指標體系一級指標的7個因素建立因素集為U={U1，U2，…，U7}，則二級指標Ui={Ui1，Ui2，…，Uij}（i=1，2，…，7；j=1，2，…，m）。

（2）建立綜合評價評語級集。根據(jù)相關(guān)文獻，將測量設(shè)備安全管理風(fēng)險評估指標按照風(fēng)險程度設(shè)置評語集為V={v1，v2，v3，v4，v5}={低，較低，中等，較高，高}［3］。評語集的隸屬度取值為V=（0.1，0.3，0.5，0.7，0.9）。

（3）確定模糊關(guān)系矩陣。在因素集U和評語集V確定以后，設(shè)rije為指標Uij對評語集V的隸屬度（e=1，2，3，4，5），由n名專家根據(jù)評語等級對各因素進行評價，則專家在各評級數(shù)據(jù)中的占比人數(shù)為（vij1，vij2，vij3，vij4，vij5），可得rije=vije/∑5k=1vijk，指標Uij的隸屬度矩陣Rij=（rij1，rij2，rij3，rij4，rij5），由此可得模糊關(guān)系矩陣R=（Ri1，Ri2，…，Rim）。

（4）模糊綜合評價運算。采用模糊綜合評價法需要確定指標權(quán)重。設(shè)指標權(quán)重向量為W=（w1，w2，…，wn），利用專家的知識和經(jīng)驗[4]，本文采取層次分析法確定指標權(quán)重，則通過權(quán)重向量W與模糊矩陣R的運算，得到測量設(shè)備安全管理風(fēng)險評估的模糊綜合評價集B={b1，b2，b3，b4，b5}，公式如下

B=W×R

則測量設(shè)備安全管理風(fēng)險綜合評價值Z=B×VT。

3白鶴灘水電站項目測量設(shè)備安全管理風(fēng)險評估

3.1基于層次分析法的評估指標權(quán)重確定

在白鶴灘水電站項目中，使用層次分析法確定測量設(shè)備安全管理風(fēng)險評估指標體系的權(quán)重。具體實施中遵循如下步驟：

（1）根據(jù)測量設(shè)備安全管理風(fēng)險評估指標體系的結(jié)構(gòu)特征及層級關(guān)系，構(gòu)建以測量設(shè)備安全管理風(fēng)險為目標層、一級指標為準則層、二級指標為子準則層的層次結(jié)構(gòu)模型。

（2）邀請9名白鶴灘水電站相關(guān)測量設(shè)備安全管理人員及本領(lǐng)域?qū)＜野凑?～9標度法對風(fēng)險評估指標進行兩兩成對比較，并給出相對重要性評分。其中，1表示兩個指標同等重要，9表示一個指標比另一個指標重要得多。最終得到判斷矩陣。

（3）對判斷矩陣采用根法求解得到指標的特征向量，將特征向量歸一化，得到每個指標的權(quán)重，并計算得到特征值。

一級指標權(quán)重為W1=（0.140 8，0.185 8，0.161 8，0.205 7，0.091 2，0.087 9，0.126 8）。

二級指標權(quán)重為W2=（0.024 5，0.034 2，0.037 8，0.044 3，0.054 1，0.041 5，0.059 4，0.030 8，0.033 6，0.066 5，0.061 7，0.055 2，0.047 2，0.054 2，0.025 4，0.023 7，0.023 2，0.037 1，0.030 9，0.021 3，0.040 2，0.026 4，0.037 3，0.030 5，0.037 3，0.021 7）。

最大的特征值為λmax=27.159 9。

計算判斷矩陣一致性比率（CR）。由于CI=（λmax-1）/（n-1），CR=CI/RI，計算得到CR值為0.027 97，小于0.1，表明專家對該風(fēng)險指標的判斷矩陣滿足一致性要求[3]。

3.2風(fēng)險評價

邀請9名白鶴灘水電站相關(guān)測量設(shè)備安全管理人員及本領(lǐng)域?qū)＜遥瑢y量設(shè)備安全管理風(fēng)險評估指標按照風(fēng)險程度評語集進行打分，匯總統(tǒng)計每類風(fēng)險因素在不同評語下的人數(shù)占比，得到二級指標隸屬度矩陣R，測量設(shè)備安全管理風(fēng)險評估指標權(quán)重見表2。

由公式B=W×R，計算可得一級指標隸屬度值，見表3。

綜合隸屬度值為：B=W1×R′=（0.087 7，0.204 7，0.356 3，0.232 9，0.118 4）

風(fēng)險綜合評價值為Z=B×VT=（0.087 7，0.204 7，0.356 3，0.232 9，0.118 4）×（0.1，0.3，0.5，0.7，0.9）=0.52

