SCL语言

SCL语言（共6篇）

SCL语言 篇1

0 引 言

流量累积功能在PLC编程中有着广泛的应用,现在的主流实现方法是在PLC编程软件中利用梯形图进行搭建,但此种方法搭建相对较为繁琐,当一个工程需要建立多个流量累积功能时,搭建出的梯形图程序体系庞大,通读性较差,并且不利于现场调试。

针对流量累积功能在许多工程中的广泛应用这一特点,而西门子S7中没有此功能的流量累积FB功能块,本文实现了一种利用西门子的S7-SCL (Structured Control Language)语言编写的功能块,给此类流量累积的编程带来了极大的方便。

1 S7-SCL(Structured Control Language结构化控制语言)语言简介

S7-SCL是一种类似于PASCAL的高级编程语言,符号国际标准IEC 61131-3,具备PLCopen基础级认证。此语言不仅具有PLC典型的元素,而且具有高级语言的特性,非常适合于复杂的运算功能、复杂的数学函数、数据管理、过程优化等[1]。相对于STL语言,编写的程序的整体结构和效率有很大提高,并且利用此种语言编写程序,对自动化产品专利的保护具有很重要的实用价值。

2 功能块采用的流量累积算法

流量累积的计算数学模型[2]有积分法、有限元分析法、瞬时值法、采样间隔取平均值法等,而工程中采用较多的为后两者,本文设计的功能块采用采样间隔取平均值法,相对于瞬时值法有更高的累积准确度,采样间隔取平均值法数学计算公式(1):

undefined

式中:Vi为流量累积当前值;Vi-1为上一次流量累计值;Ti为当前流量瞬时值;Ti-1为上一次流量瞬时值;C为瞬时流量T的系数,用于转换不同的工程单位;Δt为流量累积的时间间隔,工程中通常采用值为1 s,累计值较为准确。

3 流量累积功能块FB的设计

由于程序中需要利用静态变量,所以不能采用FC结构,而选择采用了FB结构;功能块调用了FC105,可以直接把流量模拟信号输入此功能块,在使用此流量累积块时需在工程项目中添加FC105;考虑到流量累积功能块的重载性(多处被用),不能调用时间块(需要写时间块号),目的是为了防止造成时间混乱,通过利用系统时钟,编写时间中断程序来克服不能调用时间块的问题。

3.1 功能块参数说明

流量累积功能块LAD梯形图如图1。

流量累积功能块参数说明见表1。

3.2 软件程序

本文给出了流量累积块的全部SCL代码。

4 结束语

本文利用SCL语言编写的流量累积功能块,包含FC105 SCALE,使FB累积块更加完备,使用更加的方便。而且根据现场经验预留了Low_Value引脚,避免了管道中没有流量,而流量变送器仍有微小输出值时的累积误差,此默认值为0,调试人员可以根据现场情况设置此值。此流量累积功能块具有很好的实用性,大大简化了编程人员的编程方法,已经在多个项目中得到广泛的应用。

摘要：在西门子S7编程中,针对流量累积功能的广泛应用,利用S7-SCL编程语言设计了一个完整的流量累积FB功能块,并给出了源程序,大大简化了编程人员的编程方法。

关键词：流量累积,S7-SCL,采样间隔取平均值法

参考文献

[1]刘华波等编著.基于SIMATIC S7的高级编程[M].北京:电子工业出版社,2007.

[2]董庆龙,胡继伟.流量累计功能在PLC系统中的实现[J].炼油与化工,2007,3(18):50-51.

SCL语言 篇2

IEC61850是IEC TC57制定的关于变电站通信网络和系统的最新国际标准[1], 具有信息分层、面向对象的统一建模、面向应用的数据自描述及与具体网络无关的抽象通信服务接口等特点, 能够实现变电站内不同制造厂商智能电子设备 (IED) 间的互操作和无缝集成, 并能适应未来网络技术的发展。为了实现IED间的互操作和无缝集成, IEC61850-6部分规定了变电站配置描述语言SCL (Substation Configuration Language) , 用于对变电站系统结构、通信系统结构及IED功能配置进行统一的描述, 使得配置数据可以被不同的IED识别。

目前采用IEC61850标准的变电站自动化系统在我国逐步得到推广应用, 在工程的实施过程中, 一个很重要的工作是使用SCL对变电站系统和IED功能进行描述, 如果通过手工书写SCL文件来进行配置, 不但工作量大而且容易出错, 所以开发一套简单易用的可视化编辑工具, 可以大大减轻配置工作量, 加快工程实施进度。

