CN115081862A - 一种矿井内因火灾危险性安全评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种矿井内因火灾危险性安全评价方法，该方法提出一种有序加权平均(COWA)算子优化G1主观赋权云模型的矿井内因火灾危险性安全评价方法，该方法包括：S1数据采集：通过查询年鉴等方法对煤矿近年来的煤矿发生的火灾事故进行收集和分析，确定矿井内因火灾指标体系。S2数据等级划分：将矿井内因火灾指标体系的影响指标进行危险性等级划分。S3权重计算：通过COWA修正G1组合赋权方法，寻求最优权重。S4危险性辨识：将计算得出的最优组合权重带入云模型进行计算，得出各指标风险等级确定度，根据最大确定度原则，从而确定目前矿井内因火灾的危险等级。
Description
技术领域
本发明属于安全评价技术领域，具体涉及一种矿井内因火灾危险性安全评价方法。
背景技术
内因火灾(煤炭自燃)占据矿井火灾的主体，因此，识别内因火灾主要影响因素、科学判别内因火灾危险性对保证煤矿系统本质安全具有重要意义。目前矿井内因火灾危险性评价方法最常用的是CW-TOPSIS模型、熵权物元可拓理论、灰色理论、集对分析等方法，以上方法仍存在以下问题：一是评价指标权重人为主观因素大；二是内因火灾影响因素的主次关系不明确；三是评价指标极端值影响综合赋权。因此，需要提供一种有序加权平均(COWA)算子优化G1主观赋权云模型的矿井内因火灾危险性安全评价方法，为矿井内因火灾危险性科学判识提供新的方法。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有方法存在的不足，提供一种矿井内因火灾危险性安全评价方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种矿井内因火灾危险性安全评价方法，包括以下步骤。
S1.数据采集，通过查询年鉴等方法对煤矿近年来的煤矿发生的火灾事故进行收集和分析，确定矿井内因火灾指标体系。
S2.数据等级划分，将矿井内因火灾指标体系的影响指标进行危险性等级划分。
S3.权重计算，通过COWA修正G1组合赋权方法，并基于博弈论思想，寻求赋权方法权重结合的最优点，通过建立组合权重和各权重间离差极小化，实现主观赋权和客观赋权的最优组合。
S4.危险性辨识，将计算得出的最优组合权重带入云模型进行计算，得出各指标风险等级确定度，根据最大确定度原则，从而确定目前矿井内因火灾的危险等级。
优选的，根据权利要求1中所述的一种矿井内因火灾危险性安全评价方法，所述S1中从实地考察调查并综合业内专家和煤矿管理者的修改意见，最后确定煤矿内因火灾指标分为：煤的自燃倾向性条件、漏风供氧条件、蓄热散热条件3个层面，煤的炭化变质程度、含水率、含硫量、灰分含量、煤层瓦斯含量、顶板岩性、遗煤厚度、推进速度、通风管理、围岩温度、煤层埋深和煤层地质构造12个指标因素，根据实际考察情况，指标也可能有所变动，最后建立煤矿内因火灾指标体系。
优选的，根据权利要求1中所述的一种矿井内因火灾危险性安全评价方法，所述S2将矿井内因火灾影响指标根据危险范围对影响指标危险性进行等级划分：I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级，分别代表安全、较安全、较危险和危险。
优选的，根据权利要求1中所述的一种矿井内因火灾危险性安全评价方法，所述S3对矿井内因火灾影响指标进行权重计算，基于博弈论思想，寻求赋权方法权重结合的最优点，通过建立组合权重和各权重间离差极小化，实现主观赋权G1和客观赋权COWA的最优组合，从而计算出最优组合权重。
优选的，根据权利要求1中所述的一种矿井内因火灾危险性安全评价方法，所述S4将计算得出的最优组合权重带入云模型进行计算，得出各指标风险等级确定度，根据最大确定度原则，从而确定目前矿井内因火灾的危险等级。
本发明的有益效果：
(1)本发明G1法能够体现指标重要度。
(2)本发明通过COWA修正G1的组合赋权方法降低主观赋权极值对权重的影响，基于博弈论思想，通过建立组合权重和各权重间离差极小化，实现主观赋权和客观赋权的最优组合。
(3)本发明通过计算矿井内因火灾评价指标的云数字特征，利用边界参数的形式求取其数字特征。
