电梯安全级别模糊综合评价方法及应用研究

电梯安全级别模糊综合评价方法及应用研究

宋春儒

宋春儒

山东省特种设备检验研究院潍坊分院山东潍坊261000

摘要：电梯安全管理需要采取预防措施，由于电梯老化或使用频率高，导致电梯安全风险增加。因此，可以科学合理地进行安全评价方法，通过安全评价来解决公共安全风险。目前，我国电梯安全运行评价和年检频次的法律法规还有待完善。发达国家已开始将电梯安全综合评价作为电梯安全管理的重要方面之一。

关键词：电梯安全评估；模糊综合评价；指标评估；

为评价牵引电梯的综合安全水平，降低事故风险发生的概率，根据牵引电梯系统的运行和使用特点，提出了一种模糊综合安全评价方法。从人、机、环境、管理的综合角度，建立了电梯等级安全评价指标体系，并将特征向量法与区间估计分析理论相结合。同时计算权重和屏幕指标。通过引入模糊综合评价方法，对具有随机性和模糊性的评价向量进行了量化。根据定量评分值，将其分为五个安全等级，形成评价结论。

一、我国电梯安全综合评价指标体系

建立电梯安全评价指标体系，即以电梯系统为评价主体，以影响电梯安全运行的各因素为评价单元，将已施行的安全评价通则和电梯制造安装安全规范进行优化整合，衡量电梯运行梯况及安全性能。

1.I级评价指标。根据收集的坠落事故、触电事故、关人事故等电梯安全事故案例，在充分分析事故发生直接原因和间接原因的基础上，按主、客观因素建立评价指标体系。根据电梯运行系统的特点，将指标体系分为两大类：一类是静态指标。该类指标反映电梯运行系统客观因素，相对固定，主要是不可抗力的设备因素，定为“电梯设备U”；第二类是动态指标，即为使用环境、管理、维护等相对变化的人为因素，定为“使用环境W、运行管理X”。建立的电梯评价指标体系将是“人、机、环境、管理”因素的综合反映。

2.II级评价指标。I级评价指标中“电梯设备U”按照各个子系统的作用和功能不同进行分解，即划分为：曳引系统、导向系统、轿厢、门系统、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统和安全保护系统，另参照《电梯监督检验和定期检验规则》中关于整机性能试验的要求，添加整机性能试验评价指标。此外，使用环境W从使用场所和使用用途两项子指标出发进行评价；运行管理X则将电梯使用单位与维保单位作为II级评价指标。

3.III、IV级评价指标。以国家现行的电梯安全技术法规和标准（如GB7588－2003《电梯制造与安装安全规范》、GB/T10058－2009《电梯技术条件》、GB/T18775－2009《电梯、自动扶梯和自动人行道维修规范》、GB10060－2011《电梯安装验收规范》等）为依据，综合电梯检验机构历年电梯验收和定期检验报告、事故分析报告，包括设计、制造、安装、改造、维修保养原始资料文件记录，集合业内专家数轮反复征询、强化探讨，兼顾资料获取的难易程度及现场评价的可操作性，制定细分化的III、IV级评价指标。整个评价指标体系共有3个I级指标、13个II级指标，104个最低层级指标（即最小评价单元），服务于电梯安全综合评价总目标。限于篇幅，III、IV级评价指标只列出了部分。必须指出的是，文中所制定的各层级指标并非一成不变，各评价主体可以根据不同电梯系统的设备特点与环境、条件的不同，建立不同的指标体系，以适应实际评价工作的需要。由此可见，这是按照功能不同而对整个电梯系统进行划分的一种体系建立方案，可简化了评价对象，有利于对电梯系统功能的好坏程度进行直接评价，分析电梯安全保障体系功能的完好性。并且该指标体系最大特点在于其是一个递进层次结构，这种结构为使用多层次模糊综合评价方法奠定了基础。

二、模糊综合评价方法

1.采用EM法对指标权重向量进行确定。常用的方法包括熵权法、统计调查法、加权法。例如使用层次分析的方法，对特征向量进行计算，在递进层次结构中进行N个元素的相对重要性的比较，使用的公式：

