測量設備安全管理風險評估與防范

摘要：通過對白鶴灘水電站工程進行深入分析，構建包含設備性能、操作安全、環境適應性、維護管理、技術更新、數據管理和安全文化7個一級指標的測量設備安全管理風險評估指標體系，利用模糊數學理論，結合專家打分和實際測量數據，對每個指標進行模糊化處理，計算各指標的隸屬度，通過模糊合成運算，得出各指標整體風險等級。以白鶴灘水電站為例，研究評估測量設備的安全風險，并提出相應的防范策略。研究結果表明，該方法能夠有效識別和評價測量設備的安全管理風險，為類似工程的測量設備安全管理提供參考。

關鍵詞：白鶴灘水電站；測量設備；安全管理；風險評估；模糊綜合評價法

0引言

在大型水電工程建設中，測量設備的安全管理對于確保工程質量和施工安全具有至關重要的作用，但其在實際應用中可能面臨如技術故障、操作失誤、環境變化等多種風險，給安全管理帶來巨大挑戰。為了有效識別和管理這些風險，構建一種科學、系統的風險評估方法十分必要。

在現有的風險評估方法中，層次分析法（AHP）、主成分分析法（PCA）、模糊綜合評價法和神經網絡評價法等方法各有優勢和局限[1]。本文選擇模糊綜合評價法作為主要的風險評估工具，該方法能夠很好地處理評價對象的不確定性和模糊性，通過構建模糊關系矩陣和模糊合成運算，為風險評估提供一種直觀且符合人類思維過程的方法。

1項目概況

白鶴灘水電站位于四川省涼山州寧南縣和云南省昭通市巧家縣境內，是金沙江下游4個梯級電站中的第二個大型水電工程。該水電站的主要目標是發電，同時具有防洪、航運、攔沙和促進地方經濟社會發展的綜合效益。

白鶴灘水電站建設中采用了多項先進技術和設備，但由于所處環境復雜，測量設備的安全使用面臨著前所未有的挑戰。首先，工程所處的地理位置地形起伏極大，峽谷深切，河流湍急，要求測量設備必須具備極高的精確度和穩定性；其次，該地區的氣候條件極端多變，每年高溫季節溫度高達41℃，且常有強風和極端天氣事件，這些自然因素對測量設備的防護性能和操作環境提出了嚴苛要求；最后，施工現場的高噪聲、強振動和強電磁干擾等環境因素，進一步增加了測量工作的難度，對設備的精確度和可靠性構成了潛在威脅。

2測量設備安全管理風險評估指標及模型構建

2.1評價指標體系設計

測量設備安全管理風險評估指標體系的構建，需要依據科學性、系統性、可操作性、相對獨立性及代表性等指標選取原則，且要充分考慮體系的整體效果。本文通過對已有學者的研究成果進行分析和總結，整理和歸納得到初選指標，并通過與從事多年水電站建設項目工程人員、專家及學者訪談，采用多輪專家訪談評分對指標體系不斷刪補更新，最終形成由7個一級指標和26個二級指標構成的測量設備安全管理風險評估指標體系，見表1。

2.2測量設備安全管理風險評估模糊綜合評價模型建立

模糊綜合評價QPUgQTdFQ5zYvMBuklYiXA==法實施過程包括建立評價因素集、建立綜合評價評語集，確定模糊關系矩陣[2]，進行模糊綜合評價運算。

具體步驟如下：

（1）建立評價因素集。將測量設備安全管理風險評價指標體系一級指標的7個因素建立因素集為U={U1，U2，…，U7}，則二級指標Ui={Ui1，Ui2，…，Uij}（i=1，2，…，7；j=1，2，…，m）。

（2）建立綜合評價評語級集。根據相關文獻，將測量設備安全管理風險評估指標按照風險程度設置評語集為V={v1，v2，v3，v4，v5}={低，較低，中等，較高，高}［3］。評語集的隸屬度取值為V=（0.1，0.3，0.5，0.7，0.9）。

（3）確定模糊關系矩陣。在因素集U和評語集V確定以后，設rije為指標Uij對評語集V的隸屬度（e=1，2，3，4，5），由n名專家根據評語等級對各因素進行評價，則專家在各評級數據中的占比人數為（vij1，vij2，vij3，vij4，vij5），可得rije=vije/∑5k=1vijk，指標Uij的隸屬度矩陣Rij=（rij1，rij2，rij3，rij4，rij5），由此可得模糊關系矩陣R=（Ri1，Ri2，…，Rim）。

（4）模糊綜合評價運算。采用模糊綜合評價法需要確定指標權重。設指標權重向量為W=（w1，w2，…，wn），利用專家的知識和經驗[4]，本文采取層次分析法確定指標權重，則通過權重向量W與模糊矩陣R的運算，得到測量設備安全管理風險評估的模糊綜合評價集B={b1，b2，b3，b4，b5}，公式如下

B=W×R

則測量設備安全管理風險綜合評價值Z=B×VT。

3白鶴灘水電站項目測量設備安全管理風險評估

3.1基于層次分析法的評估指標權重確定

在白鶴灘水電站項目中，使用層次分析法確定測量設備安全管理風險評估指標體系的權重。具體實施中遵循如下步驟：

（1）根據測量設備安全管理風險評估指標體系的結構特征及層級關系，構建以測量設備安全管理風險為目標層、一級指標為準則層、二級指標為子準則層的層次結構模型。

（2）邀請9名白鶴灘水電站相關測量設備安全管理人員及本領域專家按照1～9標度法對風險評估指標進行兩兩成對比較，并給出相對重要性評分。其中，1表示兩個指標同等重要，9表示一個指標比另一個指標重要得多。最終得到判斷矩陣。

