安全可靠性研究

安全可靠性研究（精选12篇）

安全可靠性研究 第1篇

关键词：矿山电力,电力系统,安全性

安全用电是保证矿井安全生产的关键之一。煤矿生产主要以地下开采为主, 地质条件复杂, 井下排水设备, 人、材料、货、设备的运输, 矿井内瓦斯、煤尘的用电环境, 这些基本要素决定了矿山用电的特殊性。同时, 矿井生产条件复杂, 电气事故时有发生, 为保证工作人员的安全和矿山安全生产, 需采取必要的预防措施和严格的管理规程, 提高矿山安全生产水平。因此, 提高矿山用电可靠性工作具有重要意义。

1 矿山用电可靠性的影响因素

1.1 矿山基础配电线网布局不合理和设备本身的问题

配电线网和设备本身的状况直接影响矿山用电的可靠性。目前, 井下配电网的自动化程度较低, 设计容量较小, 线路配送能力有限, 部分线路过载情况时有发生。此外, 井下环境潮湿恶劣且运行多年, 老化情况较为普遍, 在这样的情况下, 一旦局部线路出现问题, 造成整个矿山电力系统的大范围停电, 影响电力负荷的转供。对于处于井下设备本身来说, 潮气、煤尘入侵和绝缘老化, 开关设备和电动机长期使用, 久而久之, 就会使绝缘材料变质老化而造成局部短路、局部烧毁、局部放电等安全隐患。

1.2 矿山供电系统和设备的检修

矿山用电系统所处的环境较为复杂, 运行一段时间后, 由于零部件的受潮、磨损、变形, 严密性降低, 材料使用寿命的缩短, 均会影响设备运行的安全性与经济性。为此, 必须定期地、有计划地对设备进行预防性的和恢复性的检修, 以便及时地检查、发现和消除设备存在的缺陷, 消灭潜在的事故因素, 提高设备健康水平, 延长设备使用奉命, 确保机组运行的安全性与经济性。因此, 必须努力提高科学的检修管理办法和检修人员的技术水平, 以提高检修质量和效率, 加快检修进度, 降低检修的人力物力消耗。这对缩短检修工期、降低检修成本、延长检修周期, 以及矿山的安全生产具有重大意义。

1.3 矿山用电系统施工和管理的人为因素

矿山用电系统的检查和维护都是由工作人员来完成, 所以人为因素在很大程度上制约着可靠性水平。在施工方面, 电缆施工接线错误, 如误将相线和地线相接, 通电后会发生漏电;电缆与设备连接时, 由于芯线接头不牢, 封堵不严、压板不紧所造成的用电安全隐患;开关或其他电气设备内部接线错误等。在管理方面, 电缆被埋压或脱落浸泡于水沟中无人管理;电气设备长期过负载运行造成绝缘老化;电动机因长期被煤石堵塞而无人清理;对已受潮或遭水淹的电气设备, 未经严格的干燥处理和对地绝缘电阻、耐压试验, 又投入运行等, 这些都为矿山用电的可靠性造成了不可预知的隐患。

1.4 自然灾害因素

不可抗拒的自然灾害因素在很大程度上影响矿山用电的可靠性。如井下电缆因顶板垮落、矿车出轨、支柱倾倒等意外机械事故所损伤。做好相关的预测和相应的防范措施, 从而减少不必要的损失。

2 矿山用电可靠性分析

2.1 矿山用电选用规范的电气设备

由于井下空间有限、片帮冒顶事故常发、空气潮湿、散热条件差、设备启动频繁、瓦斯和煤尘的特殊环境, 对设备的选用不仅要考虑到体积小、质量轻, 具有坚固的外壳, 内部元件有较强的抗震能力, 还要考虑到设备的防水性、绝缘性、负载能力以及防爆性。

根据《煤矿安全规程》第四百四十四条的规定, 井下电气设备必须按 (表1) 所示。

(1) 使用架线电机车运输的巷道中及沿该巷道的机电设备硐室内可以采用矿用一般型电气设备 (包括照明灯具、通信、自动化装备和仪表、仪器) 。

(2) 煤 (岩) 与瓦斯突出矿井的井底车场的主泵房内, 可使用矿用增安型电动机。

(3) 允许使用经安全检测鉴定, 并取得煤矿矿用产品安全标志的矿灯。

2.2 矿山电力系统的漏电保护、接地与接零

漏电保护主要目的是通过切断电源的操作来防止人身触电伤亡和漏电电流引爆瓦斯煤尘, 接地与接零, 在于限制裸露漏电电流和人身触电电流的大小, 最大限度的降低故障的严重程度[2]。如附加电源直流检测式、零序电压、电流式等漏电保护方式, 最大限度的确保人身安全和安全生产的需要。

2.3 矿山电力系统的合理检查计划

对于使用中的防爆电气设备的防爆性能检查, 检查周期为每月1次, 每日应由分片负责电工检查1次外部;对于配电系统继电器保护装置检查应每6个月1次, 负荷变化时应及时调整;高压电缆的泄漏和耐盐试验应每年1次;主要电气设备绝缘电阻的检查, 每6个月不少于1次;固定敷设电缆的绝缘和外部检查, 每季度1次, 每周应由专责电工检查1次外部和悬挂情况;移动式电气设备的橡套电缆绝缘检查, 每月1次, 每班由当班司机或专责电工检查1次外皮有无破损;接地电网接地电阻值测定, 每季度1次;在投入运行以前, 应进行电气设备绝缘电阻和接地电阻的测定。检查和调整结果应记入专用的记录簿内。检查和调整中发现的问题, 应指派专人限期处理。

2.4 提高矿山用电可靠性的管理措施

建立健全组织领导, 矿山用电一项综合性的系统工程, 需要领导重视, 成立可靠性领导小组和工作小组, 健全矿山用电可靠性的管理网络, 制定严谨的标准和准则, 明确领导责任制;加强区段安全管理, 确保设备用电无隐患、安全稳定运行, 健全隐患排查长效机制、信息沟通共享、应急协同等;提高工作人员和电管理人员个人素质和技能水平、加强故障分析预判及处置等有针对性的培训活动, 增强风险意识, 制定各项涉电应急预案。杜绝麻痹大意, 减少操作失误。

优化配网结构, 提高线路健康水平。

3 结论

矿山用电可靠性管理是矿山高产、高效、安全生产的重要内容之一, 矿山企业必须重视对矿山用电可靠性的监管, 避免造成重大的人力和经济的损失。提高矿山用电可靠性是矿井生产的重要的综合工程, 先进的科学技术、科学的用电管理, 优秀的技术人员和落实管理措施和技术手段是保证用电可靠性的关键因素。提高矿山用电可靠性能, 才能最大限度的满足矿井生产的连续性和安全性。

参考文献

[1]国家安全生产监督管理总局.煤矿安全规程[M].煤炭工业出版社, 2012.

安全可靠性研究 第2篇

水利建设工程

自建国60多年以来,我国的水利建设工程也在不断地发展与进步。建国初期,我国的水利工程得到了全面恢复和发展;1961年-1966年,水利工作提出了“三五”工作方针,并及时纠正了“四重四轻”;1966年-1976年,通过国家的不断改革,使水利工程逐步建立了良好的运行机制;1990年-,三峡、小浪底、万家寨等一系列的重点工程相继动工;由于98洪水使其国家对水利建设的投入加大了幅度;,小浪底等水利系统大型水利枢纽电站相继发电;,我国加强了流域统一管理,实施引黄济津应急调水工程;是三峡投资高峰年,同时塔里木河综合治理方案获批;加强水资源工程的建设力度,南水北调东线开始动工;《水利工程供水价格管理办法》正式出台;,我国5700多万农村人口告别饮水难的历史;,沙坡头主体工程、三峡大坝左岸主体工程正式完工;全面搞好三河三湖、南水北调和三峡等流域污染治理;,长江、黄河、淮河一大批水利建设工程陆续通过验收;,汶川地震后,唐家山堰塞[文秘站:]湖排险创造了世界奇观。我国在这60年发展中,其主要的水利建设工程包括:三峡工程、南水北调、百色工程、小浪底工程、葛洲坝工程和沙坡头工程。

水利建设工程推动了国民经济的发展,同时也为繁荣发展提供了保障。自建国60年以来,国家先后投入了上亿元资金在水利建设上,我国的水利工程规模和数量也处于世界前列,其水利工程体系初步形成。据相关数据统计,截止到目前我国已经建成的水库有8.6万多座,堤防长度28.69万公里,水利建设工程对人民生命财产安全的保障作用和经济社会发展的支撑能力进一步增强。水利建设工程也改善了人民的生活质量,我国饮水安全工程的实施,人民得到了实惠,更重要的是提高了农村抗旱减灾能力,推进了和谐社会的构建。

安全文明施工管理

安全文明施工管理,其基本概念主要有四点:(1)安全生产。为了避免员工在生产中发生身体伤害或者是机械设备损坏等事故,保证员工在生产过程中的人身安全措施。事故隐患,会对员工人身安全造成伤害的行为或人员管理制度上的缺陷。(2)文明施工。使用现代的管理方式和先进的技术,按照国家规定进行施工,保证良好的环境。(3)管理。为了实现预期的目标,对人力、物力和财力等进行组织与管理的过程,其主要包括方案策划、程序、错误修正和卓越四个方面。(4)安全文明施工管理。为了更好地实现安全生产和大力发展文明施工,将人力、物力和财力进行组织和使用的过程。对施工中的器械和人员进行管理,避免不安全事件的发生,保证人员的生命安全和健康,同时也保障工程的顺利进行。

在安全文明施工管理中,为了更好地保证人员的生命和劳动成果不受损害,必须树立“安全第一,预防为主”的思想理念,提高人员的整体素质,使员工自觉遵守国家规定的安全操作规程,杜绝违章现象的发生。对于水利建设工程建设,其主要的安全生产管理工作目标如下:不发生人身死亡事故;不发生火工材料丢失事故;不发生重大坍塌事故;不发生重大施工机械设备损失事故;不发生重大火灾事故;不发生重大施工交通责任事故;不发生重大环境污染事故和不发生新投运设备设施在质保期内因施工、安装、试验或调试等原因造成的重大事故。对于水利建设工程,在施工过程中要创造良好的生活、工作、施工环境;努力提高整体人员的素质水平,提高员工的安全文明施工意识,大力改善工程建设队伍的精神面貌;在施工完成后,要对其场地进行清理,保证环境不被破坏。

施工现场安全文明施工要求和标准

对于水利建设工程,施工现场的安全文明施工要求有以下几点:(1)水利建设工程的施工现场应进行合理的布置,不应杂乱无序。(2)对施工现场进行及时的清理,保持场地的干净整洁,路面无积水、无杂物和垃圾。(3)水利建设施工场地应配有灭火器材,避免火灾的发生,在没有得到批准时不进行明火作业,施工现场不能有烟蒂。(4)水利建设施工现场必须配备安全员,施工人员必须按照《关于各作业面配备安全员的.通知》文件规定,进行安全施工。(5)根据我国DL5162-的相关规定,施工现场的噪音不得超过90dB;其空气污染不能超过国家规定;施工现场的污水处理应符合规定等。(6)在进行灌浆施工时,应保证工作面的清洁,及时清理排水沟,严禁污水乱倒、乱流。(7)施工现场和每个工作面之间应搭建马道或爬梯,马道的宽度不能小于1米,两侧必须有扶手,道面需要有防滑条,爬梯必须有封闭式的护栏进行保护。

水利建设工程施工对建设人员的要求有:施工人员必须衣着整齐,穿短裤、短裙、拖鞋者不能进入施工现场;人员施工中必须佩戴安全帽,在高空作业的工作人员需佩戴安全绳带,根据不同的作业环境及时更换安全防护用具;在施工现场需设立禁止吸烟的警告牌;对于刑事特种工作的人员必须持特种作业操作证,才能进行作业;施工单位应禁止非工程车辆和人员擅自进入施工现场。

