一種電梯風(fēng)險評估方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電梯風(fēng)險評估方法，屬于電梯風(fēng)險的實時評估及過程與安全控制【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明首先采用指標(biāo)分析方法層次分析法對可能引起電梯故障的因素進行分析，并建立電梯風(fēng)險評估指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)；再獲取電梯風(fēng)險評估指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)中各指標(biāo)實測參數(shù)值，并對各指標(biāo)的實測參數(shù)值做初始化處理；然后通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)確定電梯風(fēng)險評估層次結(jié)構(gòu)中指標(biāo)的權(quán)重；最后通過帶時序?qū)W習(xí)算法的前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對電梯進行風(fēng)險評估，并劃分電梯風(fēng)險等級。本發(fā)明的評估方法對于很多領(lǐng)域都有可參考和應(yīng)用的價值，比如工業(yè)鍋爐、大型電力變壓器、工業(yè)管道等的風(fēng)險評估。
【專利說明】一種電梯風(fēng)險評估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電梯風(fēng)險評估方法，屬于電梯風(fēng)險的實時評估及過程與安全控制【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的迅猛發(fā)展，人民物質(zhì)文化生活水平的迅速提高，電梯已不僅是一種生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的重要設(shè)備，更是一種工作和生活中的必需設(shè)備，電梯和汽車一樣，已經(jīng)是人民頻繁乘用的交通運輸設(shè)備。我國電梯數(shù)量由2001年底的28.5萬臺增至2011年底的163萬臺，且每年以20%左右的速度在增長，目前中國已經(jīng)為世界上電梯擁有量最大的國家。而近年來頻發(fā)的電梯事故，引發(fā)政府與社會各界對電梯的安全的廣泛關(guān)注。根據(jù)國家質(zhì)檢總局的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，近年來全國平均每年發(fā)生電梯事故40起左右，傷亡40余人，自2011年以來電梯事故有明顯的上升趨勢。
[0003]國家“十二五”特種設(shè)備安全與節(jié)能發(fā)展規(guī)劃提到要“加大對電梯使用單位和維保單位的監(jiān)督管理，建立電梯維保單位誠信評價體系，防范作業(yè)過程傷害事故，推動建立老舊電梯更新改造機制”;“十二五”特種設(shè)備科技發(fā)展規(guī)劃對電梯等特種設(shè)備的安全監(jiān)管模式、安全評價技術(shù)、檢驗檢測技術(shù)和應(yīng)急救援技術(shù)提出了更高要求。以上政策足以表明電梯的安全問題弓I發(fā)政府高度關(guān)注。
[0004]目前，關(guān)于電梯風(fēng)險評估的方法有很多，如張廣明等提出的基于模糊層次分析法與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電梯風(fēng)險評估方法；鄭祥盤以多層綜合評價數(shù)學(xué)模型統(tǒng)計的方法為準(zhǔn)貝U，實現(xiàn)電梯系統(tǒng)的綜合安全評估。但現(xiàn)有方法的權(quán)值多以專家經(jīng)驗為依據(jù)，致使評估結(jié)果的準(zhǔn)確性以及應(yīng)用的有效性存在不足。盡管電梯問題普遍存在卻很難定性和評價，導(dǎo)致政府監(jiān)管、維保單位維護和事故預(yù)防只能憑經(jīng)驗判斷，出現(xiàn)目前監(jiān)管不力、維保不及時、預(yù)防不到位的現(xiàn)狀。因此，提供一種簡單易行，可以靈敏、快速、可靠、實時地評價電梯的整體運行狀況，為預(yù)防各種類型的電梯故障提供一種可靠實用的評估方案顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:電梯事故中監(jiān)管不力、維保不及時、預(yù)防不到位的問題，提供一種具有較高的應(yīng)用價值的、簡單易行的電梯風(fēng)險評估方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種電梯風(fēng)險評估方法:
(1)該方法采用常用的指標(biāo)分析方法層次分析法(AHP)對可能引起電梯故障的因素進行分析，并建立電梯風(fēng)險評估指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)；
(2)該方法采用現(xiàn)有成熟的計算機技術(shù)獲取電梯風(fēng)險評估指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)中各指標(biāo)實測參數(shù)值，并對各指標(biāo)的實測參數(shù)值做初始化處理；
(3)該方法采用現(xiàn)有的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)確定電梯風(fēng)險評估層次結(jié)構(gòu)中指標(biāo)的權(quán)
重；
(4)該方法采用帶時序?qū)W習(xí)算法的前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(EBP)對電梯進行風(fēng)險評估，并劃分電梯風(fēng)險等級。
[0007]在文獻綜述、專家經(jīng)驗訪談的基礎(chǔ)上，采用常用的評價指標(biāo)分析方法層次分析法(AHP)，對可能引起電梯風(fēng)險的因素以層次的方式進行分析，最終“選定超載裝置、超速保護裝置、繩頭組合、緊急電源裝置、質(zhì)量維保、極限開關(guān)動作次數(shù)”10個影響因素作為電梯風(fēng)險評估指標(biāo)，并建立如圖2所示的電梯風(fēng)險評估指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)。
[0008]在電梯風(fēng)險評估指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，選取20個樣本，采用實地調(diào)研的方式獲取電梯風(fēng)險層次結(jié)構(gòu)中各指標(biāo)實測參數(shù)值；由于各樣本中各指標(biāo)的數(shù)據(jù)值相差很大，不能直接進行比較，故采用常用的評價指標(biāo)隸屬度函數(shù)對樣本數(shù)據(jù)進行初始化處理。
[0009]由于電梯風(fēng)險評估指標(biāo)有的是值越大越好，有的是值越小越好，有的是取值適中較好，故將電梯風(fēng)險評估指標(biāo)歸為正指標(biāo)、逆指標(biāo)、適度指標(biāo)三類，本專利中正指標(biāo)有:超載裝置、超速保護裝置、繩頭組合、緊急電源裝置、質(zhì)量維保，逆指標(biāo)有:極限開關(guān)動作次數(shù)、安全鉗動作次數(shù)，適度指標(biāo):部件更換、電梯使用年數(shù)、平均負荷情況，定義正指標(biāo)、逆指標(biāo)、適度指標(biāo)的隸屬度函數(shù)如下:
