安全生产预警分析与研究

安全生产预警分析与研究

1预警的演化及平安生产预警的进展

伴随着预警理论的进展，平安生产预警讨论工作经受了3个阶段，如图1所示。1)初期萌芽及进展。1888年，巴黎统计学大会上，法国经济学家福里利在《社会和经济气象》讨论论文中，以黑、灰、淡红和大红等几种颜色来测定法国1877—1887年的经济波动，开启了预警理论的讨论。20世纪30年月中期，经济监测预警系统兴起，随着年月不断改进、进展并进入实际应用时期。在这期间，美国创建哈佛指数法、集中指数法、综合指数法等多指标信息综合方法对宏观经济进行预警。2)中期深化拓展。到20世纪70年月，经济预警系统不断完善简化，应用领域外推拓展，在自然灾难管理中得到应用。很多国家分别建立水文观测、地震测报、火灾监测等灾种的监测预警台站并联成网络，对自然灾难过程进行连续的监测和预警。预警系统在经济调控和灾难管理中所取得的丰硕成果，促使预警理论不断进展并推广应用于各个领域，详细为社会领域中的人口预警、食物平安预警、劳务预警等，环境领域中的气象预警、干旱预警、生态环境预警等。3)平安生产预警进展。基于成熟的预警理论，平安生产预警也不断进展，并应用于石油、化工、煤矿、冶金等高危行业。例如:Mironowicz等针对煤矿生产状况，对煤矿危急源进行监测并进行平安生产预警等。先期平安预警思想主要借鉴经济预警理论及方法，采纳指数预警法对各行业进行平安生产预警，预警指标较少，预警结构功能单一。随后，平安生产预警系统采纳事故统计模型来发觉监测对象的波动规律，将选取的指标综合成一个数值，通过所属区间来推断系统进展状态。随着平安生产预警理论的进展，平安生产预警指标的选取主要通过平安系统论、事故致因理论以及历史事故等多方面进行选取，采纳人工智能方法进行模型构建，并综合运用系统论、信息论、掌握论的原理和方法，结合自动检测与传感技术、计算机仿真、计算机通信等现代高新技术，准时检测并反映系统的平安状态。

2平安生产预警的运用现状分析

平安生产预警作为平安问题事前管理以及事故掌握的有效手段，起着举足轻重的作用。目前，平安生产预警已经被广泛应用于各个领域，笔者选取煤矿平安生产预警、建筑施工平安生产预警以及道路交通平安预警等高危行业进行平安生产预警现状分析。

2．1煤矿平安生产预警

煤矿平安生产预警是以煤矿平安生产法律法规为依据，利用现代化工具和各种技术手段，收集各类数据如人、环、物等状况，同时针对平安生产活动进行评估、审核、整理、分析、监测，发出不同阶段的平安生产预警信号。国内在20世纪90年月后期消失了煤矿行业的微观预警，其思想和方法基本源于经济预警的基本理论。其后，张明从作业人员、设备设施、工作环境、管理状况方面建立了初步的煤矿平安生产预警指标体系，构建了基于模糊综合评判法的预警管理系统。牛强等利用自组织神经网络讨论了煤矿平安生产预警模型和平安生产预警专家系统。随着人工智能技术以及计算机技术的进展，一些新兴的改进的方法也被提出，如丁宝成构建了基于模糊层次分析法及补偿模糊神经网络的煤矿平安生产预警组合模型。邵长安等构建了基于地理信息系统(GIS，GeographicInformationSystem)的煤矿平安生产预警系统，通过GIS技术对空间的动态数据进行收集及处理，并采纳BP神经网络进行系统模型构建。这一系列的讨论极大地推动了煤矿预警技术的进展，为预警技术在煤矿平安生产中的应用做出了乐观的贡献。

2．2建筑施工平安生产预警

我国的建筑生产平安事故严峻程度仅次于矿山和危急化学品领域，严峻影响了建筑业的可持续进展。国内外许多学者从20世纪六七十年月就开头对建筑业的平安和健康问题进行了大量深化细致的讨论，主要通过调查统计方法建立模型，猎取平安管理指数，进行建筑平安事故预警。目前，一些学者通过对建筑平安事故的成因分析，已讨论了用预先危急性分析法、灰色综合评价方法等多种风险猜测理论方法，对生产事故风险进行预警。冯利军通过事故致因理论以及危急源辨识对建筑平安事故成因进行了深刻的分析，建立了建筑平安事故成因诊断的分析模型(ARCTM，Acci-dentRootCausesTracingModel)。在建筑平安事故预警方法上，运用比较多的有基于模式分类的贝叶斯预警方法、神经网络方法以及遗传－神经网络法等。随着计算机技术的进展，一些学者也采纳了新兴的方法进行事故预警，如赵公平强化人、机、环境、管理4方面的平安隐患信息和危急源的预警管理，采纳多源信息融合技术的D－S证据理论法对不确定的简单的工程数据进行定性分析和融合，用融合的最终数据推断施工项目的平安施工状态。针对建筑平安事故数据收集困难、数据集为小样本的特点，解决小样本数据集有特别优势的支持向量机方法也逐步运用到建筑平安事故预警讨论中。赵元庆等针对建筑施工项目平安风险评估的精度要求以及施工特点，首次提出基于粒子群算法优化的支持向量机方法，从人员、设备、材料、环境、技术以及管理几大方面进行指标选取，结果显示精度较高，具有肯定的实际应用价值。