(4)本发明对矿井内因火灾危险性评价不仅仅是单独的主观或客观评价，而是一种主客观相结合的综合评价，可以更精确全面对矿井内因火灾危险性进行评价。
附图说明
图1是本发明的流程图。
图2是本发明矿井内因火灾指标体系。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1。
请参阅图1。
本发明提供一种技术方案：一种矿井内因火灾危险性安全评价方法，包括以下步骤：
S1.数据采集，通过查询年鉴等方法对煤矿近年来的煤矿发生的火灾事故进行收集和分析，确定矿井内因火灾指标体系；
S2.数据等级划分，将矿井内因火灾指标体系的影响指标进行危险性等级划分；
S3.权重计算，通过COWA修正G1组合赋权方法，并基于博弈论思想，寻求赋权方法权重结合的最优点，通过建立组合权重和各权重间离差极小化，实现主观赋权和客观赋权的最优组合；
S4.危险性辨识，将计算得出的最优组合权重带入云模型进行计算，得出各指标风险等级确定度，根据最大确定度原则，从而确定目前矿井内因火灾的危险等级。
本发明提出一种矿井内因火灾危险性安全评价方法，所述S1中从实地考察调查并综合业内专家和煤矿管理者的修改意见，最后确定煤矿内因火灾指标分为：煤的自燃倾向性条件、漏风供氧条件、蓄热散热条件3个层面，煤的炭化变质程度、含水率、含硫量、灰分含量、煤层瓦斯含量、顶板岩性、遗煤厚度、推进速度、通风管理、围岩温度、煤层埋深和煤层地质构造12个指标因素，根据实际考察情况，指标也可能有所变动，最后建立煤矿内因火灾指标体系。
本实施例中，优选的，所述S2将矿井内因火灾影响指标根据危险范围对影响指标危险性进行等级划分：I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级，分别代表安全、较安全、较危险和危险。
下表为等级划分表：
表1矿井内因火灾影响因素等级划分
本实施例中，优选的，所述S3对矿井内因火灾影响指标进行权重计算，基于博弈论思想，寻求赋权方法权重结合的最优点，通过建立组合权重和各权重间离差极小化，实现主观赋权G1和客观赋权COWA的最优组合，从而计算出最优组合权重。最优权重的计算具体步骤为：
S301G1法是一种能够体现指标重要度的主观赋权法。
专家对评价指标重要度排序，确定指标的序列关系
确定相邻指标Xk-1和Xk的重要度比值
式中，rk为相邻指标的重要度比值，dk-1为指标Xk-1的重要度，dk为指标Xk的重要度。
计算指标的G1法权重
ωk-1＝rkωk,k＝n,n-1,…,3,2 (3)
式中，ωk，ωk-1分别为G1法确定的第k，k-1个指标主观权重，n为指标总数。
S302为降低主观赋权极值对权重的影响，提出一种COWA修正G1组合赋权方法，并基于博弈论思想，寻求赋权方法权重结合的最优点，通过建立组合权重和各权重间离差极小化，实现主观赋权和客观赋权的最优组合。
权重组合数量
式中，ui为线性组合系数，
为各赋权方法的权值，m为指标赋权方法数量。
组合系数ui
则其最优条件下的一阶导数条件
组合系数ui归一化
最优组合权重
本实施例中，优选的，所述S4将计算得出的最优组合权重带入云模型进行计算，得出各指标风险等级确定度，根据最大确定度原则，从而确定目前矿井内因火灾的危险等级。具体步骤为：
S401云模型数字特征
μ:U→[0,1]，
则x→μ(x) (9)
式中，U为内因火灾指标数值所对应的论域，C为内因火灾评价指标中的定性概念，x表示云滴，Ex(期望)为云图的中心，En(熵值)表征Ex的可靠度，He(超熵)表征En的不确定度，云滴x分布区间为[Ex-3En，Ex+3En]。
S402云发生器分为正向、逆向云发生器，正向云发生器主要实现定性概念到定量的转换，具体步骤为：
以期望En，方差He2，生成高斯随机数
以期望值Ex，方差
构造高斯随机数
指标确定度计算：
云滴区间构建，基于以上步骤形成云滴(xi,ui)，重复上述步骤直至形成N个云滴。
S403矿井内因火灾危险性指标的云数字特征
式中，Fmax为指标取值的上限，Fmin为指标取值的下限，k为指标模糊程度，取0.05。
基于表1矿井内因火灾影响因素等级划分，计算矿井内因火灾评价指标的云数字特征，对于单边界限的变量，则通过边界参数的形式求取其数字特征。
下表为数字特征
