塔式起重机安全评判专家系统的研制(图文)

1、塔式起重机安全评判专家系统的研制(图文)    【摘要】塔式起重机作为建筑施工的主要设备，在建筑等行业发挥着极其重要的作用，因而其安全问题受到各国有关部门的高度重视，但塔式起重机的事故率近年来仍未见下降，其安全问题仍然是建筑施工中的忧患之一。为此，笔者在建造了塔式起重机安全的依赖关系图的基础上，采用基于现代设计方法学的专家系统构造技术，使用VISUAL C+ 开发了塔式起重机安全评判专家系统TQES。该系统经全部测试通过，可对一般的塔式起重机进行安全评判。【关键词】塔式起重机专家系统安全评判Development of Expert System for

2、 Safety Assessment of Tower CraneHuang Hongzhong Yao Xinsheng(School of Mechanical Engineering, Southwest Jiaotong University)Chen XiaoanLi RunfangQin Datong(State Key Lab. of Mechanical Transmission, Chongqing University)AbstractAs an important facility,the tower crane plays an important role in co

3、nstruction industry.Though its safety problem has been concerned worldwidely,the accident frequency has been high.Its safety is still a puzzle in this industry.After building a Depend Relation Figure(DRF),an expert system for safety assessment of tower crane(TQES) is developed in Visual C+ environme

4、nt,using the expert system frame technology based on modern design methodology.The TQES has been verified successfully,and could be used to assess the safety of general tower crane.Key words：Tower craneExpert systemSafety assessment1引言塔式起重机（简称塔机）的安全问题，一直是塔机及其应用行业的主要忧患之一，受到各国政府、制造厂商和使用单位以及科研部门的高度重视。现

5、有的解决塔机安全问题的方法，一般立足于生产管理、使用管理和安全检查上。但是，由于人为管理的脆弱性，塔机安全问题依然严重。为此，笔者通过对塔机安全问题的调查以及对塔机的安全检查、评判的研究，开发了塔机安全评判专家系统，便于对塔机的安全状况进行经常性的安全评判，从而提高塔机的安全性。2基本理论2.1塔机安全的依赖关系图在万物复杂变化的世界中，许多事物所处的状况或状态都是由一定的因素造成的，而这些事物的状态同时又是影响其他事物的状态的因素。这种相互依存、相互影响的关系就叫做依赖关系。这样的依赖关系在现实世界中随处可见。如：“他生病了”与“他感到不舒服”；“塔机超载”与“塔机不安全”等。专家系统是一个

6、基于推理、分析的系统，它的工作就是利用知识库的资源进行推理和分析，根据知识的相互依赖关系去寻求结论。因此，在建立专家系统前，整理知识并建立知识之间的依赖关系是基本的和必要的。在相关知识领域中，由基本因素到复杂因素进行分析，从而形成了一种复杂的依赖关系，用图形表示就是依赖关系图。依赖关系图有助于对领域知识系统体系进行更加直观的整理，有助于系统结构设计和知识库的建立。塔机安全的依赖关系图显示了塔机由于其自身因素和外界因素造成安全或不安全的依赖关系，在对塔机的事故和安全问题进行调查、分析、总结后，笔者给出了塔机的安全依赖关系图，如图1所示。由于引起塔机不安全的因素的复杂性，塔机的安全依赖关系很复杂，

7、这个依赖关系图只简单表明了塔机不安全的某些原因的某些主要发生点，具体的塔机的安全依赖关系将在专家系统知识库构造时全部装入系统。2.2基于现代设计方法学的专家系统构造技术专家系统的构造技术可以认为是一门高度智能化的边缘学科，把当代的相关科学领域的新的设计方法应用到专家系统的构造中，就形成了专家系统的新的构造技术即基于现代设计方法学的专家系统构造技术。现代设计方法学是一门新兴的学科，其研究对象不是某个领域，而是某个领域的研究方法。其研究的主要内容是对现有的方法进行分析和总结，进而去发掘和创造新的方法，并把新的方法应用于相应的科学领域。在许多行业领域都有其特殊的科研队伍，其中较强大的一支是进行方法和

8、策略的研究，其实是从事现代设计方法学的具体应用。在商业界，此类队伍已造就了许多商业奇迹，众多有效的销售方法的推出均是这些策划人员的杰作。在计算机软件行业，这样的队伍也已非常庞大，针对网络的许多新理论、新技术，对互联网络以及局域网络的发展均起到了巨大的推动作用。在机械等其他工业行业也不例外，模糊机械分析设计方法学的提出，无疑让机械设计水平跃上了一个新的台阶1。 在专家系统的构造方面，其构造技术也在不停地发展，但较其他软件行业就显得缓慢，主要原因就是设计新方法的发展和应用不够。专家系统的构造也应该吸收当今的现代设计新方法、新理论、新工具，以提高其构造的速度和质量。基于现代设计方法学的专家系统构造技

9、术强调：基于面向对象的模型构造、基于用户的功能设计和基于模糊技术、神经网络的知识处理以及基于现代设计工具的实现等。2.3 可行性分析塔机安全评判是解决塔机安全问题、提高塔机安全重要性的一种方法和手段。作为对塔机安全的评判，它具有一定的特点和作业流程。塔机安全评判人员，一般由一组塔机安全工程师和塔机专家组成，通过对塔机的状态的系统评定，根据专家的经验和有关规章制度进行评判，最后根据各个专家的评判结果进行综合，得到塔机的安全结论。检查塔机安全评判的流程，可大致描述为图2的形式。因此，塔机的安全评判具有以下特点：1）评判人员应为塔机安全工程师和塔机专家；2）评判应依据专家的经验和有关的规章制度实现；3）评判过程多是专家进行分析，具体的物理活动少；4）评判活动很难用传统的软件技