申请/专利权人：中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司

申请日：2020-03-29

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN111507586B

主分类号：G08B21/18

分类号：G08B21/18;G08B31/00;G08G3/02

优先权：["20200219 CN 2020101015993"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2020.09.01#实质审查的生效;2020.08.07#公开

摘要：一种通航水域水上施工安全预警分级方法及系统，包括核心指标数据模块、实时监测接收模块、风险分析模块、风险预警模块。核心指标数据模块包括三级安全指标体系单元和自定义安全指标单元，各安全指标的量化依据国家法律法规、行业规范和行业专家的经验；实时监测接收模块用于实时显示各安全指标的施工监测数据，并定时将监测数据传输至风险分析模块；风险分析模块包括实测风险因子识别、划分安全风险等级、单指标风险评价、多指标综合风险评价四个单元，用于评判各项因素和耦合多因素的整体施工环境的安全风险程度；风险预警模块通过可视化安全预警平台向施工人员展示各安全指标因素和综合评价结果的风险等级及对应的安全措施建议，用于风险预警。

主权项：1.一种通航水域水上施工安全预警分级方法，其特征在于，通过通航水域水上施工安全预警分级系统实施，方法实施包括以下步骤：1确定参与安全风险评价的因素集：收集工程施工区域的基础资料和信息，依据危险源的统计分析，确定安全指标；设U＝{u1，u2，…，us}为刻画被评价对象的s种评价因素集，其中s是评价因素的个数；具体地，如果划分为多级评价因素集，第一级指标第i个因素的二级评价因素集表示为ui＝{ui1，ui2，…，uim}，uim表示对应第一级指标ui的第二级指标集合的第m个因素；第二级指标第m个因素的三级评价因素集表示为uim-n表示对应第二级指标uim的第三级指标集合的第n个因素；2实时监测并采集评价因素数据：收集施工区域的基本资料和利用现场仪器设备对评价因素的施工数据进行动态监测和采集，并定时存储和处理，提供给步骤3用于计算评价因素对于不同风险等级的隶属程度；3建立基于模糊评价的水上施工安全风险评价模型：依据步骤1建立的安全指标体系，构建单指标风险评价模型和多指标综合风险评价模型；所述单指标风险评价模型：利用隶属度函数判断评价因素对各风险等级的隶属程度，当计算结果越靠近某一风险等级，认定该评价因素处于此风险等级；在进行隶属度计算时，首先判断评价因素的类型，若评价因素的安全性随数值的增大而增大，则采用升半梯形隶属度函数；反之，若评价因素的安全性随数值的增大而减小，则采用降半梯形隶属度函数；升半梯形隶属度函数： 降半梯形隶属度函数： 其中，x表示某评价因素ui的实测值，由步骤2提供；α、β分别表示该评价因素ui对应等级vj的安全阈值上下限，该数据以国家法律法规、行业标准规范为理论基础，采用专家调查法确定评价因素的风险等级分级标准，即量化各级风险等级的安全指标阈值上下限α、β；采用专家调查法确定环境因素的风险等级分级标准如下表： 进而得到模糊关系矩阵：ri＝ri1，ri2，...，rin其中，rij表示某个被评价对象从因素ui对等级模糊子集vj的隶属度，对ri＝ri1，ri2，…，rin一般会进行归一化处理使得其目的是消除量纲的影响；所述多指标综合风险评价模型：将权重分配模糊矢量A与模糊关系矩阵R合成得到各评价因素的模糊综合评价结果矢量B，然后利用评价因素的模糊综合评价结果矢量B与各风险等级的秩ki加权求和，得到被评价对象的相对位置，通过与各风险等级的位置做对比，确定最终整体施工环境的风险等级，其具体表达方式如下：模糊综合评价矢量： 其中，bj表示被评级对象从整体上看对评价等级模糊子集元素vj的隶属程度，j＝1，2，…，n；A＝a1，a2，…，am为权重分配模糊矢量，其中ai表示第i个因素的权重，反映了该因素的重要程度，该值的确定通过邀请行业专家根据Santy的1-9标度方法，对不同级别的参评因素相对于上一级的某一个因素的相对重要性进行比较，构建判断矩阵并经过归一化处理获得，并且该结果能够通过层次单排序及一致性检验、层次总排序及一致性检验；为了方便从判断矩阵获得对应的权重分配，则定义了两个概念，即正互反矩阵和一致性矩阵；首先给出正互反矩阵的定义，若矩阵A＝aijn×n满足：Iaij＞0； 则称之为正互反矩阵aii＝1，i＝1，...