基于G1賦權(quán)法的配電網(wǎng)帶電作業(yè)安全綜合評(píng)估

楊慎濤，陳勁松，袁 林

(國(guó)網(wǎng)成都供電公司，四川 成都 610041)

0 引 言

近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，作為城市經(jīng)濟(jì)一項(xiàng)最基本保障的電力供應(yīng)，對(duì)可靠性的要求越來(lái)越高，這也使得供電企業(yè)內(nèi)部對(duì)于城市配電網(wǎng)的可靠性越來(lái)越重視，對(duì)停電越來(lái)越難以容忍。因此，具備不停電檢修性質(zhì)的配電網(wǎng)帶電作業(yè)發(fā)展十分迅猛。中國(guó)東部發(fā)達(dá)地區(qū)的配電網(wǎng)帶電作業(yè)每年已經(jīng)達(dá)到了近萬(wàn)次，產(chǎn)生了極高的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。帶電作業(yè)作為城市配電網(wǎng)未來(lái)檢修的主要方式，全國(guó)其他各地也積極布局，使得近年的帶電作業(yè)迅猛發(fā)展，作業(yè)次數(shù)急速增長(zhǎng)[1-3]。

雖然，配電網(wǎng)帶電作業(yè)目前均采用全絕緣化的方式，相比于多年以前采用等電位的作業(yè)方式，在基本安全性方面有了較大的進(jìn)步與保證[4-6]。但是，帶電作業(yè)作為一項(xiàng)本身就具備高危險(xiǎn)性的工作，其整體安全性還受到安全生產(chǎn)綜合管理、工器具及防護(hù)、生產(chǎn)環(huán)境、人員素質(zhì)和現(xiàn)場(chǎng)管理等多方面因素的影響，呈現(xiàn)出分層分級(jí)的多因素非線性特征，不能僅從單一方面進(jìn)行評(píng)價(jià)[7]，相關(guān)文獻(xiàn)研究探討了輸電線路帶電作業(yè)安全評(píng)估的方法[5，8]，但是少有涉及到城市配電網(wǎng)。

圖1 配電網(wǎng)帶電作業(yè)安全綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

基于此，下面提出了一種無(wú)需進(jìn)行一致性檢驗(yàn)的改進(jìn)層次分析法的G1賦權(quán)法，進(jìn)行配網(wǎng)帶電作業(yè)安全綜合評(píng)估。

1 配電網(wǎng)帶電作業(yè)安全綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

配電網(wǎng)帶電作業(yè)安全性評(píng)價(jià)是綜合多方面因素的評(píng)價(jià)，在文獻(xiàn)[1，4，8]的基礎(chǔ)上，深入結(jié)合了帶電作業(yè)的生產(chǎn)制度和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)管理。從安全生產(chǎn)綜合管理、工器具及防護(hù)、生產(chǎn)環(huán)境、人員素質(zhì)和現(xiàn)場(chǎng)管理等多個(gè)方面進(jìn)行了細(xì)致的指標(biāo)梳理，建立了涵蓋目標(biāo)層、一級(jí)指標(biāo)、二級(jí)指標(biāo)的遞階層次結(jié)構(gòu)的配網(wǎng)帶電作業(yè)安全綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如圖1所示。

安全生產(chǎn)綜合管理方面：主要是從供電企業(yè)的安全生產(chǎn)制度方面進(jìn)行分析，提取出了生產(chǎn)責(zé)任制度落實(shí)情況、安全生產(chǎn)規(guī)章制度完善度、安全生產(chǎn)規(guī)章制度執(zhí)行力、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)安全監(jiān)督執(zhí)行力和事故應(yīng)急處理制度及預(yù)案等幾個(gè)二級(jí)指標(biāo)。