在施工现场,对各作业和各工序的地方必须设置危险点源辨识牌;每个孔、洞、井等都需设置安全围栏、警示灯或标志等防护措施;在施工现场的重要通道应设立安全文明的宣传标语和警示标志,其内容必须清楚、准确、规范,颜色和图案应符合国家相关标准。

安全可靠性研究 第3篇

关键词：煤矿供电 供电系统 安全

煤矿矿井因为特殊的结构，内部充满了瓦斯等易燃易爆气体，而瓦斯爆炸会因为低压系统漏电引起，从而带来人员伤亡和矿井爆炸，为了保护矿井工作人员和矿井的安全，煤炭挖掘设备均为矿用隔爆型及增安型电气设备或者电缆，并且完善相应的管理制度，增强了煤矿供电的安全性和可靠性。

1 煤矿供电系统安全隐患

矿井中主要由低压供电系统为煤矿的开采提供动力，因此，供电系统的负荷分配、设备型号、谐波污染等等都将是矿井安全存在隐患的因素。

1.1 主变压器过负荷运行 由于目前市场上对煤炭的需求量增加，加之煤炭行业的内部竞争，许多煤矿的生产量已经超过了应该承受的范围。产量的上升就需要更换大功率的采掘设备，但是很多矿井都是只更换设备，没有及时进行供电系统的整改，在低压系统中增加大功率设备，导致中央变电所的主变电器容量不能满足用电负荷的增加，使变压器在过电压的状态下长期运行，引起变压器绝缘老化、变压器过热、供电性能降低，从而导致变压器烧损引发火灾。

1.2 供电电源不合理 矿井内的通风机、主排水泵、提升机等都是同属一类的负荷，这些设备的供电必须安全可靠，在《煤矿安全规程》中明确规定：矿井应有两回路电源线路，以便一条线路发生故障时，另一回线路可以完全担负起矿井所需的所有负荷。两回线路应该来自于不同的电源线路。但是，在实际的矿井设计中，并没有严格按照规定来设置线路，尤其是部分矿井本身就建设有发电厂，矿业部门为了节省电费，提高经济效益，基本上是两个回路引用一个区域发电厂或者变电所。这样就很有可能导致两条回路同时发生断电。在矿井中如果主扇风区停止半个小时以上就属于特大事故，所以一定要保证矿井内具有合理的供电电源。

1.3 谐波污染 目前各类矿井中使用的开采设备和控制设备都是高科技产品，集中了电子技术、计算机技术，提高了矿井电气的自动化水平，电气网络中的半导体设备产生一定的谐波分量，这些谐波分量会直接反馈到矿井的低压供电系统中，污染电网。谐波的污染就会导致供电电压产生严重畸变，造成各类继电保护出现误动和拒动现象。

1.4 防爆电器的防爆性不合规范 要有效保证井下供电系统的安全、可靠，保障相关人员的人身财产安全，国家在文件中明令淘汰和禁止使用在操作过程中会产生较大能量电弧的分支线路空气开关。但是在实际的生产中，部分煤矿企业因为改造资金不足和相关企业法人的忽视，这些开关设备仍然是矿井的主要电源控制开关，这对煤矿矿井低压供电系统可靠性和井下从事煤炭生产人员和设备的安全产生严重的威胁。

1.5 人为误操作 煤矿企业为了提高煤炭的生产量，经常在矿井中进行多工种同时作业，这就给安全用电提出了更高的要求。煤炭开采中，现有的技术装备和工人操作技能素质水平都会产生极大的影响，加之井下安全用电制度的不完善，井下电工疆场出现误操作或违章作业，这样不仅会导致工作人员触电伤亡，同时会出现设备带电作业，其产生的电火花就会引燃井下的可燃气体，造成严重的瓦斯爆炸事故。

2 提高煤矿供电安全可靠性主要措施

2.1 供电可靠性保障措施 矿井的供电可靠性就是要求实现对矿井的连续不间断供电，矿井中的第一类负荷断电会造成人员伤亡和设备损坏，主通风机断电则很容易引起瓦斯爆炸，而排水泵断电会导致淹井，而提升机更是矿井工作人员的唯一安全出口，所以用电的可靠性关系着矿业人员的生命安全和矿井的财产安全。

在供电可靠性的保障中，最关键的就是一定要保障矿井有两回电源线路，来自不同的发电厂或者变电所，如果矿业单位内部有自己的电厂，要确保投入使用的运行设备完好，运行方案要精心设计，避免出现两条回路同时断电。矿井的用电可靠性还要依赖电厂的配合，电厂要采取措施保证在应急情况下能恢复矿井的电网供电。没有两条回路供电电源的矿井，必须设置备用电源，能在电网故障发生时，保证通风和排水设备的供电。

2.2 供电安全性的保障措施 煤矿的井下工作环境恶劣，井下长距离输电存在很大的安全隐患，为了避免安全事故发生，保障供电安全性，主要采用的措施有提高电压等级、分段供电、增大电缆截面积、配置相敏装置等，实时进行用电方案的调整，保障井下供电安全。

2.2.1 优化井下供电结构。合理的井下供电结构是保障电网安全的决定性因素，可以让井下的开采工作安全可靠、节能、经济。井下的分支回路都是独立运行的，因此不能在分支上接上其他负荷，所以要在开采中及时调整供电结构，优化配电线路的结构，减少供电和配电的过渡环节。

2.2.2 完善保护装置。矿井下的高压电动机和动力变压器等高压控制设备应该具备一定的过负荷、接地、短路和欠压释放的相关保护，所以需要完善继电保护装置和方案，改善保护设施。因此，井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路、过负荷和漏电保护装置；配电网则都需要装设过流、短路保护装置，并且必须用该配电网路的最大三相短路电流校验开关，以此来提高设备的分断能力和动、热稳定性；同时，要选择正确的熔断器熔体，保障在电路故障的情况下发生不熔的情况。保护装置必须保证配电网路中最大容量的电气设备或同时工作成组的电气设备能够启动。

2.2.3 加大煤矿供电设施投入。煤矿的供电设施要随着设备的改进做出相应的改造，严格按照相应的文件规定进行设备的检修和更换。发现井下防爆电气设备的防爆性能遭受破坏，必须及时进行更换和处理，严禁继续使用。陈旧的设备要加大监控力度，有效减少故障隐患。

参考文献：

[1]李洪美，姜红年.提高煤矿供电安全可靠性的探讨[J].能源技

术与管理，2010，（1）：140-141.DOI：10.3969/j.issn.1672-9943.2010.

01.056.

[2]刘湘涛.提高煤矿供电安全可靠性综合措施研究[J].科技创新导报，2011（14）：63-63.

[3]张钧旭.煤矿供电安全的重要性及其安全管理[J].中小企业管理与科技，2010（27）：133.

安全可靠性研究 第4篇

在煤矿开采的过程中, 地下矿井的空间结构十分狭窄和封闭, 其中的瓦斯等易燃易爆和采掘衔接不当是造成煤矿重大事故的两大“元凶”, 而追究其根本原因, 往往是电力系统发生故障起因之一, 另外电力系统漏电会造成工作人员触电死亡的事故也常有发生。就我国而言, 每年因为供电问题导致的煤矿恶性事故就多达数十起, 而事故的发生一般会出现大量的人员伤亡, 事故的处理以及事故对生产的阻滞又带来巨大的经济损失。因此, 国家和企业越来越重视煤矿供电系统的安全可靠性, 一方面开始选用更加高效稳定的供电设备, 一方面不断的完善煤矿供电安全制度, 虽然近几年煤矿安全事故频发的局面有所改善, 但是目前煤矿供电系统中仍然存在一些安全隐患, 必须得到重视和解决。

1 煤矿供电系统常见的安全隐患

1.1 主变压器往往是在超负荷的状态下运行

主变压器在设计和安装时是考虑了其容量的, 但是由于煤矿开采效率的提高, 各种大功率的开采设备不断地添加和使用, 使得容量超出设计水平, 加之考虑到成本问题, 许多企业没有适时地改进供电系统, 这就使得主变压器长期在过负荷的状态下运行, 过负荷运行造成变压器老化加速、供电效率降低, 甚至会引发自燃和火灾, 给企业带来严重后果。

1.2 电源的供给布局和设置不合理

根据国家相关规章制度的规定, 矿井应当建立两条独立的回路电源线, 以确保其中一条发生故障时另一条可以马上提供矿井内所有设备的电能。但是在实际的设置过程中, 一些小型煤矿企业为了节约成本, 将两条电源线连接在同一电源上, 这样往往会导致两条线路同时断电, 而多数煤矿虽然没有使用同一电源, 但是另一回路还达不到要求。矿井内的设施完全不能运转, 特别是矿井内的通风和排水设备一旦停止工作, 就会造成特大事故。

1.3 谐波对电网造成污染

矿井之中运作的设备很多都是大型电机设备, 比如主井提升系统, 由于其功率很大, 再加上地下开采复杂的环境影响, 这些设备产生的谐波分量会对电网造成污染, 使得供电的电压不稳定, 继而使得设备出现误动和拒动现象。目前在许多矿井, 变频技术已广泛应用于地面提升系统及综采工作面设备启动, 不仅减少谐波分量, 而且大大降低了矿井电能输出, 间接增加了企业效益。

1.4 工作人员的违章操作

在实际的操作过程中, 由于工作人员安全意识的淡薄和专业技能不过关, 再加上缺乏规范的操作制度和严格的问责制度, 一些违反正规操作的习惯长期存在。这样很容易出现工作人员的触电事故, 更严重的会引起设备产生火花, 引燃井下可燃气体, 发生爆炸事故。

1.5 设备陈旧, 更新不及时

随着开采量的加大和工作效率的提高, 煤矿开采对于电力设备的要求也在不断提高, 目前的供电系统要求达到数字化和自动化水平, 比如嵌入式计算机的运用。但是由于部分企业缺乏安全意识, 不重视设备的更新, 使得很多工作效率低下, 存在安全隐患的设备还在运行, 直接影响了矿井供电系统的安全可靠性。

安全检测系统没有达到自动化的要求或是不能很好的发挥作用。由于技术水平和资金投入的限制, 目前很多煤矿开采企业没有建立完整和自动化的实时安全监测及监控系统, 致使井下供电系统的综合运行工况数据信息不能实时反馈回地面, 导致地面相关电力调度管理人员无法技术掌握井下供电系统运行情况, 对可能发生的安全隐患和故障无法及时作出有针对性的操作和补救决策, 引起事故进一步扩大, 造成巨大的人身财产损失。另一方面在大型煤矿, 变电所设备已经安装监控设备:包括风电闭锁、瓦斯电闭锁, 远程遥控, 但由于煤矿井下环境潮湿, 对监控线路的影响, 无法做到实时监测、遥控的目的。

2 提高煤矿供电安全可靠性的主要措施

2.1 构建完善合理的井下供电结构

要使煤矿供电系统更加地安全可靠并高效节能的运行, 必须要建立一套合理且可靠的供电电网结构。使用由地面变电所通过消弧线圈接地、双电源、分段运行方式向井下中央变电所供电, 由中央变电所向各采区变电所配出是辐射式供电方式;要及时的优化内部线路结构, 减少不必要的环节和线路, 缩小主变压器的负荷压力, 使整个供电系统稳定有效的运行。另外还要对供电设施进行保护包括过电流保护、低电压保护、断路器失灵保护等。