1 SCL介绍[2]

SCL基于可扩展标记语言XML (Extensible Markup Language) 1.0版, 通过XML Schema规定了SCL文件的具体语法结构。IEC61850标准使用了8个Schema文件, 分别为根文件SCL.xsd, 变电站相关语法定义文件SCL_Substation.xsd, 通信相关语法定义文件SCL_Communication.xsd, IED相关语法定义文件SCL_IED.xsd, 数据类型模板语法定义文件SCL_Data Type Templats.xsd, 基本复杂类型定义文件SCL_Base Types.xsd, 基本简单类型定义文件SCL_Base Simple Types.xsd, 枚举类型定义文件SCL_Enums.xsd。这几个Schema文件, 确保了SCL配置文件的规范性和一致性。

从系统建模的角度看, SCL描述了三种基本对象模型, 即变电站模型、IED模型、通信模型。变电站模型和IED模型是层次结构模型, 通信模型是非层次结构模型。从SCL文件结构的角度看, SCL文件包含一个SCL根元素, 根元素由五个部分组成, 分别为头部分 (Head) 、变电站部分 (Substation) 、智能电子设备部分 (IED) 、通信系统部分 (Communication) 、数据类型模板部分 (Data Type Templates) , 每一部分都有详细严格的定义。头部分描述了SCL文件的版本、修订号、名称影射等信息, 变电站部分描述了变电站的功能结构、一次设备及拓扑关系, 智能电子设备部分描述了IED的配置信息, 包括访问点、逻辑装置、逻辑节点实例、数据集、数据实例及提供通信服务的能力, 通信系统部分描述了逻辑节点之间通过逻辑总线和IED访问点的连接关系, 数据类型模板部分描述了逻辑节点类型、数据对象类型、数据属性类型及枚举类型。如图1为SCL的文件结构示意图。

2 系统设计[3~5]

SCL配置工具主要有两大功能, 其一是实现对SCL文件的解析, 其二是提供一个可视化的界面实现对SCL文件的编辑。本文根据MVC (Model-View-Control) 模式的设计思想, 同时为了简化系统架构, 把View与Controller合并在一起, 设计成Model/View的两层结构。SCL配置工具系统架构如图2所示。视图层代表与用户交互的界面, 包括树形视图界面, 属性编辑界面, 变电站配置界面。模型层代表了与配置工具有关的数据对象, 包括文档结构树, 语法结构树, 配置模板库。树形视图显示SCL文件的层次结构, 通过对树的操作实现对SCL文档元素的增加、删除。属性编辑界面用二维表格显示SCL元素的属性列表, 用户可以修改SCL文档元素的属性值。变电站配置界面用图形化的方式显示和设计变电站的一次系统结构。

采用Model/View两层结构, 实现了数据存储与用户界面进行分离, 使得同一数据模型可以在不同的View上显示, 同时也可以实现改变View, 而不必改变底层的数据结构。

3 SCL配置工具的实现

3.1 软件框架

SCL配置工具软件框架如图3所示。首先SCL解析器通过解析IEC61850-6标准定义的SCL Schema文件, 创建SCL语法结构树, SCL语法结构树规定了元素的层次关系及元素类型定义, 明确了元素具有哪些属性、哪些子元素, 通过SCL语法结构树规范SCL文件创建过程。其次SCL解析器通过解析SCL文件, 生成SCL文档结构树。树形编辑界面显示SCL文档结构树, 通过对树节点的增加、删除, 来实现对SCL文档的操作。属性编辑界面显示SCL元素的属性列表, 实现对SCL元素属性的编辑。变电站编辑界面用于绘制变电站系统的一次接线图, 从而生成变电站信息模型, 实现了图形和模型的有机结合。界面控制用于实现树形编辑界面、属性编辑界面、变电站编辑界面之间消息同步。另外配置模板库包含了IEC61850-7-x标准模型以及厂家扩充模型, 用户在建模时, 可以标准配置模板库中挑选模型, 也可以从厂家扩展配置模板库中挑选模型。

考虑到软件的可复用性、跨平台性和可移植性, 本工具采用面向对象的软件分析和设计方法, 使用Xerces作为SCL解析器, 使用QT3.3.2来实现用户界面。

3.2 SCL解析器

Xerces是由Apache组织所推动的一项XML文档解析开源项目, 它目前有多种语言版本包括JAVA、C++、PERL、COM等。本文选用Xerces C++。Xerces C++是一个非常健壮的、支持模式验证的解析器, 提供了基于文档对象模型 (Document Object Mode DOM) 的分析器, SAX2 (Sample API For XML2.0) 分析器。DOM是一种基于树形结构的解析器, 把XML文档转化为内存中的一棵树, 可以对树节点进行遍历、增删、编辑等。SAX是一种基于事件的模型解析器, 在解析XML文档的时候可以触发一系列的事件。应用程序只要关联Xerces C++提供的一个共享动态库, 就可以通过DOM或SAX2 API来分析、操作、生成、验证XML文档。Xerces还提供了对XML文档进行Schema校验的功能。

