CN114881498A - 一种耦合时空要素的企业生产安全综合评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耦合时空要素的企业生产安全综合评价方法，包括以下步骤：S1：构建地理时空指标；S2：构建消防救援抵消因子、紧急避险抵消因子和医疗救援抵消因子；S3：构建基于耦合时空要素的企业生产安全风险评价模型，并利用企业生产安全风险评价模型进行企业生产安全综合评价。相较于传统半定量企业生产安全评价方法如LEC评价法和LS矩阵等，本发明能够对不同行业的企业进行统一的生产安全风险综合评价的同时，增加了对于时空要素的考虑，建立耦合时空要素的企业生产安全风险评价模型，改善了传统半定量评价方法风险值区分度低的问题，更加便于企业风险分级管控工作开展。

Description

一种耦合时空要素的企业生产安全综合评价方法

技术领域

本发明属于安全评价技术领域，具体涉及一种耦合时空要素的企业生产安全综合评价方法。

背景技术

在现代工业生产环境下，各类生产安全事故发生的起数不断下降，但单起事故造成的经济损失和人员伤亡更加严重，做好企业生产安全的监督保障工作是维护人民生命财产安全的必然要求。开展企业生产安全风险评价工作可以帮助监管部门有效了解企业生产安全水平，对不同风险等级企业梯度管理，大大提高监管效率。

企业生产安全风险评价方法大致上可划分为三类：定性评价方法、定量评价方法和半定量评价方法。

定性评价方法是依据经验对生产工艺、设备、人员、环境和管理等方面的状况进行评价，包括安全检查表、事故树、事件树、预先危险性分析、危险与可操作性研究以及故障类型和影响分析等方法。定性评价法方法简单、便于操作、评价过程和结果具有直观性，但评价结果缺乏统一客观的度量标准。

半定量评价方法是不同行业间统一进行企业生产风险综合评价时最常用的方法，典型方法是作业条件危险性评价法。该方法通过对危险发生的可能性、暴露在危险环境下的频繁程度和后果严重程度三方面分别进行判断，然后通过对应得分计算出风险值简称LEC评价法。LEC评价方法虽然在打分过程存在主观性等缺点，但由于适用性广仍是目前最常用的风险评价方法之一，2020年11月中国职业安全健康协会发布团体标准T/COSHA004—2020《危险源辨识、风险评价和控制措施策划指南》中推荐的风险评价方法就包括LEC评价法。

定量评价方法包括指数评价方法和概率评价方法。指数评价方法中的代表是火灾爆炸指数危险评价法以及它的改进方法蒙德火灾、爆炸、毒性指标评价法。这类方法采用指数解决事故概率与后果不便确认的问题，操作简便，易于理解；但评价过程针对危险物质本身，缺少对环境安全保障条件的考虑。概率风险评价方法主要应用在航空、航天、核能等领域，要求数据充分且准确，假设合理过程完整，在实际使用过程中由于系统的复杂性，不确定因素较多使用受到局限。

传统的企业生产安全风险评价主要聚焦于企业自身的生产过程，忽略了企业安全风险对周边地理环境及地理实体的影响，因此，研究耦合时空要素的企业生产安全风险评价方法有助于更为客观和准确地评价企业生产安全潜在风险，更全面地掌握企业生产安全风险对地理环境和地理实体的影响，为政府安全监督和企业安全管理提供有效的企业生产安全风险评价理论方法支撑。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种耦合时空要素的企业生产安全综合评价方法。

本发明的技术方案是：一种耦合时空要素的企业生产安全综合评价方法包括以下步骤：

S1：构建地理时空指标；

S2：构建消防救援抵消因子、紧急避险抵消因子和医疗救援抵消因子；

S3：根据地理时空指标、消防救援抵消因子、紧急避险抵消因子和医疗救援抵消因子构建基于耦合时空要素的企业生产安全风险评价模型，并利用企业生产安全风险评价模型进行企业生产安全综合评价。

进一步地，步骤S1中，地理时空指标包括外部环境危险性D_ext和区域易受损程度α。

进一步地，步骤S1中，外部环境危险性D_ext的计算公式为：

其中，WL_i表示气象灾害下发生事故的可能性，WE_i表示企业暴露在气象灾害下的频繁程度，WC_i表示气象灾害造成后果。

进一步地，步骤S1中，区域易受损程度α的确定方法为：根据爆炸事故威胁区域半径、有害气体扩散最大半径和火灾事故威胁半径确定事故威胁区域，在事故威胁区域内，根据事故形态确定电子地图兴趣点大类，将电子地图兴趣点的目标权重之和与电子地图兴趣点大类的权重的比值作为区域易受损程度α。