2.2 引进新型的消除谐波设备和无功补偿装置

在设备件的有功容量和无功容量间进行自动调节, 不但能为矿井内的各个设备提供功率因数和供电质量都十分良好的能源动力, 更重要的是能有效地抑制矿井下供电系统中各个设备运行是所产生的谐波分量, 避免供电网络受到谐波的污染。可以使用静止无功发生器 (SVG) 这一先进技术, SVG通过大功率电力电子器件的高频开关实现无功能量的变换, 相当于是一个可变的无功电流源, 能极快地进行响应。

2.3 优化和升级电力监控和保护系统

首先是要在煤矿中配置先进且完善的实时在线的安全检测系统, 对供电设备的性能和安全稳定性进行全方位的监测;其次要运用选择性断电和分级闭锁等先进技术, 这些先进的技术能够有效地实现风险检测和防范的智能化, 将触发危险事故的可能性降到最低。合理可靠的供配电结构是煤矿井下开采安全可靠、节能经济用电的重要基础保证。

2.4 建立严格规范的操作制度, 提高工作人员的安全意识

许多大型煤矿事故在经过调查之后会发现事故发生的原因往往是微小细节上的失误, 而这些失误大多是由工作人员操作不当引起的。因此, 工作人员在井下的操作规范必须被重视, 国家要出台专门针对员工的法律法规对其行为进行约束, 企业内部也应当制定严格的制度, 并积极落实。另外, 要建立针对员工操作的监督系统, 对失误性的操作要及时更正, 并对相关人员进行责任追究。最后, 要经常性的对工作人员进行技术培训和安全意识教育。

2.5 增加企业在供电安全可靠性的投入, 及时淘汰设备, 增加先进设施建设的投入

企业在生产过程中不应当只看重眼前的收益, 而要把目光放在矿区长期稳定发展和安全上。加大对于煤矿供电系统设备的更新和维护费用的投入, 对于不合格或者老化的设备要及时地更换。另外要在每个季度的的预算中成立专项的供电安全资金以保证各项安全设施的建设。发现井下防爆电气设备的防爆性能遭受破坏, 必须及时进行更换和处理, 严禁继续使用。

3 结束语

煤矿的供电系统是在极为复杂和恶劣的环境中运行的, 其安全可靠性的提高也是一项系统和全面的工程, 它不仅需要投入大量的人力物力和财力, 更关键的是要培养工作人员的安全意识和运用更加科学有效的管理方法。做好了煤矿供电系统的安全工作, 就能为整个矿井的安全增添一份保障, 就能避免井下工作人员的生命安全和矿区的财产安全, 进而使煤矿开采更加地稳定和高效。

摘要：煤炭资源的开采大多是在井下进行的 (露天煤矿除外) , 由于煤层结构十分松散加之作业空间狭小, 使得矿井里的环境十分恶劣, 一旦发生事故, 往往会照成极大的人员伤亡和财产损失, 所以煤矿安全一直被放在煤矿开采的首要位置。煤矿供电是整个煤矿开采过程的重要环节, 它为煤矿的有效运作提供了能源和动力, 如果其安全可靠性得不到保证, 必定会对整个煤矿矿井带来安全隐患, 甚至产生严重后果, 所以, 供电安全是整个矿井安全的前提和保障。文章就目前煤矿供电系统中容易出现安全隐患的地方进行了阐述, 并由此提出了提高煤矿供电安全可靠性的综合措施。

关键词：煤矿开采,矿井安全,煤矿供电系统,安全可靠性保障

参考文献

[1]包小桃, 夏葵.分析提高煤矿供电安全可靠性综合措施研究[J].中小企业管理与科技 (下旬刊) , 2012, 10:119-120.

[2]梁德平.整合煤矿供电安全可靠性对煤矿生产的影响[J].技术与市场, 2013, 05:197-198.

安全可靠性研究 第5篇

城市轨道交通系统运营安全和可靠性分析

摘 要 采用系统工程的观点,阐述城市轨道交通系统安全性与可靠性的概念。城市轨道交通系统的运营安全和可靠性是必须面对的一个重要问题。讨论了影响城市轨道交通系统运营安全和可靠性的相关因素和整体研究轨道交通系统安全性与可靠性的方法和途径, 包括加强人员培训、加强系统维护、提高技术装备水平、制定应急预案、预案演练等。定义了故障、事故和突发事件的概念及其相互关系,论述了技术设备、网络运输能力、运营组织方案、突发事件等主要因素对运营安全和可靠性的影响。

关键词 城市轨道交通、运营安全、可靠性

安全和可靠性是城市轨道交通运营中不可忽视的重要环节。“安全第一”是乘客的基本需求和首要标准,也是轨道交通运营管理永恒的主题。运营安全和可靠性水平综合反映了轨道交通运营管理水平和运输服务质量,是城市轨道交通系统实现顺畅、高效运营的前提。高运营可靠性不仅是轨道交通运营管理追求的目标,也是满足乘客需求、获得良好社会和经济效益的根本保证。虽然城市轨道交通的安全性与可靠性要远高于其他交通方式,但由于城市轨道交通系统的运营工作牵涉到城市千百万乘客安全正点出行,对建设和谐社会的影响重大,所以必须不断地研究和提高整个系统的安全性与可靠性水平。城市轨道交通系统是人、机、环境三方面相互作用的包含多种专业设备的结构非常复杂的客运系统,它的安全性与可靠性不仅要在规划、设计、建造时给予充分考虑,并且在运营管理中也要不断研究、改进和提高;不仅要考虑单个设施(设备)的安全性与可靠性,还需要从系统的角度整体研究其安全性与可靠性问题,发现各种潜在的不安全因素和故障模式,为整个系统的安全运营管理工作和设施(设备)改造计划提供理论依据。城市轨道交通日常运营管理中,涉及运营安全和可靠性的事件主要体现在两方面:一是由于恐怖袭击、自然灾害、人为破坏等原因发生的火灾、爆炸等灾难性重大事件,造成生命和财产的重大损失。一般情况下,发生突发事件的概率很低。二是由于客流波动、技术设备故障、运营组织等原因,引起列车运行延误、列车运行中断等列车运行“大间隔”故障,造成乘客的出行延误。相比较而言,故障的发生率是很高的,但是一般不会引起地铁的安全问题,只是降低了地铁运营的可靠性。因此,理清运营安全和可靠性的一些基本定义及其相互关系,对确立城市轨道交通系统运营安全和可靠性的对策很重要。

对于我国城市轨道交通系统的安全性与可靠性研究,目前无论是理论研究还是应用实践层面,均尚未形成完整的体系。本文采用系统工程的观点,阐述城市轨道交通系统安全性与可靠性的概念,探索整体研究轨道交通系统安全性与可靠性的方法,构建城市轨道交通系统安全性与可靠性工程框架以及管理组织结构和信息流程框架。

1.运营安全和可靠性的定义及相互关系

城市轨道交通运营安全和可靠性是反映地铁系统正常运营情况的总体概念。然而从后果及造成的影响看,运营安全与可靠性则具有完全不同的内涵。运营中发生的安全问题除了造成列车运行延误、运营生产中断外,更重要的是涉及到人民生命财产损失、设施设备破坏等重大问题;而运营中的可靠性问题则主要涉及运营生产的稳定、运输质量的好坏。因此,加强和提高城市轨道交通运营安全与可靠性,首先要从引起城市轨道交通运营安全与可靠性事件的原因出发,科学地对运营安全和可靠性进行定义。

影响城市轨道交通系统运营安全和可靠性的因素统称为事件。根据其发生的原因、特点以及造成的后果和影响,可分为故障、事故和突发事件三类。当某个系统的可靠性出现下降,则容易出现故障；当故障出现后,不仅造成系统性能的下降,而且可能会导致事故的发生,即系统安全性下降。反之,当有事故发生时,系统性能会下降或无法运转,此时的事故从可靠性角度讲就是故障。

1)故障

故障是因设备质量原因或操作不当导致设备无法正常使用,须人工干预或维修的事件,根据表现和影响程度可分为轻微故障、一般故障和严重故障。轻微故障可以迅速排除,一般不会影响运营可靠性；一般故障将造成短时间的列车运行秩序混乱,部分列车运行延误；严重故障则会导致较长时间的运营中断,严重影响系统运营可靠性。

2)事故

事故是因故障或工作人员操作不当而造成人员伤亡、设备损坏,影响可靠性

或危及运营安全的事件。事故根据其表现、影响程度与范围,可分为一般事故、险性事故、大事故、重大事故等；按其专业性质可分为行车事故、客运组织事故、电力传输事故等。

3)突发事件

突发事件是指由故障、事故或其他原因(人为、环境、社会事件等)引起的、突然发生的、严重影响或可能影响运营安全与秩序的事件。突发事件根据其影响程度与范围可分为一般突发事件、险性突发事件、大突发事件和严重突发事件等；根据其引发原因又可分为运营引发突发事件、外来人员引发突发事件、环境引发突发事件等。

事故中,有部分是由于故障引起的,突发事件中又有部分是由故障和事故所引起。一般地,故障、事故、突发事件在城市轨道交通系统日常运营过程中的发生概率有很大差别。故障可以认为是多发事件,大部分故障不会对运营安全造成很大的影响,但会影响运营的可靠性,降低运营质量。事故和突发事件发生概率较小,严重的事故和突发事件可以认为是小概率事件,但是事故和突发事件对运营安全造成极大危害,甚至造成重大的人员伤亡和财产损失。因此,在处置和预防不同的事件种类时,应有相应的侧重点。对于一般性的故障,应侧重于设备的维护与保养、运营管理的优化等；而对于可能造成重大人员伤亡和财产损失的严重事故或突发事件,则应侧重预防和应急处置。

2.城市轨道交通系统安全性与可靠性指标

系统安全性指标可以用整个系统或某条线路的人员伤亡率和设备(设施)损失率来反映保障“乘客和员工不受伤害以及设备(设施)不遭破坏”的能力。

系统可靠性指标可以用整个系统或某条线路的运营可靠度、运营恢复度及运营利用率等来表示保障“乘客准时到达目的地”的能力

3.影响运营安全和可靠性的主要因素

1)技术设备

技术设备的日常管理和维护直接影响着系统的运营安全和可靠性。城市轨道交通系统包含了以下主要设备:线路及车站、车辆及车辆段、通信信号、供电、环控设施、售检票以及防灾监控报警设备等。只有各项技术设备协同可靠工作,才能保证列车安全高效地完成运输任务。城市轨道交通的线路长度、站间距离相

对较短,列车种类单一,因此为了保持列车运行秩序稳定,列车运行控制系统在一定范围内可以自动调整列车的运行状态。城市轨道交通车站一般不设置配线,列车在车站正线上办理客运作业,如果一列车出现故障,将直接影响到后续列车的正常运营。因此,整个轨道交通系统的设备维护和管理是十分关键的。

2)网络的运输能力

城市轨道交通系统的网络运输能力体现了运输效率。提高网络的运输能力,可以最大程度地满足乘客出行要求,安全高效地完成输送任务。网络的运输能力主要影响轨道交通运行系统的可靠性,列车一旦发生延误不仅会影响到自身线路的正常运行,而且会影响到网络中其他列车的正常运行。因此,提高网络的运输能力,减少列车的运行延误对提高系统运行的可靠性是很重要的。

3)运营组织方案

城市轨道交通应为乘客提供满意的出行服务,良好的运营组织是这种供给的前提和保证。在一定的网络结构和设备条件下,采用的运营方案应针对客流变化的情况,有利于提高网络系统的整体运输能力,适应客流需求,增加运营效益和运营可靠性,满足乘客在出行安全、舒适、准时等方面的要求。

4)突发事件

除了系统本身可能影响城市轨道交通系统运营安全和可靠性的因素外,自然灾害、恐怖袭击、人为破坏等突发事件也是影响运营和可靠性的关键因素。这些突发事件的发生,将会造成重大的人身伤亡、财产损失以及运营中断,产生轨道交通运营的安全问题。因此,必须加强自然灾害、恐怖袭击或人为破坏事件的预警和发生后的应急处置,最大程度地降低人员伤亡和财产损失。