A=（aij）nxn

A为两两比较判断矩阵，a为元素，ij代表相对重要性的比例标度。

2.区间估计分析理论筛选指标。进行电梯安全综合评价指标体系的应用，一般要面对复杂的层级，部分指标可以对于评价结果来说利用价值不大，因此对这部分最小价值评价指标要予以筛选，可以运用区间估计分析理论。运用这一理论，经过在多年运行的电梯故障事故监测数据加以统计和分析，发现能够准确计算出电梯安全综合评价指标体系权重值。弱权重评价指标被筛选出来，保留了具有相对告知的电梯设备指标。例如在曳引系统中，作为电梯运行的驱动部分，乘客的直接载体是轿厢，发生事故的概率较大，安全状态需要采用评价结果加以监测。经过评价指标体系的测评，大大降低了电梯的安全乘用风险。

3.安全综合状态模糊隶属度。由于安全状态具有一定的模糊性，因此在综合评价上，要保证准确性，可以采用隶属性进行描述，按照安全风险5级赋予不同的分值。对每一项采用的评价指标，具体设定为评价向量，得到具体的数据指标，然后对照标准尺寸和允许误差加以归类，按照检测细则和规定进行数量的计算。对于没有数据要求的评价指标，可以采用专家法进行评价。例如针对“轿厢体锈蚀变形指标”的测评，专家法按照安全状况进行指标的比例设定，按照5个评分等级的隶属度，得到专家比例的向量评价，最终的评价得分，就可确定电梯的安全级别。

三、系统稳定性和安全性

1、.防止人为误操作。如果操作人员违反操作规程，或者在中途出现操作不当的问题，就会造成电梯系统内部出现故障，混淆系统内部控制。当仪器等设备出现故障时，无论是乘客还是工作人员都必须提供准确及时的报警。在上位机界面上提示之后，工作人员需要格外注意电梯的安全管理问题，电梯数量不和运输能力差的问题，需要工作人员加以重视。因此，当电梯界面上的过滤条出现异常情况，工作人员必须要重视操作问题，注重开展PLC程序，考虑到所有不利因素，防止由于人为错误导致中间变量锁定，最后出现影响电梯正常运行的问题。

2.设置权限密码。在电梯的界面上设置操作权限，不允许无关人员进行操作。此外，专业的工作人员还需要对重要参数的修改，同时也要采用较高权限密码。

3.遇到故障及时报警。当仪器等设备出现故障时，无论是乘客还是工作人员都必须提供准确及时的报警。在上位机界面上提示之后，工作人员需要格外注意电梯的安全管理问题，电梯数量不和运输能力差的问题，需要工作人员加以重视。此外，电梯使用寿命虽然长，但这也意味着电梯的控制系统部件老化严重，机械磨损问题严重。这就需要工作人员在机房里配备一定的冷却设备，避免出现因为电梯主机温度过高而故障频发的问题。而且还有少部分电梯存在内外呼叫按钮损坏的问题，工作人员需要在制动轮或制动盘上，逐渐进行完善，施加制动力。只有对抽样分析和评价结果展开研究，才能针对电梯的设备安全管理、维护和使用展开深入研究，完善综合评价结果，明确电梯完善的方向，制定整体整改方案。

总之，工作人员必须结合电梯安全技术规范，分解电梯系统内部的复杂的操作系统，分开层次结构，建立电梯安全综合评价指标体系，完善设备的使用环境和安全管理的基本要求。此外，工作人员还需要根据指标数据是否清晰，制定出合理的评价向量量化水平，实现准确建模和评价。针对电梯评价指标体系出现的问题，工作人员需要采用区间估计分析理论方法，识别和剔除所有阻碍电梯安全的因素，为电梯运行安全等级的划分。未来可对指标进行动态监测和动态评价，实现电梯安全状态的预测与预警，构建融安全评价、预测和预警为一体的完整体系。

参考文献：

[1]赵静波，电梯安全级别模糊综合评价方法及应用.2017.

[2]王德芬，浅谈电梯安全级别模糊综合评价方法及应用研究.2018.