模糊綜合評(píng)判在起重機(jī)定期檢驗(yàn)中的應(yīng)用

● 山西省特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)研究院 趙偉奇

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模糊綜合評(píng)判在起重機(jī)定期檢驗(yàn)中的應(yīng)用

● 山西省特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)研究院 趙偉奇

摘 要:在起重機(jī)械的定期檢驗(yàn)過(guò)程中，規(guī)定檢驗(yàn)結(jié)果為合格和不合格兩種情況，但并沒(méi)有在合格的角度下再進(jìn)行深入探討。文章對(duì)起重機(jī)的檢驗(yàn)進(jìn)行具體的等級(jí)劃分，以檢驗(yàn)內(nèi)容作為評(píng)判因素，應(yīng)用模糊綜合評(píng)判模型進(jìn)行分析。通過(guò)檢驗(yàn)人員在檢驗(yàn)過(guò)程中對(duì)各項(xiàng)檢驗(yàn)內(nèi)容的記錄，得到關(guān)于起重機(jī)械整體運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)價(jià)，為起重機(jī)械在以后的運(yùn)行和維護(hù)過(guò)程中提供一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：起重機(jī)械 定期檢驗(yàn) 等級(jí)劃分 模糊綜合評(píng)判

起重機(jī)械是我國(guó)工業(yè)機(jī)械化和自動(dòng)化過(guò)程中必不可少的重要環(huán)節(jié)，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門。由于起重機(jī)械是高能量積聚、高危險(xiǎn)性的作業(yè)設(shè)備，一旦發(fā)生事故將會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的后果。因此我國(guó)明文規(guī)定起重機(jī)械為特種設(shè)備之一，需要定期檢驗(yàn)。檢測(cè)人員以《起重機(jī)械的定期檢驗(yàn)規(guī)則》為依據(jù)，按照規(guī)則中檢測(cè)的內(nèi)容對(duì)起重機(jī)械進(jìn)行逐一檢測(cè)，其中任意一項(xiàng)不符合檢測(cè)要求即為檢測(cè)不合格。因此，筆者通過(guò)在起重機(jī)械的檢測(cè)過(guò)程中，對(duì)起重機(jī)械的各檢測(cè)項(xiàng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，并應(yīng)用模糊綜合評(píng)判數(shù)學(xué)理論對(duì)起重機(jī)進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到起重機(jī)械整體情況的評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)起重機(jī)以后的運(yùn)行和維護(hù)操作等有很好的指導(dǎo)和借鑒意義。

起重機(jī)定期檢驗(yàn)的內(nèi)容

根據(jù)《起重機(jī)械定期檢驗(yàn)規(guī)則》中起重機(jī)定期檢測(cè)項(xiàng)目及內(nèi)容可知，起重機(jī)械的檢測(cè)包括：技術(shù)文件審查，作業(yè)環(huán)境和外觀檢測(cè)，司機(jī)室檢測(cè)，金屬結(jié)構(gòu)檢測(cè)，軌道檢測(cè)，主要零部件檢測(cè)，電氣與控制系統(tǒng)檢測(cè)，液壓系統(tǒng)檢測(cè)，安全保護(hù)和防護(hù)裝置檢測(cè)，性能測(cè)試，首檢附加檢測(cè)等。對(duì)于起重機(jī)械的整體狀況，本文對(duì)金屬結(jié)構(gòu)、軌道、主要零部件檢測(cè)、電氣與控制和液壓系統(tǒng)5項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行分析，并對(duì)這5項(xiàng)內(nèi)容的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行具體的等級(jí)劃分。

模糊綜合評(píng)判數(shù)學(xué)模型的建立

模糊綜合評(píng)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(duì)一事物作出綜合決策的方法。模糊綜合評(píng)判在解決一些難以判斷的、難以決策的問(wèn)題上有著非常突出的優(yōu)勢(shì)，因此在起重機(jī)械的整體狀態(tài)的評(píng)價(jià)中應(yīng)用模糊綜合評(píng)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(jī)械整體狀態(tài)的評(píng)判過(guò)程中，通過(guò)起重機(jī)械定期檢驗(yàn)規(guī)則的內(nèi)容我們建立因素集。依據(jù)《起重機(jī)械定期檢驗(yàn)規(guī)則》，將圖1作為數(shù)學(xué)模型的評(píng)判因素。