（3）對判斷矩陣采用根法求解得到指標的特征向量，將特征向量歸一化，得到每個指標的權重，并計算得到特征值。

一級指標權重為W1=（0.140 8，0.185 8，0.161 8，0.205 7，0.091 2，0.087 9，0.126 8）。

二級指標權重為W2=（0.024 5，0.034 2，0.037 8，0.044 3，0.054 1，0.041 5，0.059 4，0.030 8，0.033 6，0.066 5，0.061 7，0.055 2，0.047 2，0.054 2，0.025 4，0.023 7，0.023 2，0.037 1，0.030 9，0.021 3，0.040 2，0.026 4，0.037 3，0.030 5，0.037 3，0.021 7）。

最大的特征值為λmax=27.159 9。

計算判斷矩陣一致性比率（CR）。由于CI=（λmax-1）/（n-1），CR=CI/RI，計算得到CR值為0.027 97，小于0.1，表明專家對該風險指標的判斷矩陣滿足一致性要求[3]。

3.2風險評價

邀請9名白鶴灘水電站相關測量設備安全管理人員及本領域專家，對測量設備安全管理風險評估指標按照風險程度評語集進行打分，匯總統計每類風險因素在不同評語下的人數占比，得到二級指標隸屬度矩陣R，測量設備安全管理風險評估指標權重見表2。

由公式B=W×R，計算可得一級指標隸屬度值，見表3。

綜合隸屬度值為：B=W1×R′=（0.087 7，0.204 7，0.356 3，0.232 9，0.118 4）

風險綜合評價值為Z=B×VT=（0.087 7，0.204 7，0.356 3，0.232 9，0.118 4）×（0.1，0.3，0.5，0.7，0.9）=0.52

根據隸屬度值及綜合隸屬度值可知，白鶴灘水電站項目測量設備安全管理風險等級為中等風險。該項目在設備性能、操作安全、環境適應性、維護管理、技術更新、數據管理和安全文化方面都有一定的實踐成效。然而，環境適應性、操作安全、維護管理和設備性能在風險等級較高方面的隸屬度值偏高，可能存在潛在的風險點。此外，一系列新技術的引入有助于提高測量精度、監控施工進度和確保施工安全，但也可能帶來新的問題，如穩定性和可靠性等問題。

3.3風險防范建議

（1）維護管理方面，對維護計劃進行優化，針對識別出的高風險設備和部件實施更頻繁的檢查和預防性維護。建立一個綜合性的維護記錄系統，詳細記錄每次維護的日期、活動內容、更換部件及發現問題的處理情況，以便追蹤設備狀況并分析維護效果。進一步地，確保維護團隊接受定期培訓，提升他們對最新設備技術和維護策略的了解。此外，加強備件管理，確保關鍵備件的有效庫存，以減少因等待備件更換而造成的停機時間。

（2）設備性能方面，建議選擇使用高可靠性的測量設備，并確保其軟件和硬件均保持最新，以減少技術故障的風險。實施定期的設備維護和升級計劃，以提高其穩定性和準確性。在數據管理方面，采用高級的數據加密技術和安全的數據傳輸協議，確保測量數據在存儲和傳輸過程中的安全性和完整性。設置數據訪問控制，限制數據訪問權限，防止未經授權的訪問和數據泄露。通過建立數據備份和恢復策略，確保數據丟失或損壞時能夠迅速恢復。此外，定期對設備操作人員和數據管理人員進行安全培訓，提高他們對數據安全的認識和處理能力，是保障測量設備及數據安全的關鍵措施。

（3）人員培訓和管理方面，實施全面的培訓計劃，覆蓋測量設備的正確操作方法、安全規程、緊急響應措施及風險識別和防范技巧。通過模擬實際工作環境中可能遇到的復雜情況，如極端天氣條件下的操作，培養員工的問題解決能力和應急處理能力。同時，建立一個持續的評估和反饋機制，定期評價培訓效果和員工的操作技能，確保培訓內容與實際工作需求緊密相關并能夠及時更新。此外，通過加強現場監督和管理，確保所有操作規程被嚴格遵守，及時糾正不安全的操作行為，提升整個團隊的安全意識和專業技能。鼓勵開放的溝通文化，讓操作人員能夠自由地分享經驗和提出改進建議，共同創建一個安全、高效的工作環境。

4結語

本文提出了一種基于模糊綜合評價法的測量設備安全管理風險評估方法，針對白鶴灘水電站的特定環境和工程需求，構建了一個綜合的測量設備安全管理風險評估指標體系，并采用模糊數學理論進行風險評估。該方法能夠有效地處理評價對象的不確定性和模糊性，為測量設備安全管理提供科學依據。

參考文獻

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[5]徐婧，劉伊生．基于AHP-物元可拓法的裝配式建筑綜合效益評價[J]．建筑經濟，2020，41（8）：98-102．

收稿日期：20240407

作者簡介：

孔海峽（通信作者）（1979—），女，高級工程師，研究方向：測量施工技術、測量設備管理。

張興輝（1983—），男，高級工程師，研究方向：房建與公路施工技術、項目管理。

謝博（1982—），男，工程師，研究方向：項目管理、設備管理。