(1)正指標(biāo)
【權(quán)利要求】
1.一種電梯風(fēng)險評估方法，其特征在于: (1)采用指標(biāo)分析方法層次分析法對可能引起電梯故障的因素進行分析，并建立電梯風(fēng)險評估指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)； (2)獲取電梯風(fēng)險評估指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)中各指標(biāo)實測參數(shù)值，并對各指標(biāo)的實測參數(shù)值做初始化處理； (3)通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)確定電梯風(fēng)險評估層次結(jié)構(gòu)中指標(biāo)的權(quán)重； (4)通過帶時序?qū)W習(xí)算法的前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對電梯進行風(fēng)險評估，并劃分電梯風(fēng)險等級。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯風(fēng)險評估方法，其特征在于:采用評價指標(biāo)分析方法層次分析法對可能引起電梯風(fēng)險的因素以層次的方式進行分析，選定超載裝置、超速保護裝置、繩頭組合、緊急電源裝置、質(zhì)量維保、極限開關(guān)動作次數(shù)、安全鉗動作次數(shù)、部件更換、電梯使用年數(shù)、平均負荷情況作為電梯風(fēng)險評估指標(biāo)，并建立電梯風(fēng)險評估指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯風(fēng)險評估方法，其特征在于:在電梯風(fēng)險評估指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，選取20個樣本，通過分析獲取電梯風(fēng)險層次結(jié)構(gòu)中各指標(biāo)實測參數(shù)值，通過評價指標(biāo)隸屬度函數(shù)對樣本數(shù)據(jù)進行初始化處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯風(fēng)險評估方法，其特征在于:將電梯風(fēng)險評估指標(biāo)歸為正指標(biāo)、逆指標(biāo)、適度指標(biāo)三類，其中: 正指標(biāo)有:超載裝置、超速保護裝置、繩頭組合、緊急電源裝置、質(zhì)量維保； 逆指標(biāo)有:極限開關(guān)動作次數(shù)、安全鉗動作次數(shù)； 適度指標(biāo):部件更換、電梯使用年數(shù)、平均負荷情況； 定義正指標(biāo)、逆指標(biāo)、適度指標(biāo)的隸屬度函數(shù)如下: (1)正指標(biāo)

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯風(fēng)險評估方法，其特征在于:所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法確定電梯風(fēng)險評估層次結(jié)構(gòu)中各指標(biāo)的權(quán)重，包括三個階段: 第一階段是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建，建立一個10-6-1的3層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，其中10表示輸入層神經(jīng)單元數(shù)，隱含層神經(jīng)單元數(shù)可自行設(shè)定，但其應(yīng)大于輸入層神經(jīng)元和輸出層神經(jīng)元數(shù)目和的一半，小于輸入層神經(jīng)元和輸出層神經(jīng)元數(shù)目的和； 第二階段是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練，選取20個樣本對此神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練，得到網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定時各神經(jīng)元之間的權(quán)值系數(shù)； 第三階段是電梯風(fēng)險評估層次結(jié)構(gòu)中各指標(biāo)權(quán)重的確定，對各神經(jīng)元之間的權(quán)重加以分析處理，利用相關(guān)顯著性系數(shù)、相關(guān)指數(shù)以及絕對影響系數(shù)來描述輸入因素和輸出因素之間的關(guān)系，得到電梯風(fēng)險評估層次結(jié)構(gòu)中各指標(biāo)權(quán)重。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯風(fēng)險評估方法，其特征在于:利用相關(guān)顯著性系數(shù)、相關(guān)指數(shù)以及絕對影響系數(shù)來描述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入因素和輸出因素之間的關(guān)系，具體公式如下: (1)相關(guān)顯著性系數(shù)
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯風(fēng)險評估方法，其特征在于:采用帶時序?qū)W習(xí)算法的前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法建立一個3層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，輸入層節(jié)點是電梯風(fēng)險層次結(jié)構(gòu)中的10個指標(biāo)，隱含層節(jié)點數(shù)為6，輸出層節(jié)點數(shù)為1，學(xué)習(xí)算法是BP算法，20個電梯安全狀態(tài)的評估樣本被分為訓(xùn)練樣本和評估樣本，前15個用于網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，后5個則用于測試網(wǎng)絡(luò)性能，電梯風(fēng)險檢測結(jié)果由0-1的數(shù)值組成，并將電梯風(fēng)險分成5個等級，各等級電梯風(fēng)險檢測值所屬區(qū)間分別為(0，0.2]、(0.2，0.4]、(04，0.6] >(0.6,0.8]、(0.8，I]，分別表示電梯狀況分別為非常不好、不好、一般、較好、非常好。
【文檔編號】G06F19/24GK103678952SQ201310564039
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】孫云波, 王 華, 桑秀麗, 蘇俞真, 陶然, 徐建新, 李新仕, 肖漢杰, 胡建杭, 魏永剛, 梁波, 郭澍 申請人:昆明理工大學(xué), 云南省特種設(shè)備安全檢測工程技術(shù)研究中心