4.提高运营安全和可靠性的途径

1)建立完善安全规章，安全生产有章可循

完善安全规章制度是抓好运营安全工作的保障。规章制度是管理工作的基础，建立科学的、完善的、全面的安全生产管理制度，使安全生产有章可循，是非常重要的。在地铁开通运营前狠抓安全规章制度的建设，用规章制度约束员工的工作行为，为员工提供安全生产指引。在严格执行国家、省、市各项安全法律法规的同时，建立健全《安全生产管理办法》、《安全奖惩办法》、《行车组织规章》等制度和各类操作规程，涵盖公司的各个专业、运营生产环节，使各专业的安全

生产管理都有章可循，促进公司的安全生产工作向规范化、制度化迈进。

2)加强人员培训和系统设备的日常维护

城市轨道交通系统是一个包含土建、车辆、供电设备、通讯信号、运营管理等多学科、多专业、多工种的复杂大系统。系统的安全与可靠性贯穿了从工程的前期决策、设计、施工到运营管理等各个阶段的全过程。对每个有不同岗位要求的工作人员而言,高质量地完成本岗位的工作要求,是保证轨道交通系统安全高效运营的关键。因此,必须加强工作人员的职业素质和道德培养。

城市轨道交通运营所依赖的交通设施,虽然采用了较高的可靠性标准,列车运行控制软硬件系统也采用了冗余设计来增强系统工作的可靠性,但在长期复杂多变的外界因素干扰下,仍然难以保证运营设施与设备不产生功能失效,因而系统实际运营过程中发生随机故障在所难免。为了降低故障发生率,就需要对系统的各种设施设备做好日常的维护和管理,发现问题及早解决最大程度地消除发生故障的隐患,从而保证轨道交通系统安全高效的运行。

3)提高轨道交通系统的技术装备水平

为了保证轨道交通系统中各种设备的正常运行,减少故障、事故和突发事件的发生,应尽可能地利用最先进的技术装备和高科技手段。如采用高技术支持的信息管理、应急处置系统等来确保各种事件发生时的信息传输通畅以及应对措施的有效实施；采用列车运行智能化调度系统,减少因人工疏忽所引发的各种故障或事故；采用线网综合运营协调系统,保证网络中各车辆的高效、安全、可靠运行。

4)建立事故处理机制，落实责任追究制度

建立健全事故处理机制，按照“四不放过”原则和“安全奖惩办法”，定因、定性、定责，严格惩处，通过教育和处罚使员工吸取教训，提高认识，增强岗位意识、责任意识和纪律意识；将“降低故障率事件率”作为一项长效工作机制专题研究，开展地铁事故案例研究，学习先进一流的运营安全管理，博采众长，取长补短，用“投石头原理”防员工思想麻痹，不断在“在平静的水面上荡起水花”，让每个员工认识到任何时候都不要把安全生产形势估计得过好，要始终保持一种危机感和忧患感；同时，转变观念，对发生的事故由此及彼，由表及里，透过现象看本质，从领导层、管理层上剖析深层次原因，从加强管理上，研究制定有针

对性的措施，解决安全工作中的问题，变被动管理为主动管理，变事后惩处为事前预防，不断提高事故分析处理能力。

5.结语

城市轨道交通系统是一个牵涉到多种技术领域,由多种设备、多种硬软件、多种设施组成的复杂系统。根据国外经验,大型系统全面和完善的安全性、可靠性研究与应用,需要有数十年的经验积累,并且有专门的工作部门专项负责安全性或可靠性的研究与措施的落实。我国在大力建设城市轨道交通系统的同时,必须不断地研究和提高整个系统的安全性与可靠性。本文构建的城市轨道交通安全性与可靠性工程框架,旨在给出一种系统思想,为今后在我国城市轨道交通的建设和运营管理中研究、解决安全性与可靠性问题提供参考。

参考文献：

变电运行安全可靠性管理的浅析 第6篇

变电运行属于综合性电力学科，其涉及到的内容是多个方面的，对于整个电力行业而言都有着较大的影响。保持变电运行的正常状态，无论是正常的运行管理措施，还是具体的故障处理方法，都是我们需要积极关注的问题。

1.变电运行安全隐患

1．1变电运行中的操作隐患

在变电运行中，变电工作人员是变电运行的直接操作者，他们操作的规范与否，直接关系到变电运行的稳定和安全。在实际的工作中，由于变电设备比较多，变电工作比较繁琐乏味，变电工作人员在工作中容易精神不集中，缺少安全意识，造成变电工作人员在执行中发生错误操作，这些错误操作，轻则造成经济上的损失，重则危及电网、设备和人身安全。在实际工作中主要表现为：首先无票操作，或者为了应付检查，使操作票流于形式；其次未执行逐项打钩和复诵的操作程序，跳项或漏项操作造成事故；再次对系统运行方式不清楚，没有按模拟图核进行设备运行：最后防误装置管理不到位。

1．2变电运行安全管理隐患

在我国变电工作中，由于变电运行管理的失误，导致了许多变电的事故的发生，这主要是因为变电管理缺乏科学性，规范性，在实际交电中，主要表现为管理比较混乱，管理制度不科学，管理者的水平和能力不足，发现安全隐患时，处理不及时，处理措施不得力，从而导致了各种安全管理隐患。再次是运行所运行管理工作没有贯彻落实国家的各种规程和各级岗位责任制，没有培养合格的运行人员。運行所运行管理没有全面完成各项运行管理和技术管理工作，没有提高运行管理水平，没有保证生产运行的正常进行。运行所的安全管理工作没有树立安全第一的基本方针，在一切生产、基建和经营活动中，没有把安全放在第—位，从而为埋下了各种安全隐患。

1.3变电运行中的设备故障隐患

电气设备生产的不合格，质量达不到国家安全标准，而应用到变电设备中，再者电气设备在使用过程中，随着时间的推移，不断老化，许多设备需要及时更换，而变电工作人员没有定期检查和更新，以至设备不能满足变电安全运行的需要，从而导致了变电运行的各种安全隐患。主要表现为：首先是没有认真做好选用性能优良的电气设备；其次没有重视对设备的监造和出厂试验，确保设备各项功能全面和实用：再次没有对安装调试的质量进行监督检查，没有把好验收关；最后是没有对已经老化的设备进行及时的替换。

2.应对措施

在当前这个急剧变化的时代，技术生命周期不断缩短，知识更新速度不断加快，每个人、每个企业都必须不断学习，以适应环境的变化并重新塑造自己。“兵不在多而在精”，没有一支高素质的职工队伍，就无法应对当前日益竞争激烈的发展形势。提高职工素质的关键途径是教育培训。

在提高供电可靠性的工作中，变电运行是可靠性管理中的一个重要环节，几年来，我们根据不同电压等级运行所的特点，从提高供电可靠性的基本措施出发，摸索出加强变电运行，提高供电可靠性的部分管理办法，其具体做法如下：

2．1 完善管理体系，措施的落实和考核

可靠性指标是一项综合性指标，它反映了供电企业管理水平的高低，同时也直接影响着企业的经济效益。我局变电专业制定了下列措施和考核办法。

(1)制定技术指标考核管理措施：严格执行管理制度，开展可靠性管理工作

(2)建立健全可靠性管理的资料、档案；使可靠性管理规范化和标准化。

(3)将供电可靠性承包指标层层分解责任到所：根据年计划工作量和每年运行所实际工作情况，将局下达的指标分解至各班组，各运行所值班人员在保证安全的前提下，发掘潜力，在规定的时间内完成每项工作。

(4)各运行所每月认真及时、准确地进行可靠性统计工作，按要求上报。

(5)上级定期检查分析可靠性指标完成情况，并按季由专责人写出可靠性分析总结，及时向上级反映和研究存在的问题。对无原因超时限者上报实行相应处罚。

2．2 提高设备健康水平，降低故障率

(1)采用新产品，提高设备的运行可靠性：采用高质量免维护的六氟化硫和真空断路器、微机保护等优良产品来提高设备运行的可靠性。近几年来，所有线路及变压器的继电保护装置全部更换为微机保护装置，事实证明，采用优质的设备大大减少了故障停电机会，减少了因设备原因而造成的停电次数，有效地提高了运行可靠性。

(2)认真做好运行维护工作，提高设备健康水平：电力系统的各种电气设备，输配电线路以及保护和自动装置，都有可能因发生故障而影响系统的正常运行和对用户的正常供电。提高设备的健康水平，做好预防工作和事故预想是保证设备安全运行，减少设备故障的有效方法。运行人员加强巡视维护质量，可以及时发现或消除设备隐患，提高供电可靠性，保证供电的连续性。

(3)全方位配合开展设备状态检修：根据我局开展设备状态检修，逐步取消定期检修制的规定，运行人员积极配合状态检修工作，合理调整了对设备的检查重点和范围，利用绝缘在线监测、带电测试和红外线热像仪监测发热点等措施，加强对设备的监测工作。

2．3 从组织技术管理措施上减少对用户的停电

围绕供电可靠性目标，我局充分发掘潜力，从生产计划、设备运行方式、计划停电制度上按最佳方案控制对用户的停电时数，按照能带电干的，决不停电；能倒运行方式少停电的，决不多停和坚持对停电计划实行”先算后报”、”先算后停”、”先算后干”的原则，从组织技术管理措施上来减少对用户的停电。对不能倒负荷的，就研究采取临时供电的技术措施。

2．4 缩短停电时间，提前做好设备停送电准备工作

根据供电可靠性承包方案，停电期间的工作票准备和停送电操作所占用的时间，为运行所值班人员的工作时间。对计划内或非计划内的停送电工作，运行人员积极与施工部门配合，提前做好准备工作，我们从以下几个方面来减少由于操作或办理工作票所占用的时间。

(1)加强两票准备工作：为缩短填写操作票时间和保证在操作完成后lO分钟内办理完许可工作手续，运行所在停电工作前一天接到调度下达停电工作计划命令后，班组长或当值值班长在l7：00以前要与检修单位联系，由签发人签发好第二天的工作票，前一天晚上当班运行人员必须准备好第二天停、送电全部操作票及许可工作票。保证设备停电后10分钟内，具备工作许可的条件。每一次操作前30分钟，当班要将安全工具、标示牌等放置在准备使用的地点，以备待用。当调度下令后即可立刻执行操作任务，这样即加快了速度，也缩短了许可工作时间。

(2)及时了解现场工作进度：值班人员应随时了解现场工作进度，提前做好送电准备工作，一旦现场工作提前结束，应做到随时能恢复送电操作。工作票、操作票处理工作除交接班时间以外，能在本班完成的尽量完成，不能无故推延到下一班。接班人员接班后根据接班情况，及时安排本班的工作任务，发现问题要以现场工作为主，及时解决，不得推逶。

(3)实行双监护制，安全、按时完成工作任务：为保证既能在规定时间内按时完成工作任务又能保证安全，对各运行所实行“主管领导、专责或班组长与监护人双监护制”。即操作时，主管领导、专责或班组长与操作监护人共同监督其操作，操作结束后主管领导、专责或班组长与监护人分工布置现场安全措施和调度报告。采用这种管理办法后，有效地压缩了操作时间，也缩短了工作票许可时间。

3.重视常见的故障处理

当设备故障出现后则要求操作人员能根据故障现象立刻做出诊断，采取有效的措施处理，这是降低故障损失的保证。“线路连接”错误是当前造成变电运行故障的常见因素，做好这方面的故障处理意义重大。现结合常见线路故障形式分析：

1、线路故障。变电运行时出现线路跳闸故障，则需要对保护装置的运行情况加以检查，对线路连接的情况仔细观察。线路TA到线路出口这一范围都是检查对象，线路没有问题后则需检查跳闸开关、消弧线圈、指示器等元器件。若线路连接错误则及时更改，元器件质量问题则要更换。