，n；其中满足的互反矩阵称为一致矩阵；利用一致性矩阵的性质算出不同因素的比例：若A的最大特征矩阵λmax对应的特征向量为W＝w1，…，wnT，则公式中的w就是权重，通过比较矩阵的最大特征值所对应的特征向量，获得不同因素的权重；然后，计算随机一致性比率CR值，当一致性比率CR＜0.1时，则认为A的不一致程度在容许范围之内，有满意的一致性，通过一致性检验；层次单排序一致性比率：层次总排序一致性比率：式中，CI表示一致性指标，其中，λ为判断矩阵的特征值，n为判断矩阵的阶数；a1，a2，…，am表示上一层A层m个因素A1，A2，…，Am对于总目标Z的排序；进而综合多项评价因素的整体施工环境的风险等级M表示为： 其中，ki是各等级的秩，表示各风险等级的量化值；4风险预警：基于步骤3风险分析结果，分为单指标风险预警和多指标综合风险预警两个部分；当单指标或多指标评价结果处于高风险等级，该指标和对应的风险等级在风险预警平台呈预警红色字体显示，并显示建议的安全措施；当单指标或多指标评价结果处于低风险和高风险等级之间，该指标和对应的风险等级在风险预警平台呈预警橙色字体显示，并显示建议的安全措施；所述的通航水域水上施工安全预警分级系统，包括核心指标数据模块、实时监测接收模块、风险分析模块、风险预警模块；所述核心指标数据模块包括三级安全指标体系单元和自定义安全指标单元，各安全指标有可删除选项，其量化依据国家法律法规、行业规范和行业专家的经验；所述实时监测接收模块用于实时显示各安全指标的施工监测数据，并定时将监测数据传输至所述风险分析模块；所述风险分析模块利用模糊综合评价法对所述安全指标的动态风险进行分析，用于评判各项因素和耦合多因素的整体施工环境的安全风险程度；所述风险预警模块通过可视化安全预警平台向施工人员展示各安全指标因素和综合安全风险评价结果的对应的风险等级及对应安全措施建议，用于实时预警；所述核心指标数据模块的三级安全指标体系单元的第一级安全指标体系包括人、物、环三个因素，人因素的第二级安全指标体系包括健康状况、专业技能和安全措施因素，物因素的第二级安全指标体系包括设备、特殊物品、安全设施因素，环境因素的第二级安全指标体系包括水文、气象和航道因素，健康状况因素的第三级安全指标体系包括生理状况和心理状况因素，专业技能因素的第三级安全指标体系包括专业知识、持证上岗、指挥能力、安全生产教育和培训因素，安全措施因素的第三级安全指标体系包括安全生产责任制、施工方案、专项施工方案、应急预案因素，设备因素的第三级安全指标体系包括设备的选择、设备的安全控制、设备的检修与保养因素，特殊物品的第三级安全指标体系包括特殊物品的储存与处置、特殊物品的定期检验因素，安全设施的第三级安全指标体系包括安全警示标志、安全防护设施、安全应急设施因素，水文因素的第三级安全指标体系包括流速、水深、波浪、潮汐因素，气象因素的第三级安全指标体系包括风、能见度、冰冻因素，航道因素的第三级安全指标体系包括航道宽度、航道水深、航道弯曲半径、通航船舶密度、交叉区域和碍航物因素；对于未包含在默认的三级安全指标体系里的因素，所述核心指标数据模块经操作人员通过设置自定义安全指标单元，手动添加新的安全指标并将其按照量化规则进行量化；所述风险分析模块包括实测风险因子识别、划分安全风险等级、单指标风险评价、多指标综合风险评价，共计四个计算单元；具体为：所述实测风险因子识别单元用于将实测数据分类至对应安全指标的范围内；所述划分安全风险等级单元，通过操作人员手动选择不同级别的风险分级方式；所述单指标风险评价单元，通过单因素的隶属度分析，判断各指标的安全风险等级；所述多指标综合风险评价单元，分级耦合多重因素评判整体施工环境的风险等级。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司 通航水域水上施工安全风险预警分级方法及系统

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD