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關(guān)鍵詞 安全評價;非煤礦山;安全管理;體系研究
中圖分類號TD8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2011)54-0059-02
安全評價是以實現(xiàn)工程、系統(tǒng)工程、系統(tǒng)安全為目的,應(yīng)用安全系統(tǒng)工程的原理和方法,對工程、系統(tǒng)中存在的危險、有害因素進(jìn)行識別與分析,判斷工程、系統(tǒng)發(fā)生事故和急性職業(yè)危害的可能性及其嚴(yán)重程度,提出安全對策建議,從而為工程、系統(tǒng)制定防范措施和管理決策提供科學(xué)依據(jù)。其目的是查找、分析和預(yù)測工程、系統(tǒng)存在的危險、有害因素及可能導(dǎo)致的危險、危害后果和程度,提出合理可行的安全對策措施,指導(dǎo)危險源監(jiān)控和事故預(yù)防,以達(dá)到最低事故率、最少損失和最優(yōu)的安全投資效益。非煤礦礦山的安全評價體系是安全評價體系中的一個體系。
1 礦山安全評價體系現(xiàn)狀
礦山安全現(xiàn)狀評價就是對當(dāng)前礦山的生產(chǎn)系統(tǒng)的所有危險狀態(tài)的主觀把握。評價的過程中,因為不科學(xué)的定性指標(biāo)、層次不同的評價人員、各式各樣的評價方法,再加上一些不合理的操作和原始數(shù)據(jù)誤差都將會直接導(dǎo)致整個評價結(jié)果的真實性。目前我國非煤礦礦山安全的評價方法當(dāng)中,在理論上進(jìn)行研究的相對比較多,然而,事實告訴我們,很多的評價方法還是缺少可操作性和實用性,在一些特定的危險因素中是很難進(jìn)行安全評價的。當(dāng)前,我國的非煤礦山企業(yè)都是每三年進(jìn)行一次安全現(xiàn)狀評價。如果出現(xiàn)了重大安全隱患或已經(jīng)發(fā)生了傷亡事故,就必須要重新進(jìn)行一次安全現(xiàn)狀的評價。所以說礦山安全現(xiàn)狀的評價和安全驗收評價和安全預(yù)評價相比,是具有非常大的動態(tài)性。可是當(dāng)前安全現(xiàn)狀的評價分析和數(shù)據(jù)都已經(jīng)在報告書中有所體現(xiàn),想要長期對某一個區(qū)域的礦山進(jìn)行安全現(xiàn)狀的分析,就會顯得有些困難了。
2 礦山安全管理體系
礦山安全管理的信息系統(tǒng),主要就是通過對整個生產(chǎn)過程中所涉及到的生產(chǎn)、安全信息經(jīng)過了收集、傳輸、存儲、維護(hù)和更新的集成化的人機(jī)系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合數(shù)據(jù)庫、多層架構(gòu)體系、WEB網(wǎng)絡(luò)等技術(shù),結(jié)合礦山實際特點,構(gòu)建出一套礦山安全的數(shù)據(jù)體系,初步實現(xiàn)信息的綜合查詢、報表輸出、錄入、統(tǒng)計分析、修改、安全評價等。通常情況下,對非煤礦山的安全信息管理系統(tǒng)依據(jù)其功能的不同分為五個最見的模塊,即礦山的安全信息管理、基本信息管理、系統(tǒng)恢復(fù)、安全評價和安全分析。其中安全信息管理模塊其實就是對其信息的提前錄入、修改和刪除,通過這些具體的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、查詢和輸出報表;基本信息管理模塊指的是管理企業(yè)的用戶以及基本信息的管理;系統(tǒng)恢復(fù)模塊指的是如果系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了問題時,對數(shù)據(jù)所進(jìn)行的恢復(fù)工作;安全評價模塊指的是對礦井通風(fēng)、井巷掘進(jìn)、井下爆破等所有的生產(chǎn)狀況所進(jìn)行的及時事故統(tǒng)計和安全評價;安全分析統(tǒng)計模塊指的是對掘進(jìn)支護(hù)、運輸、填充和提升等生產(chǎn)過程所進(jìn)行的分析。
3 安全評價方法及模塊的設(shè)計
3.1 礦山安全評價方法
目前最為常見的礦山安全評價方法有作業(yè)條件危險性評價法、安全檢查表、預(yù)先危險性分析法、工程類比法、專家評議法、經(jīng)驗分析法、事故樹分析法、工程巖體穩(wěn)定性分析法、影響分析法以及故障類型法等。這里安全檢查表是最能普及應(yīng)用的一種方法。此評價法就是把所有的項目進(jìn)行列表分析,以準(zhǔn)確定位系統(tǒng)的實際狀態(tài),能夠定性地對整個系統(tǒng)進(jìn)行相對比較綜合的評價。制定檢查表的意義就是為了實際檢查過程中每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)、系統(tǒng)和操作人員能不能準(zhǔn)確執(zhí)行安全技術(shù)的操作規(guī)程,設(shè)施、設(shè)備、裝置等能不能符合其安全要求,查找系統(tǒng)中潛在的有害因素,然后對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治?,從而提出一些?yīng)對措施。
3.2 模塊體系的結(jié)構(gòu)
非煤礦山的安全信息管理系統(tǒng)中最為關(guān)鍵和主要的模塊就是安全評價模塊,它的主要功能是利用礦山安全檢查表對礦井通風(fēng)、井巷掘進(jìn)、井下爆破、井下供電以及礦井提升等系統(tǒng)進(jìn)行的安全評價。
3.3 制定礦山檢查表
制定非煤礦山的安全檢查表通常都是依照四個標(biāo)準(zhǔn),即合法性、實用性、可操作性和針對性。簡捷適用是關(guān)鍵,可操作性是基礎(chǔ),無論是在礦山的全面安全大型檢查過程中,還是生產(chǎn)系統(tǒng)的檢查中都可以用。對于一些礦山生產(chǎn)系統(tǒng)存在的危險源及安全隱患,可以有針對性、系統(tǒng)性地進(jìn)行整改和檢查,確保礦山處于安全運行的狀態(tài)之中。例如,針對某地下礦山安全預(yù)評價,應(yīng)綜合考慮總圖布置及運輸、廠址選擇、爆破、鑿巖等采礦工藝過程及生產(chǎn)工藝,礦山開采中的開拓與采礦、提升、運輸、通風(fēng)、排水、供水、供風(fēng)、充填、供電、消防等,以及廢石場、爆破器材庫、電力、通訊及建筑等公用輔助設(shè)施以及安全管理和外部周邊情況等進(jìn)行單元劃分,從而全面地、系統(tǒng)地作出評價。
在非煤礦山生產(chǎn)企業(yè)中,采礦工藝系統(tǒng)眾多,工藝過程復(fù)雜,要想全面地找出其系統(tǒng)危險源并對其危險性作出分析評價,采礦及系統(tǒng)安全專業(yè)知識是必不可少的,因此對評價人員的素質(zhì)要求很高。但在目前的評價機(jī)構(gòu)中,很多評價人員并不具備安全工程或采礦工程相關(guān)專業(yè)知識背景。因此,系統(tǒng)地學(xué)習(xí)采礦及安全知識是提高其專業(yè)素質(zhì)和業(yè)務(wù)能力的必要條件。培訓(xùn)的方式多種多樣,如可邀請當(dāng)前國內(nèi)權(quán)威的采礦及安全專家到機(jī)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行培訓(xùn),亦可將評價人員派送到政府、高校等部門組織的相關(guān)培訓(xùn)點或直接到高校進(jìn)行采礦、安全專業(yè)知識的系統(tǒng)學(xué)習(xí)深造。
3.4 模塊數(shù)據(jù)庫的設(shè)計
以礦井的通風(fēng)系統(tǒng)為例,在制定安全檢查表、采集安全信息數(shù)據(jù)方面,對所有的原始數(shù)據(jù)都經(jīng)過了多方位、多角度的分析和研究,對其進(jìn)行了總結(jié)和歸納,把傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)報表、緊密地結(jié)合到一起,設(shè)計了一個可以存儲所有原始安全數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體系,為后面可視化的實現(xiàn)以及數(shù)據(jù)的分析提供了一個比較完整、全面的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
4 結(jié)論
對所有的非煤礦山來說,所有的安全評價都是防止事故頻發(fā),提高礦山安全管理水平的最有效的手段之一。目前,我國的礦山安全評價報告中還是存在一系列的問題。所以,一定要加強(qiáng)對安全評價過程的進(jìn)一步地控制,做好檔案的管理,重視整個安全評價隊伍的人才建設(shè),逐步完善和提高安全評價人員的業(yè)務(wù)能力和知識水平,為高質(zhì)量安全評價報告提供保障。
參考文獻(xiàn)
[關(guān)鍵詞] 煤礦通風(fēng);安全評價;分析與建議
中圖分類號:TD441
1、 前言
安全是人類最重要和最基本的需求,是人類社會文明進(jìn)步的標(biāo)志;安全生產(chǎn)既是企業(yè)職工生命健康的基本保障,又是企業(yè)良好生產(chǎn)效益的有力保證。眾所周知,安全問題是煤炭企業(yè)的重中之重,它直接關(guān)系到工人生命、企業(yè)效益、國家財產(chǎn)的根本性問題。良好的安全保證良好的生產(chǎn),良好的生產(chǎn)會產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益,良好的經(jīng)濟(jì)效益又保證良好的安全投入。如何做好煤礦通風(fēng)評價,通過安全評價判斷出煤礦通風(fēng)存在的問題,提出整改措施,改善礦井通風(fēng),對煤礦安全生產(chǎn)有著重要的意義。
礦井通風(fēng)系統(tǒng)向井下各用風(fēng)地點提供新鮮空氣,以保證井下作業(yè)人員的生存、安全,改善勞動環(huán)境;在發(fā)生災(zāi)變時,有效、及時地控制風(fēng)向及風(fēng)量,并配合其他措施,防止災(zāi)害的擴(kuò)大。因此,經(jīng)過評價,及時了解礦井通風(fēng)狀況,對開展通風(fēng)等級隊競賽,提高礦井通風(fēng)管理水平,防止瓦斯、煤塵和自然發(fā)火等事故的發(fā)生,達(dá)到安全生產(chǎn)的目的具有重要的意義。評價礦井通風(fēng)狀況時會涉及許多非確定性的因素,如通風(fēng)系統(tǒng)、局部通風(fēng)、 瓦斯抽放等,因此從多方面對礦井通風(fēng)狀況進(jìn)行評價難免帶有模糊性和主觀性。若用傳統(tǒng)的評價方法如總分法和加權(quán)平均法,雖然評價分級界限分明,但結(jié)果單一并絕對化,容易掩蓋一些重要的信息,而采用模糊數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行評價將使結(jié)果盡量客觀,從而取得更好的實際效果。
2、我國礦井通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀
近年來,我國煤礦技術(shù)高速發(fā)展,原煤產(chǎn)量較大提升但礦井事故卻未相應(yīng)減少,尤其煤礦瓦斯重大事故屢有發(fā)生。在部分開采時間較長的煤礦中,通風(fēng)系統(tǒng)不科學(xué)合理是造成瓦斯重大事故的直接原因:隨著開采范圍的擴(kuò)大、開采深度的加深、原煤產(chǎn)量的提高和瓦斯涌出量的增加,礦井出現(xiàn)了通風(fēng)線路長、通風(fēng)阻力大、通風(fēng)設(shè)施差、漏風(fēng)嚴(yán)重,通風(fēng)能力不足等現(xiàn)象;尤其部分中小鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦,通風(fēng)人才較少、基礎(chǔ)力量較低、改進(jìn)意識薄弱,未對復(fù)雜落后、急需優(yōu)化的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造,極易造成通風(fēng)事故。為了確保礦井通風(fēng)系統(tǒng)的合理、穩(wěn)定、可靠,杜絕礦井通風(fēng)及瓦斯、煤塵爆炸事故,各礦進(jìn)行優(yōu)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)尤為重要。
3、煤礦通風(fēng)安全評價
3.1 煤礦通風(fēng)的基礎(chǔ)資料評價
煤礦瓦斯、 二氧化碳等級鑒定、開采煤層的自燃發(fā)火性、開采煤層的煤層爆炸性鑒定結(jié)果, 是反映煤礦存在該方面有無災(zāi)害的基礎(chǔ)性資料?!睹旱V安全規(guī)程》(以下簡稱規(guī)程) 第133條規(guī)定,礦井每年要進(jìn)行瓦斯、二氧化碳涌出量鑒定,經(jīng)省行業(yè)管理部門審批,報省級煤礦機(jī)構(gòu)部門備案。鑒定應(yīng)包括瓦斯、二氧化碳相對涌出量、絕對涌出量?!兑?guī)程》 第151、第228條對煤層自燃發(fā)火性、煤塵爆炸性做了規(guī)定。
3.2 煤礦測風(fēng)的評價
煤礦測風(fēng)工作是通風(fēng)管理的一項日常工作。測風(fēng)數(shù)據(jù)一方面必須真實、準(zhǔn)確,同時測風(fēng)地點要全面,能反映出通風(fēng)的狀況。測風(fēng)地點應(yīng)包括進(jìn)、回風(fēng)井,主要進(jìn)風(fēng)巷、回風(fēng)巷, 采 (盤)區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷,采掘用風(fēng)點進(jìn)、回風(fēng)巷,可能漏風(fēng)區(qū)域如:風(fēng)門、風(fēng)橋、密閉等;低風(fēng)速區(qū)域:掘進(jìn)工作面,回采工作面上隔角,角聯(lián)巷道等。根據(jù)礦井測風(fēng)數(shù)據(jù),計算礦井各用風(fēng)地點的風(fēng)流風(fēng)速。煤礦井下風(fēng)流狀態(tài)要求為紊流, 紊流可將井下有害氣體如瓦斯、 二氧化碳等有害氣體隨風(fēng)流帶走, 紊流狀態(tài)要求井巷中的風(fēng)流風(fēng)速必須大于 《規(guī)程》 規(guī)定的最小風(fēng)速。同時由于巷道風(fēng)速低的特點,低風(fēng)速區(qū)域也是瓦斯容易積聚的地方, 是管理重點。井巷風(fēng)流風(fēng)速過大, 容易造成煤塵 (粉塵) 的飛揚, 必須低于 《規(guī)程》 規(guī)定的最高風(fēng)速。根據(jù)《規(guī)程》163條的規(guī)定, 通過計算評價各用風(fēng)地點的風(fēng)量是否滿足需要。漏風(fēng)是礦井的必然現(xiàn)象, 通過測風(fēng), 要計算礦井外部漏風(fēng)、 內(nèi)部漏風(fēng)。內(nèi)部漏風(fēng)又分直接進(jìn)回風(fēng)間的漏風(fēng)和漏到采空區(qū)的漏風(fēng)。外部漏風(fēng), 直接進(jìn)回風(fēng)間漏風(fēng)影響礦井的通風(fēng)效率, 而漏入采區(qū)的風(fēng)量,對于開采有自燃發(fā)火性煤層的礦井將是嚴(yán)重的自燃發(fā)火隱患。
3.3 煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的評價
煤礦通風(fēng)系統(tǒng)要以保障煤礦井下各用風(fēng)地點風(fēng)流穩(wěn)定為出發(fā)點。煤礦的通風(fēng)系統(tǒng)分為中央并列式、對角式、分區(qū)式等。要根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)的特點,識別留設(shè)煤柱或巖柱是否滿足該礦通風(fēng)系統(tǒng)的要求:判別各種通風(fēng)設(shè)施如風(fēng)門、風(fēng)窗、風(fēng)橋、密閉是否符合要求, 礦井負(fù)壓是否符合要求;礦井的風(fēng)機(jī)、反風(fēng)設(shè)施是否符合要求。判別煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中存在的角聯(lián)部位, 特別是煤礦多水平生產(chǎn),多井口進(jìn)風(fēng)的角聯(lián), 分析、 保障角聯(lián)井巷中通風(fēng)穩(wěn)定的措施。合理的采(盤)區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是保障采掘各用風(fēng)地點實現(xiàn)獨立通風(fēng)、通風(fēng)穩(wěn)定的條件。如采區(qū)進(jìn)、 回風(fēng)巷必須貫穿整個采(盤)區(qū),高瓦斯、有煤與瓦斯突出礦井的采區(qū),開采容易自燃的煤層,必須設(shè)置專用回風(fēng)巷。低瓦斯開采煤層群,分層開采采用聯(lián)合布置的采(盤)區(qū)必須設(shè)置專用回風(fēng)巷?;夭晒ぷ髅娴耐L(fēng)系統(tǒng)有上行、下行通風(fēng)之別,由于煤礦瓦斯較空氣輕,上行通風(fēng)風(fēng)流與瓦斯自然流動狀態(tài)一致,便于帶走瓦斯。因此,《規(guī)程》規(guī)定大于120的煤層必須采用上行通風(fēng), 如要采用下行通風(fēng),工作面的風(fēng)速必須大于1m/s。煤礦總回風(fēng)巷的瓦斯及二氧化碳是煤礦通風(fēng)各使用點通風(fēng)穩(wěn)定晴雨表,要通過煤礦一定時期總回風(fēng)巷瓦斯測定記錄,總回風(fēng)巷瓦斯及二氧化碳濃度穩(wěn)定或者變化,來判定通風(fēng)系統(tǒng)中是否存在問題。礦井自然風(fēng)壓的評價自然風(fēng)壓是由于井巷風(fēng)流溫度差,井口高低差別,造成風(fēng)流密度不同而形成的。自然風(fēng)壓有時可以幫助礦井通風(fēng),有時可以阻止礦井通風(fēng),因此評價時要根據(jù)礦井的特點計算礦井的自然風(fēng)壓,結(jié)合礦井的負(fù)壓、供風(fēng)情況,作出自然風(fēng)壓對礦井影響程度的評價。尤其要注意礦井系統(tǒng)中角聯(lián)存在的影響。
4、改進(jìn)煤礦通風(fēng)的建議
(1) 對礦井開拓布置的建議。
(2) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)改進(jìn)的建議。如: 減少角聯(lián), 從系統(tǒng)上減少漏風(fēng)的措施, 保證風(fēng)流穩(wěn)定的措施。
(3)提高礦井安全裝備水平,加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測,避免瓦斯超限作業(yè),所有的煤礦都必須配備礦井安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控系統(tǒng),同時設(shè)立專職瓦斯監(jiān)測員,隨時對井下環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測巡查,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
(4)加強(qiáng)對煤礦職工的安全技術(shù)培訓(xùn),根本上提高從業(yè)人員的安全意識和安全技術(shù)。
(5)要建立完善的礦井安全管理體系,為安全生產(chǎn)提供有力的制度保障。
