模糊綜合評判在起重機定期檢驗中的應用

● 山西省特種設備監督檢驗研究院 趙偉奇

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模糊綜合評判在起重機定期檢驗中的應用

● 山西省特種設備監督檢驗研究院 趙偉奇

摘 要:在起重機械的定期檢驗過程中，規定檢驗結果為合格和不合格兩種情況，但并沒有在合格的角度下再進行深入探討。文章對起重機的檢驗進行具體的等級劃分，以檢驗內容作為評判因素，應用模糊綜合評判模型進行分析。通過檢驗人員在檢驗過程中對各項檢驗內容的記錄，得到關于起重機械整體運行狀態的評價，為起重機械在以后的運行和維護過程中提供一定的借鑒作用。

關鍵詞：起重機械 定期檢驗 等級劃分 模糊綜合評判

起重機械是我國工業機械化和自動化過程中必不可少的重要環節，廣泛應用于國民經濟的各個部門。由于起重機械是高能量積聚、高危險性的作業設備，一旦發生事故將會帶來嚴重的后果。因此我國明文規定起重機械為特種設備之一，需要定期檢驗。檢測人員以《起重機械的定期檢驗規則》為依據，按照規則中檢測的內容對起重機械進行逐一檢測，其中任意一項不符合檢測要求即為檢測不合格。因此，筆者通過在起重機械的檢測過程中，對起重機械的各檢測項的運行狀態進行分析，并應用模糊綜合評判數學理論對起重機進行評價，得到起重機械整體情況的評價。評價結果對起重機以后的運行和維護操作等有很好的指導和借鑒意義。

起重機定期檢驗的內容

根據《起重機械定期檢驗規則》中起重機定期檢測項目及內容可知，起重機械的檢測包括：技術文件審查，作業環境和外觀檢測，司機室檢測，金屬結構檢測，軌道檢測，主要零部件檢測，電氣與控制系統檢測，液壓系統檢測，安全保護和防護裝置檢測，性能測試，首檢附加檢測等。對于起重機械的整體狀況，本文對金屬結構、軌道、主要零部件檢測、電氣與控制和液壓系統5項內容進行分析，并對這5項內容的運行狀態進行具體的等級劃分。

模糊綜合評判數學模型的建立

模糊綜合評判又稱模糊多目標決策，是在模糊的環境下，考慮多種因素的影響，為了某種目的利用模糊變換對一事物作出綜合決策的方法。模糊綜合評判在解決一些難以判斷的、難以決策的問題上有著非常突出的優勢，因此在起重機械的整體狀態的評價中應用模糊綜合評判數學模型能起到很好的效果。

1.因素集的建立

在起重機械整體狀態的評判過程中，通過起重機械定期檢驗規則的內容我們建立因素集。依據《起重機械定期檢驗規則》，將圖1作為數學模型的評判因素。

我們將確定的因素劃分為兩個層次，第一層影響因素U包括金屬結構U1、軌道U2、主要零部件U3、電氣與控制U4和液壓系統U5。第二層為第一層影響因素的子因素，其中金屬結構U1包括主要受力結構部件u11、金屬結構的連接u12；主要部件U3包括吊具u31、鋼絲繩u32、滑輪u33、導線器u34和其他u35五項；電氣與控制U4包括控制功能u41和過流保護u42，因此建立因素集為：

2.因素權重的建立

圖1　模糊綜合評判模型影響因素

對于因素集和因素子集中的因素，每個因素對于評判的事物的重要性程度是不盡相同的，故其對起重機械評判的權重各有差異，但滿足以下條件：

在影響因素權重的確定中，我們采用層次分析法來進行。層次分析法是通過分析復雜決策問題的影響因素、本質和內在關系，利用較少的定量信息使決策的思維過程數學化，為決策問題提供簡單的方法。

在權重的確定中，通過對影響因素的重要性進行兩兩對比，得到了關于其重要性的判斷矩陣，并對矩陣的最大特征值和最大特征值對應的正規化特征向量進行求解，若通過一致性的檢驗，則正規化特征向量為其對應影響因素的權重向量，否則需要對因素的重要性重新進行對比。起重機事故分析及對從事起重機械人員專家的調研問卷，通過打分機制，得到因素集及其因素子集的權重向量：

3.被擇集的建立

對于起重機械整體狀態情況，我們定義為整體狀況好、較好、一般、差4個等級，因此得到被擇集：

V={好，較好，一般，差}

4.單因素的模糊綜合評判

單因素模糊評價是從一個因素出發進行評判，以確定評判對象對評價集V的隸屬程度。影響因素的評判結果可用模糊集Ri表示，Ri稱為單因素評判集，可簡記為：

在起重機的定期檢驗中，對因素集中具體檢測內容進行隸屬度的打分，得到關于檢驗起重機械的狀態打分表，我們建立打分表如表1所示。

在起重機械的定檢過程中，依據表1的內容對起重機械的各個部件進行打分，其打分原則是針對上述的4個等級進行，將符合內容的填寫調查表，通過統計，即可得到被檢起重機械的影響因素對于被擇集的隸屬度。

5.模糊綜合評判

模糊綜合評判是考慮到所有影響因素對被擇對象的影響，從而更合理地對事件進行評判，即綜合考慮因素集及因素子集中所有影響因素的影響，對起重機械的運行狀態進行評判。

6.結果處理

使用Zadeh算子有：

案例分析

對某工廠的起重機進行檢驗，到場檢驗人員對被檢起重機進行檢測并填寫表1中的內容，通過數據分析、整理得到因素集中的因素對于起重機運行狀態的隸屬度。在此，我們以矩陣的形式給出。

根據計算結果和最大隸屬度原則可知，被測起重機的整體狀態為較好。

結論

（1） 本文是在起重機械定期檢驗的基礎上來進行研究的，通過應用模糊綜合評判對起重機械的結構、機構和電氣等方面進行分析，得到了關于起重機整體狀態的一個評價值，對起重機械的應用和維護有一定的借鑒作用。

（2） 在影響因素隸屬度的確定中，文章應用了層次分析法來確定，使得權重值的確定更加合理，更加準確。

（3） 在評判中，權重數據和隸屬度數據均為定性的信息，所以要求在以后的工作中應用更加先進的方法來進行分析，應用更多的定量數據。

表1　起重機械檢驗的內容

參考文獻

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