工器具及防護(hù)方面：主要考慮到帶電作業(yè)的安全防護(hù)和工器具是人員安全的“魂”，其重要性不言而喻。為此，提取出了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)方式、工器具(包含帶電作業(yè)絕緣斗臂車)使用規(guī)范程度、作業(yè)人員安全防護(hù)措施、個(gè)人防護(hù)用具合適程度和完備程度(如應(yīng)該穿絕緣服的情況而僅穿了絕緣披肩)以及工器具管理制度及執(zhí)行力度等多個(gè)二級(jí)指標(biāo)。

生產(chǎn)環(huán)境方面：主要通過(guò)對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)天氣情況(風(fēng)力和濕度等方面)、作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)點(diǎn)的作業(yè)空間情況、作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)配電網(wǎng)運(yùn)行方式、作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)自然環(huán)境惡劣程度以及作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)配電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行及安全情況等多個(gè)因素進(jìn)行了深入分析與提取。

人員素質(zhì)方面：主要通過(guò)作業(yè)人員的安全意識(shí)、技術(shù)水平(面對(duì)突發(fā)情況的技術(shù)應(yīng)急處置能力)、心理素質(zhì)和生理素質(zhì)等多個(gè)方面進(jìn)行了分析。

現(xiàn)場(chǎng)管理方面：通過(guò)深入分析帶電作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的管理方式，主要提取了作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)人為因素、現(xiàn)場(chǎng)管理管控能力、應(yīng)急處理能力和工作負(fù)責(zé)人作業(yè)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平等幾個(gè)方面的指標(biāo)。

2 基于G1賦權(quán)法的配電網(wǎng)帶電作業(yè)安全綜合評(píng)估

配電網(wǎng)帶電作業(yè)安全綜合評(píng)價(jià)主要是確定各指標(biāo)的權(quán)重信息，這里采用G1賦權(quán)法來(lái)確定各指標(biāo)的權(quán)重wj。

2.1 利用G1賦權(quán)法的指標(biāo)權(quán)重計(jì)算

G1賦權(quán)法是層次分析法(analysis of hierarchy process，AHP)的一種改進(jìn)方法，其主要優(yōu)勢(shì)在于[9]：1)計(jì)算量小，計(jì)算速度快；2)無(wú)需構(gòu)造判斷矩陣，更無(wú)需一致性檢驗(yàn)；3)具備保序性的特點(diǎn)，方法使用簡(jiǎn)便。

G1賦權(quán)法對(duì)于待評(píng)價(jià)的指標(biāo)集{X1，X2，…，Xm}確定其序關(guān)系的主要步驟為[9]：1)從待評(píng)價(jià)的指標(biāo)集中挑選出最不重要或者最重要的那個(gè)指標(biāo)，標(biāo)記為Xi；2)對(duì)余下的待評(píng)價(jià)指標(biāo)集的元素中再選出最不重要或者最重要的那個(gè)，標(biāo)記為Xj；3)按以上步驟，以此類推，就可以得到待評(píng)價(jià)指標(biāo)集各元素的唯一序關(guān)系Xi>Xj>…>Xk(i,j,k∈{1,2,…,m})。最后，再確定各相鄰指標(biāo)之間的相對(duì)重要程度。

G1賦權(quán)法作為主觀賦權(quán)法，需要專家人為地選擇相鄰指標(biāo)Xk-1和Xk之間地重要程度，其用數(shù)學(xué)關(guān)系表示為rk=wk-1/wk，式中wk為第k個(gè)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，且k=2,3,…,m。這樣就可以根據(jù)之前確定的序關(guān)系計(jì)算出各指標(biāo)的重要程度。為了盡可能減少人為因素的偏差，rk可以通過(guò)多位專家評(píng)判再取平均的方式進(jìn)行計(jì)算。通常，可以取最次要指標(biāo)相對(duì)重要程度rm=1，且可參考表1。

rk-1≥rk

(1)

(2)

wk-1=rkwk

(3)

式中，k=m,m-1,…,2。那么，各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)向量可表示為W=[w1,w2,…,wm]。