(6)加強(qiáng)各級安全監(jiān)察部門的監(jiān)察力度,保證員工生命和財產(chǎn)的安全。
5.小結(jié)
在煤礦生產(chǎn)過程中存在的火害、煤塵災(zāi)害、瓦斯災(zāi)害、頂板災(zāi)害等主要危險、有害因素是可以預(yù)防并得到了有效控制的;“一通三防”安全設(shè)施與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投產(chǎn)使用,施工質(zhì)量符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求,滿足安全生產(chǎn)需要。
參考文獻(xiàn):
[1] 國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局.安全評價,北京:煤炭工業(yè)出版社,2005
關(guān)鍵字:SCADA系統(tǒng);安全性;層次分析法;綜合評價
中圖分類號:TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-1302(2013)12-0071-03
0 引 言
SCADA(監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集)系統(tǒng)在電力、水利、石油天然氣、化工、交通運輸?shù)雀鱾€領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用。隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及通信技術(shù)的迅速發(fā)展,SCADA系統(tǒng)已不再像以往那樣,是一個相對安全的物理隔離的系統(tǒng)。如今很多SCADA系統(tǒng)已與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),變得相對開放透明,這使得SCADA系統(tǒng)面臨諸多安全問題,如惡意病毒、信息泄漏和篡改、系統(tǒng)不能使用等。SCADA 系統(tǒng)是工業(yè)控制系統(tǒng)的核心,是國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,所以加強(qiáng)SCADA 系統(tǒng)的安全已經(jīng)成為工業(yè)控制中一個不可忽略的問題,人們也越來越多地關(guān)注SCADA系統(tǒng)的安全性問題。SCADA系統(tǒng)的安全評價是分析安全性水平、提高系統(tǒng)安全性的重要手段。
目前,安全評價的方法有很多,通常包括定性安全評價方法和定量安全評價方法以及定量與定性結(jié)合的方法。常用的定性安全評價方法有安全檢查表法、專家現(xiàn)場咨詢觀察法、故障假設(shè)分析法等,定量安全評價法包括故障樹分析法、事件樹分析法等,而定量與定性結(jié)合的安全評價法通常為層次分析法與模糊綜合評判法。本文將采用層次分析法對SCADA系統(tǒng)的安全性進(jìn)行綜合評價,來提高系統(tǒng)的安全性。
1 SCADA系統(tǒng)的安全性分析
SCADA 系統(tǒng)主要由控制中心、通信網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場設(shè)備(可編程邏輯控制PLC、遠(yuǎn)程終端單元RTU和智能控制設(shè)備LED)組成。控制中心是SCADA系統(tǒng)中安全性比較薄弱的環(huán)節(jié),其組態(tài)軟件主要是基于Windows、Unix、Linux等操作系統(tǒng)的,這些操作系統(tǒng)本身具有其脆弱性,所以使得控制中心極易受到惡意代碼和病毒的攻擊。SCADA系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)部分很可能出現(xiàn)一些漏洞,這些漏洞也是攻擊者主要攻擊的目標(biāo)。隨著通信技術(shù)的發(fā)展, SCADA系統(tǒng)已逐漸與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),因此 SCADA系統(tǒng)很容易受到基于TCP/IP協(xié)議的攻擊威脅。即使采用防火墻將它們隔離,在很大程度上起到防范的作用,但對于內(nèi)部人員有意或無意的破壞也是無能為力的。而對于安裝在基層各站的現(xiàn)場設(shè)備PLC、RTU、LED、傳感器、通信設(shè)備等,很容易受到就近的雷擊、高壓電纜等的浪涌或雷電電磁脈沖的破壞,從而導(dǎo)致系統(tǒng)停止工作或者操作失靈,甚至于降低設(shè)備的使用壽命,使之帶來不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。SCADA系統(tǒng)的操作與維護(hù)人員,是與系統(tǒng)接觸最密切的人,他們的安全意識、專業(yè)素質(zhì)及責(zé)任心,也關(guān)系到SCADA系統(tǒng)的安全性問題,所以,建立健全各種安全管理制度是SCADA 系統(tǒng)安全運行的有力保證。
2 SCADA系統(tǒng)層次分析綜合評價模型的建立
2.1 SCADA系統(tǒng)安全評價指標(biāo)體系的建立
科學(xué)地全面地建立一個SCADA系統(tǒng)安全評價指標(biāo)體系是進(jìn)行安全評價的關(guān)鍵,所建立的指標(biāo)體系應(yīng)該符合科學(xué)性、獨立性、系統(tǒng)性、層次性以及實用性等原則。本文通過參閱各種資料及專家咨詢,建立的SCADA系統(tǒng)安全評價指標(biāo)體系如圖1所示。
2.2 SCADA系統(tǒng)安全評價指標(biāo)權(quán)重的確定
在SCADA系統(tǒng)安全評價的各個指標(biāo)中,每個因素指標(biāo)對SCADA系統(tǒng)的安全影響程度是不同的。為了恰當(dāng)?shù)乇硎境龈鱾€因素的影響程度,需要對各因素賦予相應(yīng)的權(quán)重值。安全評價指標(biāo)權(quán)重的確定方法很多,有Delphi法(專家評議法)、專家調(diào)查法、層次分析法等,本文依據(jù)層次分析法來確定指標(biāo)的權(quán)重。
