基于专家系统的电梯风险评价应用研究

摘要：专家系统是一种新型智能分析系统，其可以利用安全检查表收集电梯安全方面的相关数据，采用模糊数学理论对各种可能对电梯安全造成影响的因素进行综合评价，从而向电梯的维护者提供整改建议和措施，有效地实现电梯安全风险评估的测定工作。

关键词：专家系统；安全检查表分析法；模糊数学；电梯风险评估

中图分类号：TP273 文献标识码：A文章编号：1007-9599 （2011） 24-0000-02

Elevator Risk Evaluate Applied Research Based on Expert System

Zheng Xiyuan1,Ma Xin2,Wu Jian1

(1.Jinan Boiler&Pressure Vessel Supervision and Inspection Institute,Jinan 250002,China;2.Shandong Special Equipment Inspection Institute,Jinan 250101,China)

Abstract:Expert system is a new kind of intelligent analysis system,it can collect elevator safety data through a safe checklist,evaluate comprehensively possible factors impacting elevator safety through fuzzy mathematics theory,and then provide corrective recommendations and measures to elevator maintenance people in order to effectively achieve the elevator safety risk assessment.

Keywords:Expert system;Safety checklist analysis;Fuzzy mathematics;

Elevator risk assessment

专家系统是一种智能分析系统，其具有广阔的运用前景。电梯风险评价领域长期以来缺乏有效的风险评估方法。因此将专家系统应运用电梯风险评价中，不仅能够有效地改善当前评估工作中所存在的一些的问题，同时能够让评价的过程更为直观、更为准确，从而实现科学化以及智能化。

一、电梯风险评价方法的理论基础

（一）安全检查表分析法

安全检查表是当前最为先进的关于电梯安全风险评估的方法之一，其主要内容包括单位的管理制度，管理机构设置以及管理人员技能水平等方面的内容，通过对日常保养以及巡查等数据的收集分析，为电梯安全事故应急响应提供整改建议。安全检查表分析法采用安全检查数据分析法以及逐项赋值法等，其理论依据是单项否定计分法和模糊数学理论，是一种科学先进的分析方法，因而被广泛应运用于该领域。

（二）专家系统的基本概念

专家系统是一种人工智能系统，产生于上世纪60年代中期。专家系统能够模拟人类专家的知识经验，并且利用计算机进行计算。从而实现自动检测，以及故障诊断等。一个标准的专家系统通常是由五部分组成的。各个部分之间的相互关系如图1所示。

1.知识库（Knowledge Base）：顾名思义，知识库的主要功能是知识存储，其作为专家系统的核心，也是专家系统运作的关键。

2.推理机（Infer Engine）：推理机，又被称为推理引擎，其本质是一组计算机程序，通过预设设定的逻辑，进行运算，从而得出结论。

3.综合数据库（Data Base）：综合数据库存储着之前运算的结论，并且将其与当前的运算结果进行比对，从而有效地提高运算的准确性。

4.解释接口（Explanatory Interface）：解释接口，又被称为解释模块，其主要负责针对用户的提问进行推理解释，使用户能够清晰地知道整个推理的过程。

5.知识获取（Knowledge Acquisition）：知识获取模块是专家系统的信息输出模块，其主要功能是将计算机分析的结果以人类可以接受的方式进行输出，同时，知识获取能够实现知识库中规则的修改、删除以及更新，并且对知识库的完整性和一致性进行维护。

二、风险评价的过程

（一）评价方法

评价总分按以下的方法进行计算[1]。

评价总分=通用要求部分+特殊要求部分（其中通用要求部分为400分，特殊要求部分为100分），总分为500分。

通用要求部分=各条目实得分与其权值之积和（400/（400-各空缺项与其权值之积的和））。

通用要求部分换算总分=通用要求各条目实得分与其权值之积的和*特殊要求部分换算总分=特殊要求各条目实得分与其权值之积的和*（100/（100-各空缺项与其权值之积的和））。