我們將確定的因素劃分為兩個(gè)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(xiàng)；電氣與控制U4包括控制功能u41和過(guò)流保護(hù)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(píng)判模型影響因素

對(duì)于因素集和因素子集中的因素，每個(gè)因素對(duì)于評(píng)判的事物的重要性程度是不盡相同的，故其對(duì)起重機(jī)械評(píng)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(lái)進(jìn)行。層次分析法是通過(guò)分析復(fù)雜決策問(wèn)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(guò)程數(shù)學(xué)化，為決策問(wèn)題提供簡(jiǎn)單的方法。

在權(quán)重的確定中，通過(guò)對(duì)影響因素的重要性進(jìn)行兩兩對(duì)比，得到了關(guān)于其重要性的判斷矩陣，并對(duì)矩陣的最大特征值和最大特征值對(duì)應(yīng)的正規(guī)化特征向量進(jìn)行求解，若通過(guò)一致性的檢驗(yàn)，則正規(guī)化特征向量為其對(duì)應(yīng)影響因素的權(quán)重向量，否則需要對(duì)因素的重要性重新進(jìn)行對(duì)比。起重機(jī)事故分析及對(duì)從事起重機(jī)械人員專家的調(diào)研問(wèn)卷，通過(guò)打分機(jī)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(duì)于起重機(jī)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(gè)等級(jí)，因此得到被擇集：

V={好，較好，一般，差}

4.單因素的模糊綜合評(píng)判

單因素模糊評(píng)價(jià)是從一個(gè)因素出發(fā)進(jìn)行評(píng)判，以確定評(píng)判對(duì)象對(duì)評(píng)價(jià)集V的隸屬程度。影響因素的評(píng)判結(jié)果可用模糊集Ri表示，Ri稱為單因素評(píng)判集，可簡(jiǎn)記為：

在起重機(jī)的定期檢驗(yàn)中，對(duì)因素集中具體檢測(cè)內(nèi)容進(jìn)行隸屬度的打分，得到關(guān)于檢驗(yàn)起重機(jī)械的狀態(tài)打分表，我們建立打分表如表1所示。

在起重機(jī)械的定檢過(guò)程中，依據(jù)表1的內(nèi)容對(duì)起重機(jī)械的各個(gè)部件進(jìn)行打分，其打分原則是針對(duì)上述的4個(gè)等級(jí)進(jìn)行，將符合內(nèi)容的填寫調(diào)查表，通過(guò)統(tǒng)計(jì)，即可得到被檢起重機(jī)械的影響因素對(duì)于被擇集的隸屬度。

5.模糊綜合評(píng)判

模糊綜合評(píng)判是考慮到所有影響因素對(duì)被擇對(duì)象的影響，從而更合理地對(duì)事件進(jìn)行評(píng)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(duì)起重機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)判。

6.結(jié)果處理

使用Zadeh算子有：

案例分析

對(duì)某工廠的起重機(jī)進(jìn)行檢驗(yàn)，到場(chǎng)檢驗(yàn)人員對(duì)被檢起重機(jī)進(jìn)行檢測(cè)并填寫表1中的內(nèi)容，通過(guò)數(shù)據(jù)分析、整理得到因素集中的因素對(duì)于起重機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的隸屬度。在此，我們以矩陣的形式給出。

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

結(jié)論

（1） 本文是在起重機(jī)械定期檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上來(lái)進(jìn)行研究的，通過(guò)應(yīng)用模糊綜合評(píng)判對(duì)起重機(jī)械的結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)和電氣等方面進(jìn)行分析，得到了關(guān)于起重機(jī)整體狀態(tài)的一個(gè)評(píng)價(jià)值，對(duì)起重機(jī)械的應(yīng)用和維護(hù)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(lái)確定，使得權(quán)重值的確定更加合理，更加準(zhǔn)確。

（3） 在評(píng)判中，權(quán)重?cái)?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(jìn)的方法來(lái)進(jìn)行分析，應(yīng)用更多的定量數(shù)據(jù)。

表1　起重機(jī)械檢驗(yàn)的內(nèi)容

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