根據(jù)隸屬度值及綜合隸屬度值可知，白鶴灘水電站項目測量設(shè)備安全管理風(fēng)險等級為中等風(fēng)險。該項目在設(shè)備性能、操作安全、環(huán)境適應(yīng)性、維護管理、技術(shù)更新、數(shù)據(jù)管理和安全文化方面都有一定的實踐成效。然而，環(huán)境適應(yīng)性、操作安全、維護管理和設(shè)備性能在風(fēng)險等級較高方面的隸屬度值偏高，可能存在潛在的風(fēng)險點。此外，一系列新技術(shù)的引入有助于提高測量精度、監(jiān)控施工進度和確保施工安全，但也可能帶來新的問題，如穩(wěn)定性和可靠性等問題。

3.3風(fēng)險防范建議

（1）維護管理方面，對維護計劃進行優(yōu)化，針對識別出的高風(fēng)險設(shè)備和部件實施更頻繁的檢查和預(yù)防性維護。建立一個綜合性的維護記錄系統(tǒng)，詳細記錄每次維護的日期、活動內(nèi)容、更換部件及發(fā)現(xiàn)問題的處理情況，以便追蹤設(shè)備狀況并分析維護效果。進一步地，確保維護團隊接受定期培訓(xùn)，提升他們對最新設(shè)備技術(shù)和維護策略的了解。此外，加強備件管理，確保關(guān)鍵備件的有效庫存，以減少因等待備件更換而造成的停機時間。

（2）設(shè)備性能方面，建議選擇使用高可靠性的測量設(shè)備，并確保其軟件和硬件均保持最新，以減少技術(shù)故障的風(fēng)險。實施定期的設(shè)備維護和升級計劃，以提高其穩(wěn)定性和準確性。在數(shù)據(jù)管理方面，采用高級的數(shù)據(jù)加密技術(shù)和安全的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，確保測量數(shù)據(jù)在存儲和傳輸過程中的安全性和完整性。設(shè)置數(shù)據(jù)訪問控制，限制數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和數(shù)據(jù)泄露。通過建立數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)策略，確保數(shù)據(jù)丟失或損壞時能夠迅速恢復(fù)。此外，定期對設(shè)備操作人員和數(shù)據(jù)管理人員進行安全培訓(xùn)，提高他們對數(shù)據(jù)安全的認識和處理能力，是保障測量設(shè)備及數(shù)據(jù)安全的關(guān)鍵措施。

（3）人員培訓(xùn)和管理方面，實施全面的培訓(xùn)計劃，覆蓋測量設(shè)備的正確操作方法、安全規(guī)程、緊急響應(yīng)措施及風(fēng)險識別和防范技巧。通過模擬實際工作環(huán)境中可能遇到的復(fù)雜情況，如極端天氣條件下的操作，培養(yǎng)員工的問題解決能力和應(yīng)急處理能力。同時，建立一個持續(xù)的評估和反饋機制，定期評價培訓(xùn)效果和員工的操作技能，確保培訓(xùn)內(nèi)容與實際工作需求緊密相關(guān)并能夠及時更新。此外，通過加強現(xiàn)場監(jiān)督和管理，確保所有操作規(guī)程被嚴格遵守，及時糾正不安全的操作行為，提升整個團隊的安全意識和專業(yè)技能。鼓勵開放的溝通文化，讓操作人員能夠自由地分享經(jīng)驗和提出改進建議，共同創(chuàng)建一個安全、高效的工作環(huán)境。

4結(jié)語

本文提出了一種基于模糊綜合評價法的測量設(shè)備安全管理風(fēng)險評估方法，針對白鶴灘水電站的特定環(huán)境和工程需求，構(gòu)建了一個綜合的測量設(shè)備安全管理風(fēng)險評估指標體系，并采用模糊數(shù)學(xué)理論進行風(fēng)險評估。該方法能夠有效地處理評價對象的不確定性和模糊性，為測量設(shè)備安全管理提供科學(xué)依據(jù)。

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收稿日期：20240407

作者簡介：

孔海峽（通信作者）（1979—），女，高級工程師，研究方向：測量施工技術(shù)、測量設(shè)備管理。

張興輝（1983—），男，高級工程師，研究方向：房建與公路施工技術(shù)、項目管理。

謝博（1982—），男，工程師，研究方向：項目管理、設(shè)備管理。