首先,將安全評價各指標(biāo)因素分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層,接著采用因素的兩兩比較,構(gòu)造出各層次的所有判別矩陣,來將定性的因素定量化。構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣時,評價者需要比較兩個因素哪一個更重要,重要多少,因而需要對重要多少賦予一定的數(shù)值,采用1~9比例標(biāo)度的重要度定義如表1所列。
3 結(jié) 語
目前,國內(nèi)關(guān)于SCADA系統(tǒng)安全評價方面的研究較少,本文將理論與實踐相結(jié)合,將層次分析法應(yīng)用于SCADA安全評價研究,數(shù)據(jù)處理方便,具有實用性。文中建立的層次分析法綜合評價模型能對SCADA系統(tǒng)的總體安全狀況進(jìn)行評價,可以起到提前預(yù)防的作用,對降低SCADA系統(tǒng)的危害以及隨之帶來的經(jīng)濟(jì)損失,保證SCADA系統(tǒng)安全具有重要意義。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]徐金偉.工業(yè)領(lǐng)域基礎(chǔ)設(shè)施SCADA系統(tǒng)簡介——關(guān)于我國SCADA系統(tǒng)信息安全的研究與思考[J].計算機(jī)安全,2012(1):14-17.
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[關(guān)鍵詞]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)安全評價、網(wǎng)絡(luò)安全
中圖分類號:TP183 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)13-0301-01
引言
對于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評價中,優(yōu)化計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評價方法,應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),發(fā)揮非線性安全評價能力,提升計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評價速度,有助于提高網(wǎng)絡(luò)安全評價的精度。以下對此做具體分析。
1、網(wǎng)絡(luò)安全評價與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
1.2 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評價
網(wǎng)絡(luò)安全評價,就是針對影響計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的因素,建立全面、合理的評價指標(biāo),能夠客觀、科學(xué)地反映網(wǎng)絡(luò)安全影響因素。網(wǎng)絡(luò)安全評價,應(yīng)具備、可行性、簡要性、獨立性、完備性、準(zhǔn)確性,這樣才可以準(zhǔn)確反映評價信息。
1.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
針對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),形成初期,就是以人體腦部信息處理的形式作為基礎(chǔ),然后,再經(jīng)過數(shù)學(xué)模型的匹配,以此作為研究腦細(xì)胞結(jié)構(gòu)、腦細(xì)胞動作以及人體生物神經(jīng)元特征的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[1]。后來,隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,在先前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上,不僅增加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)機(jī)制,同時,還提出針對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的感知器模型,并將其應(yīng)用在工程建設(shè)之中,然后利用映射拓?fù)湫再|(zhì),形成映射自組織網(wǎng)絡(luò)模型,在計算中進(jìn)行模擬。
2、應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)點
對于網(wǎng)絡(luò)安全評價中,應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不僅可以提升網(wǎng)絡(luò)完全評價的質(zhì)量,還可以提升網(wǎng)絡(luò)安全效應(yīng),其主要具備以下優(yōu)點。首先,就是在網(wǎng)絡(luò)安全評價中,應(yīng)用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有自適應(yīng)性與容錯性,通過自我調(diào)整可以減小網(wǎng)絡(luò)誤差[2];神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)知識是存儲在連接權(quán)上的,依據(jù)生物神經(jīng)元學(xué)習(xí)與記憶形成,同時還具備外推性、自動抽提的功能,可以對直接的數(shù)據(jù)以及數(shù)值進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中,還可以自動的確定出原因同結(jié)果之間的關(guān)系,同時總結(jié)網(wǎng)絡(luò)的安全評價規(guī)律,能夠?qū)⒁褜W(xué)的知識應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)安全評價樣本之中[3]。并且,針對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),其應(yīng)用范圍較廣,還具備實時應(yīng)用的潛力,在網(wǎng)絡(luò)安全評價中,可以有效保證網(wǎng)絡(luò)的安全,確保其評價結(jié)果的準(zhǔn)確性與客觀性。
