關(guān)于輸電線路桿塔檢修工器具組合方案的論證

宋程　劉勇

[摘要]輸電線路桿塔檢修涉及到眾多不同型號(hào)和不同規(guī)格的工器具，針對(duì)目前在現(xiàn)場(chǎng)桿塔檢修中工器具及設(shè)備的選擇、配套與使用一直憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，尚無(wú)規(guī)范的、有針對(duì)性的、成熟的工器具選擇及組合方案，嚴(yán)重制約了桿塔檢修的質(zhì)量、規(guī)范性與標(biāo)準(zhǔn)化的現(xiàn)狀，在分析輸電線路桿塔檢修特點(diǎn)、常用工器具的基本類型及應(yīng)用場(chǎng)合的基礎(chǔ)上，通過(guò)層次分析法對(duì)各項(xiàng)檢修工器具組合方案進(jìn)行論證，進(jìn)而得出各項(xiàng)桿塔檢修工器具的最優(yōu)組合方案。

[摘要]輸電線路；桿塔檢修；工器具；層次分析法

架空輸電線路作為傳輸電能的主要方法，必須保證電能安全、經(jīng)濟(jì)、可靠的輸送。桿塔作為輸電線路的重要組成部分，起著支撐架空輸電線路的作用，必須要定期或不定期的對(duì)桿塔進(jìn)行檢修，對(duì)于檢修方案選擇一直憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，尚無(wú)規(guī)范的、有針對(duì)性的、成熟的工器具選擇方法作為依據(jù)。層次分析法可以有效的處理此類問(wèn)題，輔助決策者作出科學(xué)、合理的決策。

1層次分析法

層次分析法（Analvtical Hierarchy Process，以下簡(jiǎn)稱AHP法）是美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家A.L.Saaty在七十年代提出的。AHP法能把定性因素量化，并能在一定程度上檢驗(yàn)和減少主觀影響，使評(píng)價(jià)更趨于科學(xué)化。

AHP法的工作步驟和內(nèi)容大致包括如下幾點(diǎn)，即（1）明確問(wèn)題，（2）劃分和選定有關(guān)因素，（3）建立層次結(jié)構(gòu)，（4）構(gòu)造各層的判斷矩陣，（5）檢驗(yàn)判斷矩陣的一致性并修正判斷矩陣，（6）確定各層中因素的優(yōu)先次序，（7）確定多層并合的有關(guān)因素的總優(yōu)先次序，（8）檢驗(yàn)總體一致性，（9）分析討論，（10）結(jié)論。

2110kV桿塔外角主材檢修工器具組合方案A、B選擇論證

2.1以110kV桿塔外角主材檢修工器具組合方案A、B為例，以簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、高效來(lái)選擇方案

2.2層次結(jié)構(gòu)的建立

110kV桿塔外角主材檢修工器具組合方案A、B的層次結(jié)構(gòu)：最優(yōu)組合方案為最高層，簡(jiǎn)便、高效、經(jīng)濟(jì)為中間層，工器具組合方案A、B為最低層，如圖3。

建立層次分析結(jié)構(gòu)模型后，通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算即可計(jì)算出中間層各元素相對(duì)于最高層相對(duì)優(yōu)劣的排序權(quán)值。

2.3判斷矩陣的建立

在同一層次上的各因素，按其優(yōu)良程度或重要程度可以劃分成若干等級(jí)。賦以定量值。一般可以采用5級(jí)定量法。即相等、弱、強(qiáng)、很強(qiáng)、極強(qiáng)，相應(yīng)的賦值可以是1、3、5、7、9如表1。

至于一個(gè)因素比另一個(gè)因素為次要，則其定量賦值可取為上述1、3、5、7、9的倒數(shù)。如果有些問(wèn)題的分級(jí)可有較高的精確度，認(rèn)為上述5級(jí)定量法不足以描述清楚，則可用2、4、6、8四個(gè)數(shù)值進(jìn)行內(nèi)插，成為9級(jí)定量法。方案A、B的判斷矩陣如表2。