特殊要求部分换算总分=通用要求各条目实得分与其权值之积的和评价时，某一评价项目不适用于某台电梯则视为该台电梯的空项，不给分。该项分计入空项分。

（二）评价结果处理

如果最终评价等级为合格（A类、B类或C类），则根据安全检查表中各个考察项中对象电梯的实际换算得分情况列出安全工作做的较好的方面加以鼓励继续保持，警示可能存在潜在不安全隐患的方面加以防范并给出最有效地防范措施。如果评价结果为不合格（D类），则根据安全检查表中各个考察项中对象电梯的实际换算得分情况列出对象电梯在每个考察方面中存在的严重问题，对于这些不安全状况分别提出相应的最有效的整改建议和处理措施。

我们将评价等级分为四类：A；B；C；D；，A，B，C为合格，D类为不合格。假设检测结果为合格，那么表面电梯仍旧处在良好的运作状态下，能够继续使用。如果检测结果为不合格，那么可以根据安全检查表中的具体数据对电梯安全进行综合性分析，从而找出问题，并且进行有效地处理。

三、应用实例

本文的实例根据济南市电梯风险评价管理的需求，只针对曳引式电梯、自动扶梯和自动人行道这两类电梯进行安全评价管理。安全检查表中的通用部分是指对这两类电梯都适用的考察项，而特殊部分是针对每类电梯的特殊性分别制定的考察项，因此各自有所不同。

（一）评价过程

根据上面讲述的基本方法[2，3]，具体步骤如下：

1.评价集合为V={电梯1，电梯2}；

2.评价对象的因素集；

通用指标集U = {u1，u2，u3，u4，u5，u6，u7，u8，u9，u10，u11， u12， u13，u14，u15，u16，u17，u18，u19，u20}

特殊指标集T= {t1，t2，t3，t4，t5，t6，t7，t8，t9，t10}

3.构造模糊关系；

结果B=A*R （其中A为权数矩阵，R为关系矩阵）

通用指标权集A={0.30，0.14，0.30，0.16，0.18，0.12，0.30，0.20，0.20，0.20，0.10，0.20，0.30，0.10，0.20，0.20，0.20，0.30，0.10，0.20}

（二）分析数据得出整改措施

根据安全检查表中所提供的信息，我们可以发现，电梯1的系统性能较为优秀，尤其是在电梯操作人员的培训工作方面电梯使用单位做得非常好，持证上岗，对电梯安全相关文件记录管理、事故处理以及隐患整个等方面具有一定的优势。但是，在电梯管理方面，尤其是机构设置和安全人员配置等方面，存在着一定的缺失，应该引起重视，加强防范。

从分析的情况来看，电梯2存在着较为严重的安全隐患，电梯使用单位必须引起高度重视，尤其是在电梯管理机构的设置以及人员配置等问题上，存在着严重的不足，并且管理人员自身素质也是造成安全隐患的重要因素之一。作为电梯使用单位，应该做好电梯使用情况的记录，保存好相关文件。同时在事故处理，故障处理等方面应该有健全的配套制度。因此，该电梯的使用单位应该从各个方面进行全面彻底的整顿，从而避免电梯在使用的过程中出现重大的危险事故。

四、结束语

安全检查表分析法与专家系统结合能够有效地节省检测的人力与物力，并且有助于电梯的使用单位及时发现情况，并且进行整改。这套系统的评价方法具有高度的科学性，以及准确性，基本上满足了新形势下电梯安全管理的要求。

参考文献：

[1]王小群,张兴容.模糊评价数学模型在企业安全评价中的应用[J].上海应用技术学院学报:自然科学版,2002,2(2):96

[2]韩其俊.安全检查表法在安全评价中的应用及改进[J].石油化工安全技术,2003,19(4):13

[3]吴丽萍.模糊综合评价方法及其应用研究[D].太原:太原理工大学,2006

[作者简介]郑希源（1979.11-），男，计算机工程硕士，济南市锅炉压力容器检验研究所，电梯检验师；马新，本科，化工机械；武剑，本科，英语。

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