3、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法
3.1 粒子群優(yōu)化算法
每個粒子i包含為一個D維的位置向量xi=( xi1, xi2, ……, xiD ) 和速度向量vi = ( vi1, vi2,……, viD ), 網(wǎng)絡(luò)安全評價中,粒子i在搜索空間時, 可以保存搜索的最優(yōu)經(jīng)歷位置p i = ( pi1, pi2, ……, piD ),并且可以在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的每次迭代開始之時, 該粒子就可以根據(jù)自身的慣性與經(jīng)驗,在群體的最優(yōu)經(jīng)歷位置上調(diào)整速度向量,達(dá)到最好的位置。c1、c2 作為正常數(shù),也就是加速因子; r1、r2就是[ 0, 1]中的均勻分布隨機(jī)數(shù), d是D維維數(shù),ω就是慣性權(quán)重因子。粒子位置與速度更新公式如下:
初始化網(wǎng)絡(luò)安全評價神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)種群后,可以將種群大小記為N?;诰W(wǎng)絡(luò)安全評價中,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)度支配思想,可以將種群劃成兩個子群,一個作為非支配子集A,一個作為支配子集B, 并且兩個子集基數(shù)需要滿足子群基數(shù)之和。粒子群優(yōu)化算法中,其算法終止準(zhǔn)則,就是最大迭代次數(shù)Tmax,以及計算精度ε以及最優(yōu)解最大凝滯步數(shù)t,則可結(jié)束網(wǎng)絡(luò)安全評價工作。
3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法
對網(wǎng)絡(luò)安全評價神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)系數(shù)置初值。
對網(wǎng)絡(luò)安全評價神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)各層的權(quán)系數(shù),可以置一個較小非零隨機(jī)數(shù),但網(wǎng)絡(luò)安全評價神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中,。
輸入網(wǎng)絡(luò)安全評價神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一個樣本,,并以與其對應(yīng)的期望輸出結(jié)果。
計算網(wǎng)絡(luò)安全評價神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)各層輸出,針對其第k層的第i個神經(jīng)元,其輸出為,公式為:
,
計算網(wǎng)絡(luò)安全評價神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)誤差,
計算神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入向量與隱層神經(jīng)元以及輸入層權(quán)值的距離,距離較大為獲勝神經(jīng)元。求出各層學(xué)習(xí)的誤差。針對輸出層,有
對于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱層,僅計算獲勝神經(jīng)元的學(xué)習(xí)誤差,i為獲勝神經(jīng)元。
修正神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)局部權(quán)系數(shù)和閥值
調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),與獲勝神經(jīng)元相連弧線的權(quán)值和閥值
其中:
當(dāng)求出網(wǎng)絡(luò)安全評價中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的各層各個權(quán)系數(shù)后,可按給定的品質(zhì)指標(biāo),以此判別網(wǎng)絡(luò)安全是否滿足使用要求;如果說已經(jīng)滿足了要求,則可以結(jié)束算法;如果,沒有滿足要求,則進(jìn)行返回處理執(zhí)行。
4、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)安全評價
4.1 設(shè)計網(wǎng)絡(luò)安全評價模型
網(wǎng)絡(luò)安全評價中,輸入層神經(jīng)元節(jié)點的數(shù)量,必須要和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全評價指標(biāo)數(shù)量相同,例如,針對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評價體系中,就可以設(shè)計18個二級的指標(biāo),針對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評價模型的輸入層,在其設(shè)計神經(jīng)元節(jié)點數(shù)量時,也必須是要是18個指標(biāo)[4]。并且,對于大部分BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中,還應(yīng)該采用單向的隱含層,針對隱含層節(jié)點數(shù)量,可以根據(jù)需求的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行設(shè)計。針對網(wǎng)絡(luò)安全評價中,如果說隱含層節(jié)點數(shù)數(shù)量過多,就會使網(wǎng)絡(luò)安全評價中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)時間延長,故此在通常情況下,可以將隱含層設(shè)計為5個。針對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出層設(shè)計中,主要就是輸出網(wǎng)絡(luò)安全評價結(jié)果,可以將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出節(jié)點數(shù)設(shè)2個,其輸出結(jié)果是(1,1),以此來表示安全;輸出結(jié)果是(1,0)表示基本安全;輸出結(jié)果是(0,1)表示不安全;輸出結(jié)果是(0,0)表示很不安全。