2、母线故障。母线故障会导致主变三侧开关跳闸，其主要是由于主变结构形式、过流保护拒动、母线连接错误等因素造成的。母线故障的发生会直接造成变电设备运行停止，在检查装置时需保证母线的正常接线，见图一。利用对保护掉牌、一次设备的诊断来确定处理措施。

3、开关故障。重点研究的故障是主变低压开关跳闸，该种故障主要有：母线故障、越级跳闸、误操作等。在判别故障种类时要根据二次侧、一次设备的检测结果分析。在检查过程中需重点分析线路连接是否正常，对保护装置检查时要从主变保护装置、线路保护装置入手。

图一母线接线图

4 结语

事故通常会为我们带来巨大的损失，事故调查和分析将有助于确定与事故相关的事实和细节、确定原因，由此帮助我们制定整改和防范措施来达到控制风险、保障安全的目的。变电运行中出现的安全问题应及时分析，找出原因，采取措施，从而更好地防止类似事故的发生。

参考文献

[1]黄东清．运行所无人值班运行模式问题研究[J]．电力技术，2008，20(1O)：34-35．

[2]陈文旭．运行所运行管理模式的创建分析[J]．农村电气化，2009，13(5)：16—18．

高层建筑配电系统的安全可靠性研究 第7篇

关键词：高层建筑,配电系统,安全可靠性研究

随现代社会经济的快速发展, 建筑的规模不断扩大, 建筑物内各种电气设备的种类日趋增多, 计算机网络信息技术的普及, 建筑物越来越多采用各种信息化电气设备。这给高层建筑的电气设计带来了一些新问题 (《高层民用建筑设计防规范》GB50045-95的规定, 凡十层及十层以上的住宅及建筑高度超过二十四米的其他民用建筑均属高层建筑) 。采取可靠措施提高高层建筑配电系统的安全性与可靠性, 已成为配电系统安全设计急需解决的问题之一。

1 高层建筑及其配电系统的特点

高层建筑与其它建筑相比, 既有不少相似之处, 又有其本身的特点:人员密集、具有多种功能、配套设备多、内部装饰复杂、强调“消防”等等。

高层建筑中的电气自动化水平都是比较高的。有的高层建筑几乎集中了各种现代化的电气技术, 形成诸多安全和服务系统。例如:空调、电梯、给排水、消防、闭路电视等等, 而支持和保证他们正常工作的, 都离不开配电系统, 这就决定供配电系统要求的特点:可靠性、高压深入负荷中心、要求电器设备能防止火灾, 保证安全。

2 保证高层建筑配电系统可安全靠性的要求

现代高层建筑的特点, 决定该类建筑的供配电系统设计必须满足以下要求:

1) 保证供电电源的可靠性。高层民用建筑用电设备多, 用电负荷大。其中一、二类负荷较多。为保证供电的可靠性和企业人员及设备的安全, 一般取两路或两路以上的独立电源供电, 并设置柴油发电机组作为应急电源;

2) 满足用电设备对电能质量的要求。由于建筑物高, 供配电线路长, 为了减少线路损耗及电压损失, 配电变压器可根据情况上楼分层布置;

3) 供配电系统力求简单可靠, 操作安全, 运行灵活, 检修方便;

4) 变配电设备的布置应便于安装和维护。高层民用建筑的地下层通常有两层, 宜将总配电室 (变电所) 设在地下一层;

5) 要适应建筑的发展。随着经济的发展, 新设备、新材料、新功能等不断增多, 因此供配电系统应适应高层民用建筑不断发展的需要。

3 当前高层建筑配电系统的安全可靠性所存在的问题

经过笔者多年的现场工作经验以及实践, 总结出当前以下高层建筑配电系统所存在的安全可靠性所存在的问题:

1) 插接式母线, 要严格保持干燥, 千万不要弄上水和砂浆等, 一旦受潮很不容易恢复绝缘;

2) 各种预埋的管路, 一定要严格防止水及混凝土进人其中, 一旦进入, 很难清除, 无法穿线, 有时甚至将钢筋全部刨出, 工时的浪费很大, 并损伤土建结构;

3) 变压器是供配电系统的核心设备, 在运输和保存的过程中, 可能有机械损伤和受潮。

当电气设备发生漏电时, 电流将沿设备外壳、保护接零线 (保护接地线) 零线 (大地) 形成闭合回路, 但由于下述原因, 使过流保护装置并不绝对可靠:

1) 采用过电流自动保护开关时, 开关失灵或其他原因, 自动保护开关不动作;

2) 故障点在系统的远端, 故障回路阻抗大, 漏电短路电流使熔断

3) 接地装置造成接地电阻大, 使漏电短路电流较小也不动作;

4) 若电气设备容量较大, 熔体额定电流超过漏电电流时, 熔断器也不会动作;

5) 熔断器规格可能发生人为变化, 起不到过流保护作用。

国际电工委员会 (IEC) 规定的低压配电系统有三种方式, 即IT系统、TT系统、TN系统。目前, 我国低压配电系统已与IEC接轨, 在《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92中也将低压配电系统分为IT、TT、TN系统。这三种形式各有优缺点和适用范围, 但是在建筑电气设计及施工过程中, 还存在低压配电系统接地形式混用的作法, 导致了许多不该发生的人身伤亡事故。为防止以上事故的发生, 在低压配电系统中, 广泛采用了剩余电流动作保护电器 (RCD) , 但如果设计、选择不当, 同样会造成事故和损失, 只有选择参数合适、适用正确的RCD, 方能防患于未然。

4 提高高层建筑配电系统的安全可靠性的措施建议

鉴于以上研究分析, 保证高层建筑配电系统安全可靠性的一般措施如下:

1) 非线性负荷的电气设备, 如气体放电灯、微波炉、可控硅调光装置等, 这类设备的负荷电流含有多次谐波电流, 由于3次及其奇数倍谐波在中性线内不是匀相抵消而是叠加的, 叠加后的电流最大可接近相线电流的两倍, 能使中性线过载发热, 加速绝缘老化而短路起火;

2) 用于计算机的不间断电源其输出功率应大于计算机及各用电设备额功率总和的150%;

3) 插座额定电流对己知使用设备都应大于设备额定电流的1.35倍, 未知使用设备者不应小于11A;

4) 单台交流电梯和直流电梯供电导体的连续工作载流量应大于铭牌连接工作额定电流 (或交流额定输入电流) 的1.6倍;

5) 低压并联电容器线路的刀开关和交流接触器的导体载流量应不小于其负荷 (电容器额定电流) 的1.8倍。

5 结论

总之, 高层建筑供配电系统是有许多特点的, 我们只能就一些主要方面加以阐迷, 在设计, 安装工作中注意这些特点并采取有效的对策, 对于高层建筑的质量起着有益的作用。

参考文献

[1]戴渝兴.高层建筑电气设计及电气设备选型手册.长沙:湖南科学技术出版社, 2003.

[2]田方英.接地故障引起的电气火灾及其防范措施.电气与智能建筑.2003, (4) .

[3]孙景芝.韩永学.电气消防[J].北京:中国建筑工业出版社, 2000. (4) .

[4]陈一才.高层建筑电气设计手册[S].北京:中国建筑工业出版社, 1990.

[5]Gammon T, Matthews J.Conventional and co-dependent methods for pre-dicting RMS arc currents in building systems Industrial and Commercial.Power Systems Technical Conference, 2005Conferred Record, Papers Presented at the2005Annual Meeting, 2005IEEE, 2005.

安全可靠性研究 第8篇

一、行政软交换系统的安全隐患

1、系统网络安全隐患。想要使用行政软交换系统, 必然需要使用到网络。但众所周知, 网络虽然发展迅猛, 但其中所存在的安全隐患却不可小觑。传统的电路交换系统严格按照从上至下的等级标准形成网络, 以保证资源, 而其中各级都有各自的交换中心。但软交换系统与之不同的, 便是其使用的是IP分组网作为自身的传输承载工具, IP分组网与传统电路交换系统相较, 有一个最大的弊端便是其网络层级减少, 而通信通道并无法做到只为软交换系统提供服务, 从而导致软交换系统信息种类繁多, 更加容易受到外来恶意信息的攻击。除此之外, 当处理的业务过多或是系统内存在过多病毒时, 则会占用带宽, 导致系统故障, 无法使用。

2、软件系统安全隐患。除了网络交换系统存在着安全隐患, 设备的系统安全也成为了一大隐患。软交换系统的操作是要通过专业的电子设备进行的, 并且需要建立在特定的操作系统上, 目前国内常用的软交换系统主要使用的是Windows操作系统, 而该操作系统本身就存在着一些安全漏洞, 某些攻击者便可利用操作系统自身的漏洞, 对软交换系统进行攻击, 从而造成安全威胁。除了操作系统的隐患, 在软交换系统中需要使用到的各类通信软件, 其也存在着安全隐患。许多通信软件在投入使用前, 就缺乏相关的安全监测, 系统存在着漏洞, 那么在客户使用时, 就有可能将部分应用信息删除, 从而使系统信息不全面, 而导致软件无法正常使用。

3、信息安全隐患。当然, 最受关注也是最具有杀伤力的隐患便是信息安全隐患。信息安全隐患主要分为系统内部信息以及客户信息。在上文说到, 行政软交换系统使用的而是IP分组网, 而这一类网络是开放的, 极其容易受到攻击者的攻击, 使用该网络所传输的数据极其有可能会被监视, 而一旦被监视, 就有很大的可能会造成信息被窃取, 从而使窃听者伪装成被窃听者身份进入系统, 给系统安全带来极大隐患。如若用户的信息被监视, 则会导致其信息被泄露, 一些私密文件被窃取。

二、提高系统安全可靠性的具体措施

1、提高网络的可靠性, 培养故障切换能力。基于以上对于软交换系统的安全隐患分析, 可以看出, 提高系统的安全性、可靠性势在必行。首先电力系统应该对网络的可靠性进行更深入的诊断。软交换系统的数据主要以音频和视频为主, 这两种类型的数据对于网络的可靠性要求要远高于IP数据业务。而IP分组网存在着较大的风险, 故相关工作人员应将重心放于提高网络的可靠性上。此外, 该网络处理业务种类过多时, 容易发生故障, 为了保证在故障切换的过程中, 行政业务例如电话业务的通畅, 则需要缩短数据承载网切换故障的时间, 根据要求, 这一时间应该少于50ms, 超过则会出现电话断线等问题, 给行政业务造成困扰。

2、适量增加安全保护手段。行政软交换系统中, 其承载网为综合数据网, 面对网络病毒或是网络黑客的攻击时, 都会对承载网产生威胁。因此, 为了保障软交换系统的安全, 便需要增加适量的安全保障措施。其中最有效的措施之一, 便是对数据网进行改造, 在其中使用虚拟专用网。例如将电力技术进行网络的保护, 将其隔离, 在用户安全方面, 则可以采取认证信息的手段, 以保护其信息安全。

3、提高承载网的监控能力。作为软交换系统的承载网, 应该具备一定的监控能力, 能够对电力系统中行政软交换的服务质量进行实施的监控, 并设立合理的范围值, 如若服务质量下降, 则可以对其进行线路的测试, 并进行处理。

总结:就当前状况而言, 行政软交换系统已经取得了较为长足的发展, 但由于电力系统中所要求的安全性、可靠性, 使行政软交换系统仍需要不断地进行改造与提升。本文所提及的几点有关于提高行政软交换系统安全性、可靠性的建议, 便是针对近几年来电力系统中软交换系统所出现的一些问题, 提出相应的解决方案。随着行政软交换系统地不断发展, 如果此类安全问题不解决, 必然会导致更严重的问题。

参考文献

[1]陈蕾.浙江电力软交换网络架构策略的思考[J].电力系统通信, 2011, 32 (3) :10–16.