进一步地，步骤S2中，若距离企业最邻近的消防站距离d_F大于有效消防救援最大距离D_F且距离企业最邻近的应急避难场所距离d_E大于紧急避险最大距离D_E时，则消防救援抵消因子k_F和紧急避险抵消因子k_E的取值为1，否则其计算公式分别为：

进一步地，步骤S2中，医疗救援抵消因子k_A的计算公式为：

其中，A表示理想状况下医疗救援可达性，a表示企业可获得及时医疗范围内所有医疗设施的服务能力之和，由医疗机构床位数和其服务范围内人口数定义。

进一步地，步骤S3中，基于耦合时空要素的企业生产安全风险评价模型D的计算公式为：

D＝(D_ent+D_ext)×α×k_F×k_E×k_A

其中，D_ent表示企业风险值，D_ext表示外部环境危险性，α表示区域易受损程度，k_F表示消防救援抵消因子，k_E表示紧急避险抵消因子，k_A表示医疗救援抵消因子。

本发明的有益效果是：相较于传统半定量企业生产安全评价方法如LEC评价法和LS矩阵等，本发明能够对不同行业的企业进行统一的生产安全风险综合评价的同时，增加了对于时空要素的考虑，建立耦合时空要素的企业生产安全风险评价模型，改善了传统半定量评价方法风险值区分度低的问题，更加便于企业风险分级管控工作开展。评价结果可以反映企业风险与外部环境间的相互影响，包括高风险企业对所在区域的威胁程度、不同企业的风险在极端天气下危险性程度以及企业所在区域应急资源配套情况等信息，为重点企业风险管控措施提供参考。

附图说明

图1为企业生产安全综合评价方法的流程图；

图2为医疗救援抵消因子评价结果图；

图3为消防救援抵消因子评价结果图；

图4为企业生产安全综合评价结果图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的说明。

如图1所示，本发明提供了一种耦合时空要素的企业生产安全综合评价方法，包括以下步骤：

S1：构建地理时空指标；

S2：构建消防救援抵消因子、紧急避险抵消因子和医疗救援抵消因子；

S3：根据地理时空指标、消防救援抵消因子、紧急避险抵消因子和医疗救援抵消因子构建基于耦合时空要素的企业生产安全风险评价模型，并利用企业生产安全风险评价模型进行企业生产安全综合评价。

在本发明实施例中，步骤S1中，地理时空指标包括外部环境危险性D_ext和区域易受损程度α。地理时空要素的影响可分为外部环境对企业生产风险的影响以及外部环境受企业生产事故的影响两方面，前者主要考虑极端天气引起的事故易发性变高，后者体现为在事故扩散阶段不同地物目标面对不同事故形态的抗灾能力和损失程度不同。因此将地理时空要素归纳为外部环境危险性D_ext和区域易受损程度α。

在本发明实施例中，步骤S1中，外部环境危险性考虑企业受气象灾害影响程度包括气象灾害下发生事故的可能性WL_i、企业暴露在气象灾害下的频繁程度WE_i以及气象灾害造成后果WC_i，考虑企业在同一时空下可能会受到多种气象灾害影响因此外部环境危险性的计算，外部环境危险性D_ext的计算公式为：

其中，WL_i表示气象灾害下发生事故的可能性，WE_i表示企业暴露在气象灾害下的频繁程度，WC_i表示气象灾害造成后果。

根据外部环境危险性评价方法需计算WL_i、WE_i和WC_i三个分值，取值标准分别如表1、表2和表3所示。

表1

表2

表3

其中某种气象灾害下发生事故的可能性WL_i的取值需要考虑企业受气象灾害的影响程度，气象灾害除对易受影响主要行业造成较大威胁外，对一些工艺流程或设备物资也有一定程度的威胁，如存在高空线缆的工业企业也易受大风天气影响，冰冻导致的交通事故会对各行业企业造成威胁等。因此建立不同行业与不同气象灾害对应WL_i取值表如表4所示。

表4

在本发明实施例中，步骤S1中，区域易受损程度衡量企业发生重大、特大安全事故时，其所在周边社会环境面对事故的受损程度与抵抗能力。区域易受损程度与城市布局密切相关，区域易受损程度与城市布局密切相关，如存在学校、商城等人员较为密集场所的区域遭受事故后人员伤亡更严重，存在网吧、KTV、加油站等火灾高发场所的区域更容易发生衍生事故。电子地图兴趣点(POI)数据常用于研究城市空间结构和城市功能区识别，能够反映人类活动的地理区域性。基于POI数据计算地物目标的权重，设威胁区域的POI目标权重之和为w，POI大类公司企业的权重为W_ent，则区域易受损程度等于区域内w和W_ent的比值。区域易受损程度α的确定方法为：根据爆炸事故威胁区域半径、有害气体扩散最大半径和火灾事故威胁半径确定事故威胁区域，在事故威胁区域内，根据事故形态确定电子地图兴趣点大类，将电子地图兴趣点的目标权重之和与电子地图兴趣点大类的权重的比值作为区域易受损程度α。