4.2 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)安全評價體系
針對網(wǎng)絡(luò)安全評價中,使用粒子群優(yōu)化算法,優(yōu)化傳統(tǒng)的BP神經(jīng)系統(tǒng),有效克服網(wǎng)絡(luò)安全評價的局限性。其優(yōu)化方法如下:可以將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)向量以及傳遞函數(shù)、結(jié)構(gòu),進(jìn)行初始化;然后設(shè)置粒子群初始速度、動量系數(shù)、初始位置等參數(shù),并且可以利用粒子群訓(xùn)練集,訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)安全評價中的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),使其在網(wǎng)絡(luò)安全評價中具備適應(yīng)度值;可以將每個粒子歷史以及最好適應(yīng)度值,同當(dāng)前的適應(yīng)度值進(jìn)行比較。當(dāng)前比歷史適應(yīng)度值優(yōu),需要保存當(dāng)前粒子的適應(yīng)度值,使其作為最好適應(yīng)度值;并且,還需要計算粒子慣性權(quán)值;降低在網(wǎng)絡(luò)安全評價中,粒子適應(yīng)度值的誤差。針對網(wǎng)絡(luò)安全評價的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中,其學(xué)習(xí)過程之中,對于任何一個給定樣本以及期望輸出,都應(yīng)該將其執(zhí)行到滿足所有的輸入輸出為止。
結(jié)論
綜上所述,在網(wǎng)絡(luò)安全評價中應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),具有可行性,有效避免傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全評價中的存在的弊端,引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可以基于粒子優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),確保計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評價結(jié)果的準(zhǔn)確性、客觀性,發(fā)揮積極的應(yīng)用價值。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:層次分析法隧道機(jī)電系統(tǒng)
中圖分類號:U45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
前言
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 公路建設(shè)穿越隧道的技術(shù)日趨成熟, 但施工安全問題卻一直是一個不容忽視的問題。隧道建設(shè)不同于其他的生產(chǎn)形式, 兼具施工工程和礦山工程的特點, 具有明顯的復(fù)雜性和多變性, 是一個投資大、設(shè)備多及技術(shù)復(fù)雜的生產(chǎn)過程, 且施工對象受地質(zhì)因素和管理因素的影響, 因而更增加了施工過程中的危險性。
一、層次分析法原理
層次分析法是系統(tǒng)工程中對非定量事件做出定性與定量相結(jié)合的一種系統(tǒng)分析方法, 特別適用于處理多目標(biāo)、多層次的復(fù)雜大系統(tǒng)問題。把系統(tǒng)分析歸結(jié)為最低層相對于最高層的相對重要性權(quán)重的確定或相對優(yōu)劣次序的排序問題, 最終形成一個多次層的分析結(jié)構(gòu)模型, 通過兩兩比較判斷, 確定每一層中因素的相對重要性, 建立判斷矩陣。通過計算判斷矩陣的最大特征值及其相應(yīng)的特征向量, 得到各層次要素對上層次某要素的重要性次序, 從而建立權(quán)重向量。通過權(quán)重分析, 找出其所對應(yīng)的危險因素的排序。從而為決策方案的選擇提供依據(jù), 使問題得到合理的解答。
二、隧道機(jī)電系統(tǒng)
隧道機(jī)電系統(tǒng)應(yīng)包括:
1中央控制管理系統(tǒng)
中央控制管理系統(tǒng)的作用是對城市隧道機(jī)電設(shè)備運行狀態(tài),隧道交通運行狀態(tài),隧道環(huán)境照明狀況進(jìn)行集中采集、顯示數(shù)據(jù)存貯及運行,異常、故障、火災(zāi)時給操作人員發(fā)出報警,利用檢測數(shù)據(jù)對隧道交通、風(fēng)機(jī)設(shè)備運行、環(huán)境照明等實現(xiàn)優(yōu)化控制。中央控制管理設(shè)備包括綜合控制臺、模擬屏、中央控制器、計算機(jī)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。
2供配電系統(tǒng)
城市隧道作為城市交通樞紐工程,其供配電系統(tǒng)應(yīng)確保隧道安全可靠運行。供配電系統(tǒng)包括供電電源、發(fā)電機(jī)、供配電線路、配電箱、變配電所、緊急供電裝置等。從用電性質(zhì)上可分為照明用電、動力用電、監(jiān)控用電、管理用電和生活用電,根據(jù)負(fù)荷的性質(zhì)不同的配電方式。城市隧道采用雙電源以提高供電的可靠性,一般設(shè)有兩路外電源和一套備用電源,以保證隧道不問斷供電。在外電源發(fā)生故障的情況下,自備發(fā)電機(jī)運轉(zhuǎn)發(fā)電。此外,還應(yīng)滿足規(guī)范中對特別重要負(fù)荷的供電要求,各變配電所要配有UPS電源。
3通風(fēng)及其控制系統(tǒng)
通風(fēng)及其控制系統(tǒng)是由風(fēng)機(jī)、通風(fēng)控制器等組成,通風(fēng)方式采用縱向、橫向、半橫向、混合型等多種方式。隧道運行時的通風(fēng)控制主要取決于一氧化碳(C0)、透過率(VI)檢測儀檢測到的C0濃度、VI及交通檢測器檢狽,JJN的交通量等參數(shù),隧道風(fēng)機(jī)控制方式采用供配電室和風(fēng)機(jī)安裝位置就地手動控制及監(jiān)控中心遠(yuǎn)程手動控制和自動控制,由自動/手動開關(guān)切換。
