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基于模糊理论的事故分析及措施决策模型的应用研究

作　者: 刘星魁
导　师: 唐敏康
学　校: 江西理工大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 瓦斯爆炸模糊理论事故树层次分析法理想趋近法
分类号: F426.1;TD771
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

近年来,频繁发生的煤矿重大安全事故对井下作业人员生命财产安全造成了极大的威胁,因此本文旨在建立一套基于模糊理论的事故安全分析及措施决策模型,以安全管理者的角度去分析和控制危险。其中,以事故树(Fault Tree Analysis,FTA)方法对事故发生可能性进行推算,以模糊层次分析法(Fuzzy Analytic Hierarchy Process,FAHP)衡量事故树中各基本事件严重程度,和基本事件发生概率相结合,对其进行风险排序,并尝试运用模糊语言变量,折衷权重法和理想趋近法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,TOPSIS)从成本,安全效益,技术可行性三个方面出发,建立一套在一定条件限制下的最佳措施决策方法,达到合理利用企业资源。在构建数学模型的同时,本文以瓦斯爆炸事故为例,探讨了该模型详细操作步骤,最后以实例验证其有效性和实用性,并通过灰色统计法结合备选评价人员背景判断其所属灰类,从中择优选取具有代表性的专家参与问卷调查,保证研究结果的准确性。从文中计算结果看出,在FTA分析过程中,虽然某些基本事件处于事故树中的次要位置,但并不能说明其具有的风险程度也一定低,应值得安全管理人员注意。在安全措施选取方面,不应一概而论的强调安全性的提升,需根据企业实际情况进行多方面综合考虑,以达到切实、可行、经济,避免不必要的损失。基于上述研究成果,从事故原因分析、到危险单元判定及安全措施决策,本文建立一套可供矿山企业参考的完整减灾模式,并可扩展到其它行业中去,从而为企业实现科学的安全管理,提高经济效益提供参考。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-8
图目录  8-9
表目录  9-10
第一章引言  10-15
  1.1 研究的背景与动机  10-12
  1.2 研究的范围  12
  1.3 研究的目的  12
  1.4 研究的意义  12-13
  1.5 研究的内容与流程  13-15
第二章文献回顾  15-26
  2.1 安全系统工程  15-17
    2.1.1 安全系统工程定义  15
    2.1.2 安全系统工程国内外发展概况  15-16
    2.1.3 安全系统工程研究内容  16-17
  2.2 人-机-环境系统工程  17-18
  2.3 事故树  18-21
  2.4 多指标决策方法  21-25
    2.4.1 层次分析法  21-24
    2.4.2 理想趋近法  24-25
  2.5 本章小结  25-26
第三章模糊理论概述  26-33
  3.1 模糊理论  26
  3.2 模糊集合  26-27
  3.3 模糊数  27-28
  3.4 模糊数基本定理  28-29
  3.5 模糊语言变量尺度  29-30
  3.6 求解模糊数  30-32
  3.7 本章小结  32-33
第四章煤矿瓦斯爆炸系统安全分析方法  33-49
  4.1 瓦斯爆炸机理  33-34
  4.2 瓦斯爆炸事故原因组成分析  34-35
  4.3 瓦斯爆炸事故树编制  35-37
  4.4 瓦斯爆炸事故树安全分析中的模糊性  37-38
  4.5 瓦斯爆炸事故树基本事件发生概率估计  38-41
    4.5.1 定量因素分析  38-39
    4.5.2 定性因素分析  39-41
  4.6 模糊事故树的逻辑门算子  41
  4.7 基本事件风险程度分析  41-47
    4.7.1 失效因子重要程度分析方法  42-47
    4.7.2 风险值排序  47
  4.8 本章小结  47-49
第五章最佳安全措施决策  49-55
  5.1 决策模型建立  49-50
  5.2 指标权重值确定  50-52
    5.2.1 熵值权重法  51
    5.2.2 折衷权重求算  51-52
  5.3 最佳安全措施决策方法  52-54
  5.4 本章小结  54-55
第六章评价人员筛选  55-59
  6.1 灰色统计法  55
  6.2 灰色统计评价人员筛选应用  55-58
  6.3 本章小结  58-59
第七章实例应用研究  59-76
  7.1 实例模糊事故树安全分析  59-63
    7.1.1 评价对象概况  59-60
    7.1.2 计算事故发生概率  60-62
    7.1.3 事故概率计算结果分析  62-63
  7.2 实例基本事件风险度分析  63-68
    7.2.1 主要因子(第二层)权重确定  63-65
    7.2.2 确定第三层因子间权重  65
    7.2.3 基本事件风险排序  65-67
    7.2.4 基本事件风险排序结果分析  67-68
  7.3 相关安全措施的提出  68
  7.4 实例最佳措施决策  68-76
    7.4.1 建立措施效益评估矩阵  68-69
    7.4.2 模糊数转化明确效益值  69-70
    7.4.3 启用TOPSIS方法排序  70-75
    7.4.4 决策结果分析  75-76
第八章总结与建议  76-79
  8.1 主要结论  76-77
  8.2 论文不足  77
  8.3 后续研究方向建议  77-79
参考文献  79-81
致谢  81-82
附录一  82-88
附录二  88-92
个人简介  92-93

基于模糊理论的事故分析及措施决策模型的应用研究

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