在本发明实施例中，应急资源要素对事故的后果有抵消作用，在企业生产安全事故中主要涉及消防救援、医疗救援和紧急避险三方面，因此归纳为消防救援抵消因子k_F、紧急避险抵消因子k_E和医疗救援抵消因子k_A。可以通过计算应急资源要素的可达性来衡量，应急资源可达性越好对事故后果的抵消作用越强。

在本发明实施例中，步骤S2中，重大、特大事故需要进行紧急避险抵消因子评价，火灾爆炸事故需要进行消防救援抵消因子评价，消防救援抵消因子与紧急避险抵消因子的评价取决于风险企业的消防可达性和应急避难场所可达性，通过最近距离法衡量消防可达性和应急避难场所可达性。逐个分析并记录风险企业最邻近的消防站和应急避难场所的距离d_F和d_E；根据应急避难场所应远离危险源500米以上的原则，检查d_E，当其小于500米时重新计算。要得到消防救援抵消因子和应急避难场所抵消因子还需要设定及时有效的消防救援最大距离D_F和紧急避险最大距离D_E。根据消防15分钟机制，消防车行驶允许时间为4分钟，根据中国应急地震搜救中心发布的标准，供受灾人员短期避难的应急避难场所在5-15分钟应可到达。因为消防车出行不受交通信号灯和指示牌制约，所以及时有效的消防救援最大距离D_F按照行驶时间4分钟和城市自由流速度进行计算，及时有效的紧急避险最大距离D_E按照行驶时间10分钟城市平均车速进行计算。若距离企业最邻近的消防站距离d_F大于有效消防救援最大距离D_F且距离企业最邻近的应急避难场所距离d_E大于紧急避险最大距离D_E时，则消防救援抵消因子k_F和紧急避险抵消因子k_E的取值为1，否则其计算公式分别为：

在本发明实施例中，步骤S2中，医疗救援抵消因子k_A的计算公式为：

其中，A表示理想状况下医疗救援可达性，a表示企业可获得及时医疗范围内所有医疗设施的服务能力之和，由医疗机构床位数和其服务范围内人口数定义。

在本发明实施例中，步骤S3中，基于耦合时空要素的企业生产安全风险评价模型D的计算公式为：

D＝(D_ent+D_ext)×α×k_F×k_E×k_A

其中，D_ent表示企业风险值，D_ext表示外部环境危险性，α表示区域易受损程度，k_F表示消防救援抵消因子，k_E表示紧急避险抵消因子，k_A表示医疗救援抵消因子。

现以实际安全检查数据为例进行企业生产安全综合评价。实验数据为昆山市高新区企业安全检查一表四清单，共涉及企业3440家，包含风险点4666个。使用Java实现本方法的全部功能。

(1)企业安全要素评价

从实验数据中的风险清单数据提取企业自己危险性D_ent，经过计算4666个风险点的自身危险性D_ent的值分布如表5所示。评价结果中共出现18种风险值。

表5

(2)地理时空要素评价

从实验数据的企业基本信息清单获取企业所属行业，根据极端天气预警情况计算企业外部危险性D_ext，这里取夏季台风黄色预警24小时内、暴风暴雨黄色预警且已经发生、冬季雾霾天气三种情形下不同行业企业的外部危险性计算结果，如表6所示。

表6

然后，进行区域易受损程度评价，方法考虑火灾、爆炸、中毒三种会对周边目标造成影响的事故形态。首先根据风险企业危险源存量计算企业的最大威胁半径，根据其潜在事故类型计算威胁半径内的地物目标总权重，并得到区域易受损程度α。区域易受损程度大于1，即会对周围目标造成威胁的风险点22个，对应风险企业9家，如表7所示。

表7

(3)应急资源要素评价

首先，对所有企业风险点进行医疗救援因子的评价，以风险点为中心进行改进的两步移动搜寻法计算医疗可达性，以风险点急救距离内有三家综合医院的医疗可达性为理想标准进行医疗救援因子的评价，得到医疗救援因子最低为0.2191，评价结果分布如图2所示。医疗救援因子大于0.85可认为医疗资源缺乏。

对所有火灾、爆炸相关的风险点进行消防救援抵消因子的评价，以风险企业到最邻近消防单位的距离为消防可达性，以消防车四分钟能到达的极限距离为消防可达性的标准进行消防救援因子的评价，结果如图3所示。

消防救援因子等于1则说明企业很难在得到及时的消防救援，大于0.8说明企业有可能无法得到及时的消防救援，参考消防救援抵消因子可对相关企业进行针对性加强消防设施建设。