4照明及其控制系統(tǒng)
照明及其控制系統(tǒng)包括燈具、照明控制柜、光電控制柜等。隧道照明控制采用分級控制,根據(jù)氣候條件、照度及交通量進(jìn)行分級控制。燈具的選擇、配置及照明系統(tǒng)的合理控制對提高隧道內(nèi)的行車舒適性,降低隧道運行成本,減少養(yǎng)護(hù)工作量均有著重要的作用。目前,城市隧道主要采用的燈具是高壓鈉燈和低壓鈉燈。為了防止突然停電、斷電引起的驟暗“黑洞效應(yīng)”而影響行車安全,在照明供電中要設(shè)有緊急照明用的應(yīng)急照明。
5消防及其控制系統(tǒng)
消防及其控制系統(tǒng)是由消火栓、消防管道、消防泵、消防按鈕、消防控制柜、消防水池設(shè)施組成。主要用于隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時,能夠迅速啟動消防設(shè)施和應(yīng)急系統(tǒng)進(jìn)行滅火,能夠及時實施消防預(yù)案,并對火災(zāi)現(xiàn)場及滅火過程實施有效控制。
6火災(zāi)檢測與報警系統(tǒng)
火災(zāi)檢測與報警系統(tǒng)是由隧道內(nèi)的火災(zāi)檢測器、手動報警按鈕、緊急電話、廣播等組成。主要是為火災(zāi)檢測、及時報警,以便快速救援,減少人員傷亡和財產(chǎn)損失,防止對隧道洞體造成更大的損害而產(chǎn)生嚴(yán)重的后果而設(shè)置。
7防雷接地系統(tǒng)
防雷接地系統(tǒng)為機(jī)電設(shè)備、數(shù)據(jù)處理傳輸設(shè)備、電源電纜、變配電所等設(shè)備運行提供一個安全可靠的保障措施。它是一個系統(tǒng)工程,主要用于防止山頂雷電經(jīng)山體礦石、水層等泄入隧道使洞內(nèi)設(shè)備遭受雷擊,采用的主要措施是攔截、屏蔽、均壓、分流和接地等綜合防雷措施。
8閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)
閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)包括控制室監(jiān)控設(shè)備、攝像機(jī)、視頻/控制信號傳輸設(shè)備、電源等。本系統(tǒng)的建立,可實現(xiàn)隧道內(nèi)的交通狀況、車流密度及重點部位情況的現(xiàn)場圖像實時監(jiān)管,實現(xiàn)隧道內(nèi)的火災(zāi)報警信息、交通堵塞信息等異常情況下的畫面聯(lián)動,實現(xiàn)日常交通狀況的不間斷錄像,以備檢索、回放,并能為有關(guān)部門事后分析處理事故提供直接依據(jù)。
9交通與環(huán)境信息監(jiān)視系統(tǒng)
交通與環(huán)境信息監(jiān)視系統(tǒng)包括一氧化碳(CO)測試儀、透過率(V1)檢測器、交通參數(shù)、亮度儀等檢測設(shè)備,及車道指示燈、交通信號燈、車輛檢測器等。為隧道交通控制、通風(fēng)控制、照明控制提供依據(jù),并實現(xiàn)交通流誘導(dǎo)與阻塞排除。
三、各評價指標(biāo)分析
影響公路隧道施工安全的關(guān)鍵因素依次是施工過程中的安全管理措施、出碴與洞內(nèi)運輸、開挖施工方法、個人防護(hù)情況、施工通風(fēng)狀況, 其次是施工設(shè)備及設(shè)施、爆破作業(yè)及爆破器材、施工用電、環(huán)境條件; 從各單因素(二級指標(biāo)) 權(quán)重來看, 裝碴與卸碴、安全生產(chǎn)責(zé)任制、車輛運輸、作業(yè)防護(hù)、安全宣傳和教育等處于排序前列, 是非常重要的施工安全影響因素, 在隧道施工安全管理中應(yīng)該特別注意。上述公路隧道施工安全評價體系指標(biāo)的權(quán)重與重要性排序, 能夠普遍被隧道施工管理人員所接受, 與隧道施工安全管理的客觀實際情況相符。
公路隧道施工安全評價指標(biāo)體系:
1安全管理
(1)安全機(jī)構(gòu)設(shè)置;
(2)安全生產(chǎn)責(zé)任制;
(3)安全宣傳和教育;
(4)事故管理;
(5)文明施工。
2環(huán)境條件
(1)地質(zhì)條件;
(2)粉塵濃度;
(3)照明系統(tǒng);
(4)噪聲與震動情況;
(5)作業(yè)空間;
(6)濕度條件;
(7)平均風(fēng)速。
3爆破作業(yè)及爆破器材
(1)爆破器材管理規(guī)定;
(2)裝藥和爆破;
(3)爆破器材檢查和失效銷毀;
(4)爆破與安全接線的劃定;
(5)爆破器材的運輸。
4出碴與洞內(nèi)運輸
(1)運輸計劃;
(2)運輸方式;
(3)車輛運輸;
(4)裝碴與卸碴。
5施工通風(fēng)
(1)通風(fēng)系統(tǒng)及方式;
(2)通風(fēng)設(shè)備完好率;
(3)風(fēng)量供需比;
(4)有害氣體防治。
6個體防護(hù)
(1)個體防護(hù)用具使用率;
(2)安全防護(hù)措施;
(3)作業(yè)防護(hù)情況。
7施工用電
(1)電器及保護(hù)設(shè)備完好率;
(2)接地與接零保護(hù)系統(tǒng);
(3)現(xiàn)場照明設(shè)施;
(4)配電線路完好率;
(5)用電檔案。
8施工設(shè)備及設(shè)施
(1)通風(fēng)設(shè)施完好率;
(2)機(jī)械及保護(hù)設(shè)備完好率;
(3)支護(hù)設(shè)備完好率;
(4)施工機(jī)具完好率;
(5)防塵設(shè)施完好率;
(6)防火消防設(shè)施完好率;
(7) 排水設(shè)備完好率。
9開挖方法
(1)全斷面法;
(2)臺階法;
(3)分部開挖法。
結(jié)束語
公路隧道施工系統(tǒng)各因素的影響直接決定公路隧道施工的安全狀況, 利用改進(jìn)的層次分析法在了解系統(tǒng)各因素安全狀況的同時可掌握系統(tǒng)整體安全狀況, 找出影響公路隧道施工安全狀況的主要因素與次要因素, 從而抓住主要矛盾, 對那些主要影響因素進(jìn)行重點監(jiān)管。
參考文獻(xiàn)
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[2] 張鴻,黎劍華,黃紅元,欒建平,榮耀.基于模糊層次分析法的隧道施工安全評價方法[J]. 南昌工程學(xué)院學(xué)報. 2009(03)