[2]韩涤非.软交换IP承载网建设方案分析[J].电信工程技术与标准化, 2005 (9) :18–21.

安全可靠性研究 第9篇

一、电力通信系统运行安全可靠性简介

所谓电力系统可靠性, 也就是电力系统根据能够接受的质量标准、所需数据等持续不断的为用户提供电力、电量的能力的量度。因此, 电力系统可靠性有两个主要特点, 一是充裕性, 二是安全性, 其内容包括发电系统、供电系统以及输电系统等多个系统的可靠性。电力通信系统作为可以完全满足电力生产、运行以及管理要求的系统, 是建立在电力系统内部的专用通信体系, 因此它具备通信系统、电力系统两方面的特点。不过从电力通信系统自身来看, 它具有通信网的基本特点, 因此也属于通信系统, 由于电力通信系统服务的主要对象是电力系统, 所以它是基于电力环境下构建的通信网络。关于电力通信系统运行安全可靠性问题的研究, 需要结合通信网可靠性、电力系统可靠性两个方面的内容分析。

首先, 从通信网可靠性方面进行分析, 电力通信系统可靠性概念则是其在实际不间断运行过程中, 确保电力系统可以正常通信的能力。此定义中, 电力系统为使用者, 且电力通信系统的运行目的便是为电力系统运行安全性提供可靠的通信网络。其次, 因为电力系统的内容属于电力网络, 可以运用一般网络的研究方法。从电力系统可靠性进行分析, 通信系统是电力系统的组成部分之一, 其定义则是电力通信系统能够根据通信服务质量标准、需求等持续不断的为电力系统提供通信服务的量度。

比较以上两个内容, 概念一中的实际不间断运行和概念二中的持续不断含义一样, 且概念一中的正常通信能力和概念二中的通信服务质量标准、需求等含义相近, 概念一中正常通信能力和通信服务量度含义基本一致。综上所述, 不管从电力用户可靠性概念出发, 还是从通信网可靠性概念出发, 两者的结果都有高度一致性, 因此可以继续用概念一进行分析。电力系统、通信系统均为网络实体, 主要目的是为用户提供所需服务, 在服务内容上有所区别。在广义上看, 电力通信系统可靠性是电力系统可靠性的重要内容, 因此, 需要结合电力系统的通信需求对电力通信系统的可靠性进行分析与研究。

二、电力通信系统运行安全可靠性因素及研究方法

1电力通信系统可靠性影响因素

对电力通信系统可靠性进行研究的主要目的是防止电力通信系统可靠性不好而引起的故障问题, 只有采取有效措施, 提高通信网络的运行服务质量, 才能在根本上实现电力通信系统的要求, 继而使电网可以更加稳定、安全的运行。电力通信系统是整体网络, 受长时间运行及环境的影响, 容易使通信节点、链路性能等逐渐降低, 当电力通信系统被破坏或者出现故障后, 通信节点的性能便会急剧下降, 出现节点失效、数据网络拥堵、业务中断或者网络连通率降低等问题。受电网调度机构、发电厂分布以及变电站分布等内容的影响, 电力通信系统成为了十分复杂的网络结构, 对其可靠性产生影响的因素很多。表1中从三个方面分析了对电力通信系统运行安全可靠性产生影响的因素。

2电力通信系统可靠性研究方法

电力通信系统可靠性工程的主要目的是提高通信系统的运行安全可靠性及服务质量, 并在前期设计、工程实践及维护中所进行的管理活动的总结。图1通过分析电力通信系统可靠性工程的因果关系, 对其内在及外延原因进行了概括。

电力通信系统可靠性的研究, 需要对其业务、网络、设备、系统、管理等多个层面的内容进行具体分析。由于通信网可靠性工程是循环上升的过程, 在工程实施过程中, 不断提出问题、解决问题, 才能更好的提高电力通信系统运行的安全可靠性。具体研究过程如图2所示。

三、电力通信系统运行安全可靠性管理内容

要想使电力通信系统的可靠性水平有所提高, 除了在工程开始前进行大量实验, 还要在工程进行中将有关工作彻底落实。电力系统通信部门做好通信系统的可靠性管理工作意义重大。对电力通信系统的可靠性进行研究时, 基于电网运行条件下, 通信系统根据服务标准解决相关问题, 这些问题基本上都是关于通信系统的分析、设计、运行或者维护管理等, 具体见表2。

网络运行者是对网络展开管理的实践者, 因此, 对通信网进行可靠性管理需要体现在通信系统的整个运行过程中, 具体的管理目标也比较多, 比如设计过程中要有相应的可靠性要求及目标内容;建设网络的过程中要确保可靠性措施得以落实;维护管理过程中要以提高网络可靠性水平为准。要想使电力通信系统的可靠性不断提高, 就要根据相关要求, 对通信系统进行可靠性管理, 通过建立可靠性反馈机制, 能够构建完整的电力通信系统可靠性管理体系, 从而对通信网络的安全运行状况进行实时跟踪, 做出客观、公正、准确的评价。除此之外, 电力通信运行部门还应该将注意力集中在下面几个问题上:一是电网对通信系统的要求。通信系统的可靠性和电网存在密切关系。通信系统是否可靠, 首先要看它是否能够满足电网用户的需求, 只有充分了解并掌握电网用户对通信可靠性的需求, 才能有针对性的提高通信系统安全性、可靠性。二是网络运行的可靠性水平。电力通信运行部门需要充分认识到网络运行的可靠性水平, 并用有效方法反映出网络运行状态, 以便更好的对网络运行可靠性水平进行评价。三是故障规律。要很好的解决通信故障, 就需要对通信系统故障规律有一定程度的了解。某些故障发生的比较少, 但还是要对其故障原因、解决方法等进行总结, 以便为故障的再次出现提供借鉴。四是设备的维护制度。要使通信设备或者网络可以更加可靠的运行, 就需要定期进行维护。对于不同的设备或者系统而言, 也需要有相应的维护制度。五是可靠性措施。随着网络技术的快速发展, 电力通信系统的可靠性技术也得到了良好的发展, 因此对于可靠性良好的通信网而言, 要及时采取多种可靠性措施。

综上所述, 要提高电力通信系统运行的安全可靠性水平, 就要在基于实地研究的基础上, 使通信管理部分对电力系统通信问题有全面、深入的了解, 并进行故障研究与故障排查。对电力通信系统的可靠性进行管理, 就要立足于提高电力设备系统的可靠性这一目标, 对电力系统设备、运行系统等进行完善。不仅要避免工作环境中电磁干扰对设备带来的影响, 还要对工作环境的温度、湿度等进行定期维护。对于系统设计还需要不断进行研究, 若系统难以跟上设备运行情况, 就要更新设备。此外, 还要将电力服务质量作为评价电力通信可靠性的直接因素。

结语

电力系统的发展, 使电力通信系统运行安全可靠性问题得到了更为广泛的关注, 因此, 要对电力通信系统的可靠性问题进行进一步研究。只有在研究过程中不断更新技术、更新设备, 才能更好的提高通信系统可靠性, 确保电力事业实现可持续发展。

参考文献

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安全可靠性研究 第10篇

电力通信网络是多技术体制、多层次网络结构并存的大型复杂的专用通信网。网络结构复杂,传输的信息种类繁杂、实时性要求强;网络分布范围广,各节点之间距离远近不一;很多站点无人值班。

随着电力通信网络规模日益庞大、结构日趋复杂,在更好地支撑电网安全稳定运行的同时,也不得不承受更大的潜在风险。因此,迫切需要建立电力通信网络安全可靠性评估的定量手段和体系,以及时通过消缺和优化来完善电力通信网络,提高电力通信网络的安全可靠性。

公用通信网络的安全可靠性评估[1,2,3,4]的研究方法方面成果较少且较零散,没有形成完整的评估研究方法体系。同时,电力通信网络具有明显的有别于公用通信网络的业务需求特殊性和网络特点。所以,公用通信网络安全可靠性的研究成果不能简单地照搬应用,而应该针对电力系统的行业特点,提出切实可行的电力通信网络安全可靠性评估研究方法。

电力通信网络[5,6,7,8,9]目前缺少行之有效的安全可靠性评估方法和定量分析工具,难以客观真实地评估网络的运行情况。在电力通信网络的网络特点及运行维护经验的基础上,本文提出了完整的电力通信网络安全可靠性定量评估研究方法,建立了有效的分层结构的定量评估模型(包括构建分层结构指标体系、建立指标权重模型),并定义了电力通信网络安全可靠性指标值与对应的评估结论等级。

1 电力通信网络安全可靠性定量评估方法流程

电力通信网络安全可靠性定量评估方法流程如图1 所示。

1)确定电力通信网络的评估目标。安全可靠性是本文电力通信网络的评估目标。

2)构建评估模型的分层结构指标体系。将复杂问题概念化,找出研究对象所涉及的安全可靠性的主要影响因素;分析各个影响因素的关联性、隶属关系,对不同的影响因素进行归纳整理,构建评估模型的分层结构指标体系,并通过定义指标实现从定性到定量的转换。

3)建立评估模型的指标权重模型。对同一层次的各指标关于上一层次中某一准则的相对重要性进行两两比较,构建指标判断矩阵;计算指标判断矩阵的最大特征根对应的标准化特征向量,即指标的权重值。

4)收集电力通信网络的相关数据。收集电力通信部门运行维护的统计数据和故障报告等相关数据。

5)电力通信网络的指标指数化。对收集到的数据进行无量纲化处理,即指标指数化,不同性质的数据需采用不同的无量纲化方法。

6)计算电力通信网络的评估目标值。使用评估模型的计算方法,将各项指数化的指标及指标权重值进行安全可靠性计算,得到最终的评估目标值,并以百分制分数形式表示。

7)分析电力通信网络定量评估结果,提出网络优化和提高的方向。

本文还定义了电力通信网络安全可靠性指标值与对应的评估结论等级。

2 电力通信网络安全可靠性的定量评估模型

2.1 构建评估模型的分层结构指标体系

2.1.1 评估模型的指标体系分层结构模型

评估模型的指标体系采用分层结构体系,划分为目标层、指标层、指标依据层。评估模型的指标体系分层结构模型如图2 所示。

每层功能定位如下。

1)目标层:指标体系结构中的最高层,即本文评估对象电力通信网络安全可靠性。

2)指标层:指标体系结构中的中间层。对于复杂的系统,中间指标层可设置多层。

3)指标依据层:指标体系结构中的最底层,即其评估依据及处理方法。

2.1.2 定量评估模型的分层结构指标体系

电力通信网络结构复杂,业务种类繁多,安全可靠性的影响因素类型众多、层次复杂、关联性强、隶属关系明显。安全可靠性的影响因素[10,11]可以分为内部因素和外部因素。内部因素是指电力通信网络的自身设备结构等固有因素,外部因素是指通信网和通信设备所处的外部环境条件。

本文从宏观角度分析安全可靠性的影响因素,并结合电力通信网络的运维经验,所提出的评估模型的指标体系分为网络条件、节点设备、环境因素、网络管理4 个一级指标;指标层级分为四级,尽量减少内涵交叉、重叠,又充分考虑关联性及隶属关系;注重指标科学性和可操作性,指标的选取绝大部分取自运维统计指标,指标的定义有利于采集定量数据;指标体系涵盖面广、内容较完整。定量评估模型的分层结构指标体系如图3 所示。

网络条件、节点设备一级指标重在研究电力通信网络的固有安全可靠性,反映网络安全可靠性的内在因素;环境因素、网络管理一级指标侧重于研究站点环境和人为因素对网络安全可靠性的影响,反映网络安全可靠性的外在因素。根据影响因素的关联性、隶属关系,4 个一级指标的下级指标分别定义如下。

