基于模糊层次分析法的电梯状态量化评估.pdf

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1、2013年9月机械设计与制造工程Sep．2013第42卷第9期MachineDesignandManufacturingEngineeringVo1．42No．9DOI：10．3969／j．issn．2095—509X．2013．09．015基于模糊层次分析法的电梯状态量化评估郑祥盘(1．福州大学机械工程及自动化学院，福建福州350108)(2．福建省特种设备检验研究院，福建福州350008)摘要：电梯因机电耦合复杂、运行参数多等因素难以进行系统状态评估，在分析电梯系统功能层次结构特点的基础上，运用模糊综合评估和

2、层次分析法，提出了电梯系统量化评估设备安全状态的方法。考虑到电梯运行过程中各参数的影响，运用层次分析法研究了评估层级结构权重，采用分值来综合评价电梯安全状态，从而全面掌握其系统安全状态。运用该方法对特种设备行业中的电梯进行评估验证分析，验证了其有效性。关键词：模糊层次分析法；电梯；状态；量化评估．中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：2095—509X(2013)09—0062—03目前，众多学者致力于设备状态评估方法研1电梯系统功能层次评估模型究，主要集中在核电、电力、航空、船舶等领域。郑电梯是一个实现

3、特定功能的复杂机电系统，种冬琴等⋯应用层次分析和模糊决策理论对核电事类繁多，结构复杂，影响其安全状态的因素众多。故应急决策的多个目标进行综合分析；张金萍这些因素之间的关系错综复杂，绝大多数不能定量运用模糊数学理论，结合专家系统，针对在线监测地用一个函数关系表达，因此有必要把电梯状态评数据、预防性试验数据和历史运行状况数据，提出估这个复杂的问题分解为相对简单且容易操作的了一种电力设备健康状态评估的新算法；李秀云多层子系统进行分析和评估。根据电梯历史运行等_3对火力发电厂冷端系统的运行经济性进行了状况、在线检测数据以

4、及同类设备的统计数据，利指标设计和定量评价；王永刚等基于组织因素，用完善的评估系统对电梯的安全状况进行评估。从事故类型出发，采用层次分析法寻找影响航空安考虑到电梯系统结构划分原则和简化系统评全的因素，评价得出各个指标因素的权重，确定事估程序，将电梯按照一定功能原则进行系统结构划故链中居于前3位的因素；王吉星开发了民用航分，然后逆向从底层结构状态到上层结构状态逐一空发动机状态评估与诊断系统的主要运算程序，建进行评估，逐层综合，计算出各系统状态评估值，得立了发动机健康状态评估模型。到整个电梯系统安全状态分值与等级。基

5、于电梯可以看出，上述研究涉及的评估体系方法大多系统功能结构划分原则J，一般电梯大致可划分针对某一行业领域的设备状态或特征值进行分析为曳引系统、导向系统、轿厢、门系统、重量平衡系和讨论。电梯作为城市垂直运行交通工具，其重要统、电力拖动系统、电气控制系统、安全保护系统等性不言而喻。但由于电梯系统内部以及零部件之8个功能系统，将安全性能试验、运行环境、8个功间结构形式多样化、内在机电耦合性强、运行环境能系统等l0个指标作为一级指标，然后再在各子复杂、影响参数众多，往往难以形成通用的系统评系统层次上继续划分出二级指标，二

6、级指标根据功估指标、相关设备性能指标和各因素对影响电梯特能复杂性可再分为三级指标，如图1所示。定性能目标的诊断理论及量化评估方法。因此，很有必要研究运用于电梯系统的评估模型和方法，综2基于模糊层次分析法的电梯安全性能定合反映电梯安全状态，实现电梯系统状态量化评量评估估，以满足使用单位决策层对电梯维护与管理评估层次分析法(AnalyticalHierarchyProcess，的应用期望。AHP)是20世纪70年代由美国运筹学专家托马收稿日期：2013—04一l7基金项目：福建省质量技术监督局资助项目(FJQI201

7、1011)作者简介：郑祥盘(1981一)，男，福建三明人，福州大学博士研究生，福建省特种设备检验研究院工程师，主要从事特种设备检测技术研究。·62·2013年第9期郑祥盘：基于模糊层次分析法的电梯状态量化评估式中：(i=1，⋯，n)为因素对应权重值。由上述公式计算出各层次指标重要度数值，进行整理、汇总后获得最终各层次指标权重向量。2．3确定安全状态模糊隶属度根据电梯系统安全面临的安全风险特点，将评估指标的安全风险等级划分为5级，分别赋值为80，70，60，45，30分，对应的评估语言见表2。表2安全风险等级表分数

8、e80706O4530安全评估语言好较好中较差差图1电梯功能层次评估模型用隶属度A()来描述电梯评估指标安全状斯·塞蒂(T．L．Saaty)提出的一种定性和定量相结况的模糊性及准确性。A()=1时，说明完全属合、系统化、层次化的分析方式。多层次分析法应于A；而A()=0时，说明不属于。A()介于0用于电梯安全状态评估，可将一个复杂的多目标决与1之间时，说明隶属于A的程度介