表1 指標(biāo)權(quán)重比較規(guī)則

2.2 配電網(wǎng)帶電作業(yè)安全綜合評(píng)估

在確定了各指標(biāo)綜合權(quán)重的基礎(chǔ)上，采用模糊綜合評(píng)價(jià)的方法，來(lái)確定配電網(wǎng)帶電作業(yè)安全綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。主要步驟如下[8-10]：

1)劃定5個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)集，即從好到差依次為{A級(jí)；B級(jí)；C級(jí)；D級(jí)；E級(jí)}。

2)通過(guò)確定各子集模糊綜合判斷矩陣Ri。由于有兩級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，需要先對(duì)二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)判，然后計(jì)算得到一級(jí)指標(biāo)的模糊評(píng)判結(jié)果。

(4)

3)進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)。為簡(jiǎn)便易用，采用最大隸屬度原則，通過(guò)隸屬度N=Wi·Bi得到評(píng)價(jià)結(jié)果。例如，通過(guò)計(jì)算得到對(duì)應(yīng){A級(jí)；B級(jí)；C級(jí)；D級(jí)；E級(jí)}的各自隸屬 度為N=[NANBNCNDNE]，若ND最大，按照最大隸屬度原則，那么最大的錄屬度ND對(duì)應(yīng)的等級(jí)D就是該評(píng)價(jià)的最終等級(jí)。

3 實(shí)例驗(yàn)證

按照模糊綜合評(píng)價(jià)的方法，由各帶電作業(yè)專家對(duì)各級(jí)指標(biāo)進(jìn)行單獨(dú)的模糊評(píng)判，得到各指標(biāo)集合的隸屬度矩陣：

然后再結(jié)合各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，計(jì)算得到一級(jí)指標(biāo)各自隸屬度向量為

B5=W(2)5·R5= [0.20,0.55,0.12,0.13,0]

那么，目標(biāo)層的隸屬度為

W(1)·(B1B2B3B4B5)T

= [0.167 9,0.518 4,0.163 9, 0.139 2, 0.051 3]

按照最大隸屬度原則，第2個(gè)隸屬度NB數(shù)值最大為0.518 4，故該次作業(yè)對(duì)應(yīng)的安全綜合評(píng)價(jià)等級(jí)應(yīng)為B級(jí)，處于較好的安全水平，但也需要注意到其他因素的潛在安全風(fēng)險(xiǎn)，需要持續(xù)改善整個(gè)作業(yè)過(guò)程。

4 結(jié) 語(yǔ)

在用戶和供電企業(yè)對(duì)可靠性要求越來(lái)越高的當(dāng)下，配電網(wǎng)檢修方式必然大規(guī)模向帶電作業(yè)方式轉(zhuǎn)變，而急速的擴(kuò)張使得帶電作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題必須得到足夠的重視，為此提出了一種配電網(wǎng)帶電作業(yè)安全綜合評(píng)估方法，可為相關(guān)企業(yè)的管理者提供相應(yīng)的決策支撐手段，并得到以下結(jié)論：

1)配電網(wǎng)帶電作業(yè)的安全多方面的影響，同時(shí)由于不同管理人員認(rèn)知的不同，對(duì)安全的把控方面?zhèn)戎夭煌瑸榇?，以相關(guān)文獻(xiàn)資料為基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)際帶電作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，建立了細(xì)化完善的安全綜合評(píng)估指標(biāo)。

2)利用G1賦權(quán)法確定了各評(píng)估指標(biāo)各自權(quán)重信息，然后建立了以模糊綜合評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)的配電網(wǎng)帶電作業(yè)安全綜合評(píng)估模型，以最大隸屬度原則的方式得到最終評(píng)價(jià)結(jié)果。

3)最后，以某實(shí)際帶電作業(yè)工作的安全綜合評(píng)估為例，詳細(xì)計(jì)算了整個(gè)綜合評(píng)估過(guò)程，驗(yàn)證所提方法的可行性。