1)网络条件。主要体现网络的抗毁性和生存性及实时性、关键设备及业务的规模覆盖、网络资源富余情况。网络条件指标分为网络抗风险性指标、业务抗风险性指标、网络资源富余度指标。

2)节点设备。主要体现网络元件对安全可靠性的影响,包括各设备的故障率、冗余度以及通信电源冗余度等。节点设备指标分为设备可靠性指标、设备冗余度指标、通信电源冗余度指标。

3)环境因素。主要针对网络所处的环境从宏观、微观角度反映对网络安全可靠性的影响。环境因素指标分为通信机房环境指标、传输介质可靠性指标、站点地理环境指标。

4)网络管理。分别从业务运行指标、服务指标、人员岗位及培训3 个角度评估对网络安全可靠性的影响。

本文电力通信网络安全可靠性测度指标的计算关系如下。

电力通信网络安全可靠性评估:

式中:U1表示网络条件,U2表示节点设备,U3表示环境因素,U4表示网络管理。ω1、ω2、ω3、ω4分别是U1、U2、U3、U4的权重值。

1)网络条件安全可靠性评估U1。网络抗风险性U11、业务抗风险性U12、网络资源富余度U13的计算关系为:

2)节点设备安全可靠性评估U2。设备可靠性U21、设备冗余度U22的计算关系为:

(1)设备可靠性。

式中:U211代表光设备故障率,U212代表接入设备故障率,U213代表通信电源故障率,U214代表同步时钟故障率,U215代表交换系统故障率,U216代表网络设备故障率,U217代表配线系统故障率,U218代表载波系统故障率,U219代表微波系统故障率。由于设备缺陷率对安全可靠性的贡献是反向的,需要进行正向化处理。

(2)设备冗余度。

式中:U221代表光设备冗余度,U222代表接入设备冗余度,U223代表交换设备冗余度,U224代表网络设备冗余度。

3)环境因素安全可靠性评估U3。包括通信机房环境U31、传输介质可靠性U3。

(1)通信机房环境。

式中:U311代表机房温度达标率,U312代表机房湿度达标率,U313代表机房洁净度达标率,U314代表机房防雷接地达标率,U315代表机房防火防盗达标率。

(2)传输介质可靠性。

式中:U321代表光缆缺陷率,U322代表光缆类型因素。

本文定义光缆缺陷率为

4)网络管理安全可靠性评估U4。业务运行指标U41、服务指标U42、人员岗位及培训U43的计算关系为:

2.2 建立评估模型的指标权重模型

指标权重反映各个指标在评估对象中重要度的系数,是评估模型的重要内容。同一套指标体系,不同的指标权重,将会得到不同的评估结果,因此,指标权重模型的科学性与合理性尤为重要。本文应用层次分析法的思想,建立一种充分利用判断矩阵所包含的信息进行指标体系赋权的指标权重模型,科学地确定底层各个指标相对于上一级指标的权重。

本文指标权重模型的实施步骤如下。

1)构建指标判断矩阵:对于某一级指标,通过对客观现实的主观判断,用数学方法确定底层各个指标相对于上一级指标的相对重要性。为将这种比较定量化,引入“1-9 比率标度”的方法(见表1)。

将用“1-9 比率标度”方法得到的结果写成矩阵形式,即指标的判断矩阵。判断矩阵表示每一级各指标对其上一级指标的相对重要性。指标判断矩阵B见表2 所列。

其中,bij表示对Ak而言Bi对Bj的相对重要性,bij按照“1-9 比率标度”方法取值。判断矩阵有如下关系:bii=1,bij=1/bji(i,j=1,2,...,n)。

2)计算指标判断矩阵的最大特征根对应的标准化特征向量:对判断矩阵B,计算满足BW=λmaxW的特征根和特征向量,其中W=[ω1,ω2,...ωn]T。这里,λmax为B的最大特征根,W为最大特征根 λmax对应的标准化特征向量。

3)指标体系赋值:W的分量 ω1(i=1,2,...,n) 就是本级中各指标对应的权重值。

3 电力通信网络安全可靠性指标值与对应的评估结论等级

为了宏观划分网络状态的等级,用于宏观掌握评估结果的网络状态,便于电力通信网络的日常工作及运行维护交流,本文结合电力通信网络的运维经验,同时参考各行业安全可靠性的等级评定及网络隶属度的收敛原则[10],所定义的电力通信网络安全可靠性指标值与评估结论等级见表3 所列。

4 应用实例

本方法在“上海电力通信网络安全可靠性评估研究”项目中得到了应用,分别定量评估了上海电力三级通信网及各供电公司四级通信网的安全可靠性。

4.1 上海电力三级通信网安全可靠性评估

4.1.1三级通信网指标权重计算

根据运行维护数据及专家意见所确立的各级指标的判断矩阵,使用MATLAB软件,采用求解最大特征值和特征向量的程序,分别计算各级指标判断矩阵的标准化特征向量,即指标权重。一级指标判断矩阵见表4 所列。

根据表4的判断矩阵,使用MATLAB软件,计算最大特征值对应的标准化特征向量,一级指标权重值见表5所列。即指标权重(ω1,ω2,ω3,ω4)=(0.393 6,0.393 6,0.137 5,0.075 3)。

二级指标、三级指标、四级指标的权重值按照上述的一级指标权重值的计算步骤依次分别计算。

4.1.2 三级通信网安全可靠性评估

根据上海电力公司相关部门提供的2014 年度运行统计数据,运用2.1.2 节测度指标的计算关系公式,按四级指标、三级指标、二级指标、一级指标的顺序,依次利用下级指标值和权重值计算本级指标值(见表6)。

由表6 可知,三级通信网安全可靠性评估指标值,对应的百分制分数为93.81,对应等级为良好状态。评估结果可定量查找网络的薄弱环节,用于优化和提升网络。

4.2 上海电力四级通信网安全可靠性评估

同4.1 节的计算步骤,分别计算上海电力11 个供电公司四级通信网的安全可靠性评估值(见表7)。

评估结果既可横向比较各供电公司的网络安全可靠性,又可定量查找网络的薄弱环节,用于优化和提升网络。

5 结语

针对电力通信网络的特殊性和复杂性,本文提出了完整的电力通信网络安全可靠性定量评估研究方法,建立了有效的分层结构的定量评估模型。本文方法在“上海电力通信网络安全可靠性评估研究”项目中得到应用,评估结果可定量查找网络的薄弱环节,用于优化和提升网络。本文方法为电力通信网络的规划、建设、优化提供定量依据和基础数据,具有理论研究价值和工程指导意义。

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安全可靠性研究 第11篇

摘 要：随着人们生活水平的日益提高，人们对出行的安全性、舒适性提出了更高的要求，对于铁路系统安全运营的关注程度也在不断增加。铁路系统的安全运营不只是更好地满足了人们的出行要求，还影响着我国社会经济的发展步伐。所以，我国的铁路运输部门必须加强对于铁路行车组织安全的重视程度，切实提高铁路行车组织的安全可靠程度。本文以铁路行车组织系统中双向铁环系统的工作原理及设备意义为突破，深入地分析研究了铁路行车工作人员工作作业的可靠性因素，提出了一系列加强铁路行车组织安全可靠性的有效措施。

关键词：铁路行车组织；安全双向闭环系统；可靠性

1 概述

我国始终贯彻落实最大限度保障交通运输行业的安全运营为交通运输工作头等大事的工作理念，尤其是在我国铁路运输中，其安全运营更是区别于公路、水路、航空等运输的有力竞争手段。我国的铁路运输承担着我国大多数较大规模的货物运输以及节假日的庞大人流量，在这样的背景下，铁路运输的安全运营直接关系到我国社会经济的高速发展以及乘客的生命财产安全，所以加强我国铁路行车组织的安全性、可靠性是非常必要的。

2 铁路行车组织安全双向闭环系统的相关叙述

2.1 铁路行车组织双向闭环系统的概念

在我国传统铁路系统内，铁路行车的安全控制系统大都采用单向闭环系统，由于单向闭环系统的设计缺陷，铁路行车的安全可靠性随着控制系统所串联的控制环节的增多而逐渐下降，在单向闭环系统内，每一个所串联的控制环节都可能成为一个行车故障节点，极大地增加了铁路行车的安全隐患。随着科学技术的不断发展，当前我国已经开始全面地使用单向闭环的铁路行车安全控制系统，应用正反两个闭环系统进行控制和管理，避免单向环路的缺陷，极大地增加了铁路行车的安全可靠。当双向闭环系统中有一个闭环出现系统故障问题时，另一个闭环系统就可以及时地反馈出来，将故障进行最快的发展处理。

2.2 铁路行车组织双向闭环系统的工作原理

在铁路行车组织双向闭环系统的工作过程内，正反两个方向的闭环系统都起到了非常重要的管理控制作用。正向闭环是以铁路行车的角度进行系统内的安全管理，反向闭环系统会根据以往所发生的事故故障等资料，分析出铁路行车过程中的重要环节及可能出现故障的部分，对这些环节和系统部分进行更加详尽的管理检测。当双向闭环系统发现铁路行车出现故障时，就会立即发出警报，提醒工作人员进行及时的抢修，最大限度地保障铁路行车的安全可靠性。

3 铁路行车组织安全双向闭环系统的可靠性分析

3.1 影响铁路行车工作人员作业可靠性的原因

我国铁路行车系统内工作人员的作业可靠性与他们的工作时间、工作环境以及对待工作的态度都有着紧密的联系。铁路行车系统内的工作时间是二十四小时全天候运营的，因此工作人员的工作时间也是较为繁重的。我国铁路行业一般实行三班倒的员工工作制度，行车人员按照早班、中班、晚班的顺序轮替工作，但是由于人类生活作息习惯的影响，晚班行车工作人员容易出现困乏、注意力不集中等问题，这就会影响铁路运营的安全可靠性。铁路行车人员的工作环境对于铁路行车的安全可靠也有一定的影响，在行车过程中，一个良好的作业环境能够更好地放松铁路行车从业人员的心情，在轻松愉悦的环境中最大限度地调动工作人员的作业积极性，使得工作人员对自己的工作产生一定的喜爱，这样铁路行车的安全可靠性就能够得到明显的提高。

3.2 铁路行车组织安全双向闭环系统对员工的可靠性分析

尽管现代工业的科技水平已经取得了极大的提高，但是不管在工业设备还是设备操作系统的设计、管理等方面仍然需要人的参与，即便是在未来机械高度智能化的时代，人的参与也一定是必不可少的。根据当前我国最新的调查结果显示，由于人工操作工业设备失误所造成的事故占我国总事故的90%以上，工作人员的操作失误会造成操作系统的运行故障，减缓企业生产，甚至会造成工业事故。所以，本文就铁路行车组织安全双向闭环系统对人的可靠性进行了一定的分析。

3.2.1 传统闭环系统对运功的可靠性分析

通过对以往的铁路行车事故进行调查研究，并且根据当前我国现有的数据进行分析，可以设定当前我国铁路行车人员的操作失误概率约为6.9×10-4，在考虑到铁路工作人员及时发现了列车安全隐患并对危险因素进行处理的情况下，在铁路值班人员及时发现列车信号员没有按照规定开放列车进路并进行纠正情况下，将铁路行车系统内的工作人员在发现列车故障时的紧张因素考入到人的操作失误范畴内，可将因子数值设定为5，即工作人员操作失误概率约为3.45×10-3。值班人员与列车信号员的联系程度一般，由有关计算公式可以得出人员的失误概率为4.469×10-4；值班人员与列车信号员、值班助理人员的联系程度较高，由有关计算公式可以得出人员的失误概率为2.137×10-4，三者总的人员失误概率为3.126×10-3。