对存在重大扩散性风险的9家企业需要进行紧急避险抵消因子的评价结果如表8所示。

表8

(4)企业生产安全综合风险值计算

假设天气条件为没有气象预警的夏季，将企业安全要素、地理时空要素、应急资源要素依据式D＝(D_ent+D_ext)×α×k_F×k_E×k_A进行企业生产安全风险综合评价结果的计算。评价结果共507种，结果如图4所示。

本发明的工作原理及过程为：首先，根据安全检查情况基于传统LEC评价法获取企业生产安全风险点的自身危险性D_ent；其次，根据当地气象数据完成外部危险性D_ext评价；然后，根据企业风险点的等级、可能造成的事故形态以及是否存在重大危险源等方面，判断是否需要进行区域易受损程度α、消防救援抵消因子k_F和紧急避险抵消因子k_E的评价，对不需要进行评价的参数取1；然后对企业进行医疗救援抵消因子k_A的评价，考虑到企业附近应急资源极大丰富导致应急资源抵消因子趋于0的情况，结合人身财产安全的重要性和抵消因子的取值标准，当应急资源充分满足时医疗救援抵消因子的最小值为0.1，消防救援抵消因子的最小值为0.3，紧急避险抵消因子的最小值为0.5。最后根据式D＝(D_ent+D_ext)×α×k_F×k_E×k_A获得企业生产安全风险综合评价结果。

本发明的有益效果为：相较于传统半定量企业生产安全评价方法如LEC评价法和LS矩阵等，本发明能够对不同行业的企业进行统一的生产安全风险综合评价的同时，增加了对于时空要素的考虑，建立耦合时空要素的企业生产安全风险评价模型，改善了传统半定量评价方法风险值区分度低的问题，更加便于企业风险分级管控工作开展。评价结果可以反映企业风险与外部环境间的相互影响，包括高风险企业对所在区域的威胁程度、不同企业的风险在极端天气下危险性程度以及企业所在区域应急资源配套情况等信息，为重点企业风险管控措施提供参考。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种耦合时空要素的企业生产安全综合评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：构建地理时空指标；

S2：构建消防救援抵消因子、紧急避险抵消因子和医疗救援抵消因子；

S3：根据地理时空指标、消防救援抵消因子、紧急避险抵消因子和医疗救援抵消因子构建基于耦合时空要素的企业生产安全风险评价模型，并利用企业生产安全风险评价模型进行企业生产安全综合评价。

2.根据权利要求1所述的耦合时空要素的企业生产安全综合评价方法，其特征在于，所述步骤S1中，地理时空指标包括外部环境危险性D_ext和区域易受损程度α。

3.根据权利要求2所述的耦合时空要素的企业生产安全综合评价方法，其特征在于，所述步骤S1中，外部环境危险性D_ext的计算公式为：

其中，WL_i表示气象灾害下发生事故的可能性，WE_i表示企业暴露在气象灾害下的频繁程度，WC_i表示气象灾害造成后果。

4.根据权利要求2所述的耦合时空要素的企业生产安全综合评价方法，其特征在于，所述步骤S1中，区域易受损程度α的确定方法为：根据爆炸事故威胁区域半径、有害气体扩散最大半径和火灾事故威胁半径确定事故威胁区域，在事故威胁区域内，根据事故形态确定电子地图兴趣点大类，将电子地图兴趣点的目标权重之和与电子地图兴趣点大类的权重的比值作为区域易受损程度α。

5.根据权利要求1所述的耦合时空要素的企业生产安全综合评价方法，其特征在于，所述步骤S2中，若距离企业最邻近的消防站距离d_F大于有效消防救援最大距离D_F且距离企业最邻近的应急避难场所距离d_E大于紧急避险最大距离D_E时，则消防救援抵消因子k_F和紧急避险抵消因子k_E的取值为1，否则其计算公式分别为：

6.根据权利要求1所述的耦合时空要素的企业生产安全综合评价方法，其特征在于，所述步骤S2中，医疗救援抵消因子k_A的计算公式为：

其中，A表示理想状况下医疗救援可达性，a表示企业可获得及时医疗范围内所有医疗设施的服务能力之和。

7.根据权利要求1所述的耦合时空要素的企业生产安全综合评价方法，其特征在于，所述步骤S3中，基于耦合时空要素的企业生产安全风险评价模型D的计算公式为：

D＝(D_ent+D_ext)×α×k_F×k_E×k_A

其中，D_ent表示企业风险值，D_ext表示外部环境危险性，α表示区域易受损程度，k_F表示消防救援抵消因子，k_E表示紧急避险抵消因子，k_A表示医疗救援抵消因子。

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