表2矿井内因火灾评价指标的云数字特征
S404矿井内因火灾的危险综合确定度
式中，ψx为单指标确定度，ω*为最优组合权重。
根据最大确定度原则和等级表对比，从而确定目前矿井内因火灾的危险等级。
下表为等级表
表3危险等级划分表
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (6)
1.一种矿井内因火灾危险性安全评价方法，包括以下步骤：
S1数据采集：通过查询年鉴等方法对煤矿近年来的煤矿发生的火灾事故进行收集和分析，确定矿井内因火灾指标体系；
S2数据等级划分：将矿井内因火灾指标体系的影响指标进行危险性等级划分；
S3权重计算：通过COWA修正G1组合赋权方法，并基于博弈论思想，寻求赋权方法权重结合的最优点，通过建立组合权重和各权重间离差极小化，实现主观赋权和客观赋权的最优组合；
S4危险性辨识：将计算得出的最优组合权重带入云模型进行计算，得出各指标风险等级确定度，根据最大确定度原则，从而确定目前矿井内因火灾的危险等级。
2.根据权利要求1中所述的一种矿井内因火灾危险性安全评价方法，其特征在于：所述S1中从实地考察调查并综合业内专家和煤矿管理者的修改意见，最后确定煤矿内因火灾指标分为：煤的自燃倾向性条件、漏风供氧条件、蓄热散热条件3个层面，煤的炭化变质程度、含水率、含硫量、灰分含量、煤层瓦斯含量、顶板岩性、遗煤厚度、推进速度、通风管理、围岩温度、煤层埋深和煤层地质构造12个指标因素，根据实际考察情况，指标也可能有所变动，最后建立矿井内因火灾指标体系。
3.根据权利要求1中所述的一种矿井内因火灾危险性安全评价方法，其特征在于：所述S2将矿井内因火灾影响指标根据危险范围对影响指标危险性进行等级划分：I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级，分别代表安全、较安全、较危险和危险。
4.根据权利要求1中所述的一种矿井内因火灾危险性安全评价方法，其特征在于：所述S3对矿井内因火灾影响指标进行权重计算，基于博弈论思想，寻求赋权方法权重结合的最优点，通过建立组合权重和各权重间离差极小化，实现主观赋权G1和客观赋权COWA的最优组合，从而计算出最优组合权重。
5.根据权利要求1中所述的一种矿井内因火灾危险性安全评价方法，其特征在于：所述S4将计算得出的最优组合权重带入云模型进行计算，得出各指标风险等级确定度，根据最大确定度原则，从而确定目前矿井内因火灾的危险等级。
6.根据权利要求1中所述的一种矿井内因火灾危险性安全评价方法，其特征在于：G1法能够体现指标重要度，通过COWA修正G1的组合赋权方法降低主观赋权极值对权重的影响，基于博弈论思想，通过建立组合权重和各权重间离差极小化，实现主观赋权和客观赋权的最优组合，通过计算矿井内因火灾评价指标的云数字特征，利用边界参数的形式求取其数字特征；它对矿井内因火灾危险性评价不仅仅是单独的主观或客观评价，而是一种主客观相结合的综合评价，可以更精确全面对矿井内因火灾危险性进行评价。
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|---|---|---|---|---|
| CN116305267A (zh) * | 2023-03-14 | 2023-06-23 | 中国医学科学院北京协和医院 | 一种混合云模型的隐私泄露风险评估方法及系统 |
| CN116703194A (zh) * | 2023-04-03 | 2023-09-05 | 无锡市人民医院 | 一种真实世界大数据的肺移植质控评价方法及管理系统 |
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| CN116305267B (zh) * | 2023-03-14 | 2023-11-14 | 中国医学科学院北京协和医院 | 一种混合云模型的隐私泄露风险评估方法及系统 |
| CN116703194A (zh) * | 2023-04-03 | 2023-09-05 | 无锡市人民医院 | 一种真实世界大数据的肺移植质控评价方法及管理系统 |
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