3.2.2 安全双向闭环系统对运功的可靠性分析

为了更加直观的将传统闭环系统与当前所采用的安全双向闭环系统进行比较分析，我们将双向闭环系统的两个相反方向失误概率都设定为10-2，则可以得出安全双向闭环系统的人员失误率为3.57×10-7，列车信号员余值班人员的联系程度一般，由有关计算公式可以得出人员的失误概率为4.179×10-4；值班人员与列车信号员、值班助理人员的联系程度较高，由有关计算公式可以得出人员的失误概率为1.964×10-4，三者总的人员失误概率为2.926×10-3。

通过失误概率数字的直观对比，就可以看出，单向闭环系统相对于双向闭环系统具有极大的不稳定性，因此，双向闭环系统在铁路行车系统内的使用，能够更好地保障铁路行车的安全可靠。

4 结语

本文就铁路行车组织安全双向闭环系统的可靠性进行了深入分析，员工的操作可靠性因素在很大程度上影响着我国铁路行车组织的安全可靠，而员工的可靠性又受到工作时间、工作环境以及对待工作的态度等的影响。所以，在考虑铁路行车组织的安全可靠性时也要将铁路行车工作人员的可靠性考虑在内，通过双通单向闭环系统与双向闭环系统的失误率分析，更加深入详细地认识到安全双向闭环系统对于铁路行车组织安全可靠性的重要意义。

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安全可靠性研究 第12篇

我国的建筑施工行业具有作业难度大、作业环境差、从业人员素质不高等特点, 是一个安全事故多发的行业。将可靠性理论应用在建筑施工事故防范上, 具有重要的现实意义和光明的前景, 是“以人为本”的安全管理理念的具体体现。

系统安全科学的发展与可靠性理论及工程密切相关。系统可靠性越高, 发生故障的可能性越小, 系统越安全。实际上, 许多系统安全分析理论和方法都是可靠性工程的应用或扩展。可靠性理论从电子技术领域发展起来, 近年来发展到机械技术及现代管理领域, 成为一门新兴的边缘学科[1]。它的任务就是研究产品的可靠度, 提高质量、经济效益以及系统的安全、可靠性。在可靠性理论中, 通过可靠性分配, 可以将规定的系统可靠性指标自上而下, 由大到小, 由整体到局部, 逐步分解, 将系统的整体可靠度分配到各子系统、设备或者元器件等。

现有的建筑施工安全领域的研究大多是从管理体制、施工人员素质、法律法规与安全文化建设等角度来研究建筑施工安全管理体系的构建[3]。这些研究对于建筑施工安全管理具有非常重要的意义, 但是却忽视了该体系建设的可靠性。在体系工作过程中, 倘若某个环节失效或发生故障, 从而导致整个体系瘫痪, 将会给建筑施工带来不可估量的损失。鉴于可靠性工程的许多分析方法都能用于安全系统工程领域, 本文将可靠性分配理论与系统安全分析相结合, 在给定建筑施工安全系统防御目标值条件下, 建立可靠性分配模型, 确定基本事件可靠度, 从而为建筑施工安全管理系统的优化提供理论依据。

2建筑施工安全管理系统可靠性模型

对建筑施工安全管理系统可靠性的研究, 需要给出建筑施工安全系统功能的定义。根据建立建筑施工安全管理系统的目的, 本文认为可定义建筑施工安全管理系统的功能为最大限度地防止建筑施工事故或灾害的发生, 在事故一旦发生时, 系统应能启动相应的应急预案, 进行人员救助和财产保全, 对事故进行控制和后处理, 防止次生事故的发生, 迅速进行事故紧急修复以保证施工作业的正常进行。按照时间序列分析, 这一功能包含4个重要环节:①事故预防;②事故预警;③应急反应;④事故控制及后处理。

根据对建筑施工安全管理系统功能的分析, 图1给出了建筑施工安全管理系统组成。

根据建筑施工安全管理系统的特点, 应当将其作为可修系统考虑。就任务可靠性而言, 建筑施工安全管理系统的相应任务可靠性简化模型如图2所示。建筑施工安全管理系统可划分为事故预防和应急处理两个单元, 其中应急处理为由事故预警、应急反应和事故控制及后处理3个子系统组成的应急处理虚单元。只有这两个单元全部失效, 才会导致整个系统功能的丧失。在应急处理虚单元内, 事故预警、应急反应和事故控制及后处理3个子系统中的任何一个失灵, 都会造成应急处理虚单元功能的丧失。因此, 建筑施工安全管理系统任务可靠性是一个如图2所示的混联模型。根据图2, 建筑施工安全管理系统从整体上而言是一个并联系统, 其任务可靠性的数学模型[4]为:

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式中, Rs系统的整体可靠度;RA事故预防子系统的可靠性;RB事故预警、应急反应和事故控制及后处理3个子系统总的可靠性。功能分析表明, 该3个子系统的可靠性模型为串联关系, 即:

undefined

式中, RB1事故预警的可靠性;RB2应急反应子系统的可靠性;RB3事故控制及后处理子系统的可靠性。

图2及式 (1) 、式 (2) 只是反映了系统与子系统之间的关系。而建筑施工安全管理系统可靠性的分析必须尽可能多地考虑中间事件和基本事件对系统功能的影响。基于对建筑施工安全管理系统功能构成的分析, 借鉴董华等人在城市公共安全系统可靠性方面的研究[5], 图3给出了建筑施工安全管理系统故障树。

根据图3及系统相关性分析, 可得:

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依据式 (3) 和图3可以方便地进行建筑施工安全管理系统可靠性的预计和分配, 按照最弱环节理论寻求改善和提高建筑施工安全管理系统可靠性的途径。

3建筑施工安全管理系统可靠性分配

对于一个已经建立的建筑施工安全管理保障体系, 为实现最大安全保障效能, 对系统的安全目标值自上而下进行分解, 分配至各子系统是非常实用的一种方法。目前经常应用的可靠性分配方法[4]有:等分配法、AGREE分配法 (电子设备可靠性咨询组分配法) 、航空无线电公司分配法、目标可行性法、最小工作量算法和动态规化法等。

可靠性分配可由下面的基本不等式描述[4]:

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式中, R*s系统的可靠性指标;Rs系统的实际可靠度;g*s对系统设计的综合约束条件, 包括费用、重量、体积、功耗等因素;gs系统的实际综合约束条件。

作为一个线性规划问题, 如果目标函数恰好与约束条件平行, 当目标函数向优化方向移动时, 与可行域不是在一个点上, 而是在某一条线段上相切, 该线段上所有点都能使目标函数得到最优解[6];因此即便有约束条件式 (5) 时, 目标函数式 (4) 也仍然可能有多个解。可靠性分配的关键在于:根据具体的条件选择与所提出的系统目标相匹配的分配方法以得到合理的可靠性分配值的优化解。

为实现建筑施工安全系统安全目标的可靠性分配, 笔者提出的建模思想是:结合故障树分析方法的特征, 对混联系统的第一层次各单元之间采取最小工作量可靠度再分配法, 然后对第二层各单元再进行下一层次的可靠度分配法, 依此类推, 直至分配至基本事件为止, 即对系统的可靠度采取多个层次进行分配。在需要调整可靠度的同一层次各单元之间采取等分配法。

将组成第一层次各单元的下属单元当作一个整体, 计算得到下属单元构成的第一层次各单元的可靠度分别为R1, R2, , Rm, 根据其可靠性大小, 由低到高将其依次排列如下:

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按可靠性再分配原理[7], 把可靠性较低的R1, R2, , Rk0, 都提高到某个值R0, 而原来可靠度较高的Rk0+1, , Rm保持不变, 则系统可靠度Rs为

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式中, k0需提高可靠度的最小单元数。

如果确定了k0和R0, 就能得出需要调整的单元或分系统的可靠度。k0可以通过下式推定[7]:

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式中, n为分系统或单元数, Rn+1=1。当j值满足式 (8) 时, 即得k0=j, 有:

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于是, 由式 (7) 、式 (8) 、式 (9) 可以确定各单元的可靠度。对于可靠度不变的单元, 其下属单元的可靠度也不改变。

当然, 各中间事件可以依次类推将可靠度分配至最基本事件, 从而对系统进行合理优化。对于包括多种功能的建筑施工安全管理复杂系统, 系统下属基本事件包括多种功能属于多功能系统。对其进行分析, 这时应按逻辑代数的运算法则把系统可靠度表达式先化简再代入数值计算。杨静[8]、景国勋[9]等人把可靠性分配与故障树最小割集结合起来, 较好地实现了系统的安全性目标。

4方法的实践应用

为便于上述研究结果在建筑施工安全管理领域得到应用, 以图4所示[10]的建筑施工过程中常见的脚手架坠落事件为例阐明可靠性分配的计算过程。

假设各基本事件是相互独立的, 且各基本事件初步确定的可靠度及系统要求的可靠度目标值为:R*s=0.9800, RA11=0.9800, RA12=0.9600, RA21=0.9500, RA22=0.8400, RB1=0.9500, RB2=0.9500。基本事件的可靠度由基本事件发生概率F按照R=1-F计算得到。

根据式 (1) 及式 (2) , 容易求得各中间事件和顶上事件的可靠度分别为:RA=0.7508, RB=0.9025, RA1=0.9408, RA2=0.7980, Rs=0.9757。

显然, Rs

把上述数据代入式 (8) 求出k0, 容易得到k0=1, 即A22需要提高可靠度。

undefined。验证该单元系统的可靠度:Rs=R0undefined。

至此, 各单元的可靠度都已重新分配, 系统满足了规定的可靠度指标, 各单元的可靠度为RA11=0.9800, RA12=0.9600, RA21=0.9500, RA22=0.8894。

比较重新分配后的可靠度与原始的可靠度可以发现, 仅仅通过改变少数几个单元的可靠度, 就能够使系统的可靠度达到要求, 并且需要改变可靠度的单元都是系统中可靠度较低的单元。本例中, 实质上仅仅对A22即“忘记戴安全带”这一基本事件的可靠度进行了提高, 就实现了整个系统安全可靠程度的提高;而在实际施工生产中, 要提高这方面的可靠性, 需要加强对施工人员的教育, 也就是说, 对施工人员进行必要的岗前培训, 加强企业安全文化建设是保障施工安全、减少人员伤亡的最有效途径之一。

5结论

(1) 将可靠性理论方法成功地引用到建筑施工安全管理系统分析、评价和控制中, 有利于提高建筑施工安全管理系统运行的可靠性, 极大地实现建筑施工安全保障效能, 减小事故损失。

(2) 通过重新分配后的可靠度与原有可靠度比较发现, 需要改变可靠度的单元都是系统中可靠度较低的单元。该发现对优化系统结构、积极开展施工事故预防工作具有重要指导意义。

(3) 应用可靠性分配理论与FTA相结合所建立的可靠度分配模型能够在给定的建筑施工安全目标值情况下, 能较好地实现系统中各单元可靠度的优化分配。

摘要：针对建筑施工安全管理体系, 从系统可靠性的视角, 综合运用可靠性方面的知识, 构建了建筑施工安全管理系统混联模型。在此基础上, 将可靠性分配理论与故障树分析方法相结合, 根据系统安全目标的要求, 确定混联系统的第一层次各单元事件的可靠性目标值, 对构成各单元的各个下属单元采取最小工作量可靠度分配方法, 以此类推, 从而建立系统中各单元可靠度再分配量化模型。为便于应用, 通过建筑施工过程中常见的脚手架坠落实例, 详述系统各单元可靠性分配的计算过程。研究表明, 可靠性理论可以成功地应用到建筑施工安全领域;使系统在给定的目标值条件下达到系统的安全性优化, 从而实现建筑施工安全保障效能, 减小事故损失。

关键词：建筑施工安全,可靠性分配,故障树分析 (FTA) ,任务可靠性模型

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