3.3 构建数据模型

为了便于对SCL文档进行编辑和保存, 本文使用DOM API来解析SCL文档, 在内存中建立文档结构树, 通过对树节点的增加、删除、编辑, 来实现对SCL文档的操作。编辑完成后, 通过DOM API, 又可以方便地把文档树结构保存为SCL文件。文档树结构体现了SCL元素之间的父子层次关系, 但是没有规定树节点具体含义, 树形编辑界面也就无法正确地对文档结构树进行操作。如何定义每个树节点具体含义呢?通常的做法是根据Schema的定义, 预先定义好模板类, 比如根节点CSCLNode、变电站节点CSubstation Node、IED节点CIEDNode等等, 模板类体现了对应的元素、元素类型定义以及对元素的可能操作, 但是SCL的Schema定义了几百个类, 类与类之间又有继承和聚合关系, 如果每一个类都对应一个具体模板类, 就需要定义几百个模板类, 结构复杂, 工作量大, 并且不能适应Schema的变化。本工具通过解析Schema文件, 构建语法结构树来解决这个问题。

Xerces C++提供了对XML Schema文件进行解析的功能。本文使用具有语法缓冲功能的SAX2API解析XML Schema, 在内存中建立SCL语法结构树。SCL语法结构树规定了元素的层次关系及元素类型定义, 明确了元素具有哪些属性、哪些子元素。

通过解析SCL文档和Schema文件建立数据模型, 数据模型中涉及到的主要类如图4所示。使用文档类SCLDocument、一般元素类SCLGeneral Element、属性类SCLAttribute类构建文档结构树, 使用语法池SCLGrammar Pool、元素类型定义类SCLElement Type、属性类型定义类SCLAttribute Type构建语法结构树。元素声明类 (XSElement Declaration) 、类型定义类 (XSType Definition) 、复合类型定义类 (XSComplex Type Definition) 、简单类型定义类 (XSSimple Type Definition) 是SAX2 API中关于Schema解析的相关类。为了避免频繁的检索语法结构树, 提高效率, 为文档结构树中的每个SCLGeneral Element对象关联一个SCLElement Type对象, 通过SCLElement Type对象以及XSElement区性Declaration对象来确定元素的具体含义和元素类型定义, 从而避免了定义大量的模板。

3.4 构建配置模板库

IEC61850-7部分定义了公共属性类型、公共数据类型和逻辑节点类型。逻辑节点类型定义了逻辑节点包括哪些数据、数据的类型、数据是可选还是强制的等。公共数据类型定义了数据包含哪些属性、功能约束、触发条件等。我们用XML文件来表示IEC61850的所有逻辑节点和公共数据类型, 构建IEC61850标准配置模板库。用户在做配置时, 可以直接从模板库中挑选相应的逻辑节点类型, 生成逻辑节点实例, 也可以按照需要从模板库挑选公共数据类型, 组合成新的逻辑节点类型或数据类型。

IEC61850-7部分定义的公共数据类型和逻辑节点类型包含了变电站自动化系统涉及到的大部分数据, 但各个制造厂商的IED装置各个相同, 有些设备信息在IEC61850-7部分没有定义。制造厂商通常都会对IEC61850模型进行必要的扩展, 来满足对装置建模的需要。我们对制造厂商扩充后的公共数据类型和逻辑节点类型也用XML文件来表示, 构建厂家扩展配置模板库。用户在建模时, 可以从标准配置模板库中挑选模型, 也可以从厂家扩展配置模板库中挑选模型。下面用一段XML文件, 描述南瑞继保公司配置模板库中的逻辑节点PTOC的模型。

3.5 树形编辑界面的实现

树形编辑界面采用继承于QT的QList View的对象来显示数据模型中的文档结构树。为了便于分类显示, 把树节点元素所有可能出现的子元素类型先添加到该节点下。通过对树节点的操作, 来实现对SCL元素的选择、增加、删除。在向树节点增加子节点时, 要根据父节点相应元素的类型定义, 来约束添加子元素的类型。比如Substation节点下, 只能添加电压等级对象、变压器对象、逻辑节点对象、功能对象等。树形编辑界面实现中用到的两个重要类是继承于QList View的SCLView Tree类和继承于QTree List Item的SCLView Tree Item类, 通过创建SCLView Tree对象建立树形视图, 通过创建SCLView Tree Item对象建立树节点。下面的代码片段实现了树的创建过程。

//创建树形视图函数

void SCLView Tree::Create ()

{

//获取文档树对象

SCLDocument*p Doc=::Get Document () ;