2．3城市道路交通平安预警

道路交通平安预警，就是依据对道路交通事故进展稳定状况的推断，采纳定性与定量相结合的方法，对道路交通平安进展态势进行过程描述、追踪分析和警情预报。国内交通平安预警理论的讨论，包括高速大路交通平安管理、铁路交通平安管理、空中交通平安预警管理、城市道路交通平安预警以及交通灾难的讨论。城市道路交通平安预警方法多样，基于车速的交通事故贝叶斯方法、模糊评判法等都是较为常用的预警方法。例如:王宁从宏观层面和微观层面分别构建了区域城市道路交通平安预警系统和局部城市道路交通平安预警系统的模型，采纳贝叶斯矩阵法(BMOM，BayesianMethodofMatrix)猜测交通事故，分析城市道路交通平安状况，依据预警等级进行报警。例如:宇仁德等针对道路交通监测数据多样性、空间性以及多属性等特点，建立了基于GIS的道路交通平安预警系统，构筑了数据采集与接收子系统、数据分析与处理子系统、数据查询子系统、事故评价、检测与猜测子系统以及报警与调度子系统。此外，李玲琦对基于智能交通系统(ITS，Intelli-gentTransportSystem)的事故多发路段预警技术进行了讨论，提取了运行车速作为单车运行状态下的事故前兆特征变量，建立了由交通环境信息采集、危急状态判别、预警信息和通信4部分组成的高速大路事故多发路段预警系统。

3各行业平安生产预警对比分析

煤矿平安生产预警、建筑施工平安生产预警以及城市道路交通平安预警都是平安生产预警在重要行业的详细应用，平安生产预警系统要求首先对该行业生产事故影响因素分析，通过指标选取原则，从影响因素中提取指标，并采纳层次分析法或者相对重要程度等级法进行指标权重的划分，再选取相应的数学方法构建预警模型，通过输出值确定平安状态，并相应的预警信号。不同行业平安生产预警的流程基本相同，但是照旧存在一些差异，主要概括如下:

3．1指标的选取

煤矿平安生产预警中指标的提取主要包括作业人员、机械设备、工作环境、管理状况、地质条件等，大部分学者主要从以上5个方面进行指标体系的构建，部分学者则选取了煤层赋存条件及开采条件作为预警指标进行平安生产预警，指标掩盖性不够，因此预警效果不明显。建筑施工平安生产预警中指标的提取则主要从人、物、环境、管理4个方面进行，对建筑行业来说，物的因素主要指的是施工过程中所涉及的设备、材料、半成品、燃料、施工机械、机具、设施、能源等;此外，在建筑施工平安生产预警指标中，还考虑了平安投入这一因素。城市道路交通平安预警指标主要从人、车、道路、交通管理、交通环境5个方面进行了考虑。各行业平安生产预警指标的选取见表1。

3．2预警方法

平安生产预警是通过分析事故影响因素与事故发生或者事故发生风险之间的关系的技术，常用的预警方法包括指数预警法、统计预警法以及模型预警法，其中模型预警法主要用于监测点比较多、影响因素简单的状况，包括灰色系统理论、模糊综合评判法、人工神经网络等。针对于不同行业的基本特点，平安生产预警方法的选取也不尽相同。煤矿平安生产预警、建筑施工平安生产预警以及城市道路交通平安预警常用的方法见表2。

3．3运行效果

国内的煤矿预警讨论早期主要借鉴经济预警的理论和方法，但经济运行机制与煤矿灾难的发生气理迥异，缺少对煤矿灾难预警机理的讨论。同时，部分讨论工作中构建的煤矿灾难指标体系主要针对水灾、火灾、瓦斯突出等某一详细灾难，不具有动态适应性。现今的煤矿平安生产预警系统能够从宏观上进行把握，针对煤矿的整个生产和平安系统进行全方位的系统设计，并且预警的精确     程度也在逐步提高。

在建筑生产平安事故管理方面，绝大多数讨论都是对建筑生产平安事故的事后分析，少数进行生产平安事故预警工作的讨论也主要是利用传统的方法进行，建筑施工预警理论不成熟。要想在建筑平安生产预警方面取得肯定的进展，就必需广泛借鉴其他学科，特殊是人工智能、模式识别、人工神经网络、遗传算法等智能学科和非线性系统学科的讨论成果。对于城市道路交通平安预警问题已经进行了大量卓有成效的理论讨论和工程实践，但讨论工作还相对较为零散，只是进行局部的指标体系设计，没形成一个清楚成熟的交通平安预警系统的概念。

4结论

1)单指标预警时可通过对各项指标的国家标准值进行预警阈值的确定，综合预警则通过事故等级或者平安状态各区间临界值，确定统一的预警阈值。

2)预警指标的选取涉及生产技术水平、平安管理水平、生产者和管理者的素养以及社会和文化等因素，依据各影响因素确定指标原则能够使指标的全面性和完整性得到保障。

3)平安生产事故影响因素众多，事故影响因素之间具有简单的非线性关系，在经济预警方法的基础之上，结合企业以及各行业平安生产的特点，采纳人工智能以及计算机技术进行预警，或者各类方法相结合进行预警是将来的进展方向。

4)预警对于企业平安生产的正常进行具有重要作用，能够为企业进行平安事故管理供