這樣通過(guò)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析并建立了相應(yīng)層次結(jié)構(gòu)模型后，問(wèn)題即轉(zhuǎn)化為層次中排序計(jì)算的問(wèn)題。依次沿遞階層次結(jié)構(gòu)由上而下逐層計(jì)算，即可計(jì)算出各層因素相對(duì)于最高層的相對(duì)重要性權(quán)值或相對(duì)優(yōu)劣的排序值。

2.4最大特征根和特征向量的求解

判斷矩陣中最大特征根和特征向量的求解有兩種方法：1）AHP計(jì)算中的方根法；2）AHP計(jì)算中的和積法，此處求解采用AHP計(jì)算中的方根法：

（1）計(jì)算判斷矩陣每一行元素的乘積

則所求特征向量W=[0.105，0.637，0.258]^T

（4）計(jì)算判斷矩陣的最大特征根λ_max

2.5檢驗(yàn)判斷矩陣的一致性

一致性檢驗(yàn)的辦法是：

1）求出一致性檢驗(yàn)指標(biāo)CI

式中：n為判斷矩陣的維數(shù)；λ_max為判斷矩陣的最大特征值為

2）求出平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI單層次判斷矩陣的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI隨矩陣的維數(shù)而變動(dòng)，其取值見表3。

由表3查得RI值為0.58。

3）求出相對(duì)一致性指標(biāo)CR

由公式求得CR值為0.032。

當(dāng)CR愈小時(shí)，判斷矩陣的完全一致性愈好，其極限值為0。一般認(rèn)為CR≤0.1時(shí)，就可認(rèn)為判斷矩陣基本符合完全一致性條件，屬于可接受的程度。

如果CR值大于0.1，那么一般認(rèn)為初步建立的判斷矩陣是不能令人滿意的，需要重新分析賦值，仔細(xì)修正，直到檢驗(yàn)通過(guò)為止。

所求CR值為0.032小于0.1符合完全一致性條件，屬于可接受的程度。

2.6組合方案論證結(jié)果

將桿塔外角主材檢修工器具組合方案A、B的論證計(jì)算結(jié)果匯總?cè)绫?。

從匯總表中可以分析出，在所考慮的三項(xiàng)準(zhǔn)則中，工作的高效是最重要的，其權(quán)重第一，為0.637；其次是工作的經(jīng)濟(jì)性，權(quán)重為0.258；而工作的簡(jiǎn)便性排在最后，權(quán)重為0.105。因此，在進(jìn)行桿塔工器具組合方案選擇時(shí)首先考慮高效性，其次依次考慮經(jīng)濟(jì)性、簡(jiǎn)便性。用同樣的方法分別對(duì)桿塔檢修其他項(xiàng)目進(jìn)行方案選擇，選取最優(yōu)組合方案。

3結(jié)論

通過(guò)上述對(duì)110kV桿塔外角主材檢修工器具組合方案A、B進(jìn)行方案選擇及論證可得出：

1）用層次分析法對(duì)桿塔檢修工器具組合方案選擇可以將人為主觀的判斷用實(shí)際賦值進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算：

2）本例的論證結(jié)果雖然與人為主觀判斷一致，這是因?yàn)榕袛嗑仃囍懈鳒?zhǔn)則賦值懸殊太大，因此與人為主觀判斷一致：

3）若對(duì)判斷矩陣中各準(zhǔn)則賦予很接近的數(shù)值就會(huì)出現(xiàn)理論論證結(jié)果與人為主觀判斷有出入，因而可以科學(xué)的選擇桿塔檢修工器具組合方案。

4）桿塔檢修工器具組合方案選擇的論證方法和思路均可應(yīng)用在實(shí)際工作中，為以后從事桿塔檢修工作的人員提供理論方法和思路，但論文也存在一些不足之處：對(duì)于判斷矩陣賦值方面是根據(jù)論文撰寫人的主觀賦值，缺乏實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。

[責(zé)任編輯：楊玉潔]