//得到文档树的根节点

SCLElement*p Root Ele=p Doc->Root () .first () ;

//创建树根节点

SCLView Tree Item*p Root Item=new SCLView Tree Item (this,

p Root Ele->Get Name () ) ;

//设置根节点关联数据

p Root Item->Set Data (p Root Ele, p Root Ele->p Type) ;

//创建子节点

p Root Item->Create Child Item () ;

}

//递归创建子节点函数

void SCLView Tree Item::Create Child Item ()

{

//树子节点列表

QPtr Listchilds;

//得到当前树节点元素对象

SCLElement*p Ele=Element () ;

//得到元素类型对象

SCLElement Type*p Ele Type=Type () ;

//把树节点元素所有的子元素类型先添加到该节点下

for (SCLElement Type*p Child Type=p Ele Type->First Child () ;p Child Type;p Child Type=p Ele Type->Next Child () )

{

SCLView Tree Item*p Type Item=new SCLView Tree Item (this p Child Type->Get Name () ) ;

p Type Item->Set Data (NULL, p Child Type) ;

//在子元素类型节点下, 创建树节点元素的子元素节点

SCLElement*p Child Ele=NULL;

for (p Child Ele=p Ele->Get First Child () ;p Child Ele;p Child Ele=p Ele->Get Next Child () )

{

if (p Child Ele->p Type==p Child Type)

{//创建子元素节点

SCLView Tree Item*p Chidl Item=new SCLView Tree Item (p Type Item, p Child Ele->Get Name () ) ;

p Chidl Item->Set Data (p Child Ele, NULL) ;

childs.append (p Chidl Item) ;

}

}

}

//递归创建子节点

for (SCLView Tree Item*p Chidl Item=childs.first () ;p Chidl Item;p Chidl Item=childs.next () )

p Chidl Item->Create Child Item () ;

}

3.6 属性编辑界面的实现

属性编辑界面用QT的二维表格QTable对象来显示当前选中元素的属性列表。二维表格有两列, 第一列显示属性名, 第二列显示属性值, 用户可以在第二列上编辑属性值。通过解析Schema文件, 可以获取属性的类型和值的范围。对于枚举类型的属性, 提供一个列表选择框, 列出所有枚举值, 用户从中选择一个枚举值;对于其他类型的属性, 用户通过文件编辑框输入属性值, 工具可以对输入值的有效性进行校验。属性编辑界面是与树形视图界面紧密结合在一起, 当用户在树形视图上选择不同的SCL元素时, 属性编辑界面相应的改变属性列表。

3.7 变电站配置界面的实现

在变电站配置界面上, 通过图形化的操作, 绘制变电站一次接线图, 配置逻辑节点和变电站的功能关联, 建立变电站模型。根据IEC61850-6的定义, 配置工具需要提供以下几种基本图元, 包括开关图元、刀闸图元、变压器图元、电压互感器图元、电流互感器图元和其他一些常用设备图元。用户通过拖拉的方式, 增加各种设备图元, 通过在不同图元的端点间画连接线, 建立一次系统拓扑关系。

变电站配置界面主要类的关系如图5所示。每个设备图元都设计成一个图元类, 一个设备元件对应一个图元对象, 比如开关图元类SCLGraph CBR。每个图元类具有位置、大小、端点等属性和绘制、移动、删除、缩放等方法。为了体现变电站层次结构, 设计了电压等级图元类SCLGraph Voltage、间隔图元类SCLGraph Bay。电压等级图元和间隔图元是一个个矩形框, 电压等级图元包含该电压等级下的所有间隔图元, 间隔图元包含该间隔内的所有设备图元。考虑到这些图元具有的共性, 抽象出这些图元的公共基类SCLGraph Base。SCLGraph Base继承于QT的QCanvas Polygonal Item类, SCLGraph Base的虚函数draw Shape () 在每个子类中实现, 完成不同图元形状的绘制。每个SCLGraph Base对象都引用一个SCLElement对象, 表示图元对应的SCL元素。每个SCLGraph Base对象包含有0到3个SCLGraph Node端点对象。

所有这些图元都显示在变电站视图类SCLSubstation View上。SCLSubstation View类继承于QT的QCanvas View类, 重实现了contents Mouse Press Event、contents Mouse Release Event、contents Mouse Move Event、contents Context Menu Event等鼠标事件函数, 以响应用户的各种操作, 实现图元的增加、删除、移动、连接, 完成变电站一次接线图的绘制。

为了保存变电站一次接线图的上的坐标信息, 本工具利用IEC61850-6的扩展语法, 为电压等级、间隔、变压器、设备等元素增加坐标属性定义sxy:x和sxy:y。

3.8 控制类的实现

上述提到的三种配置界面不是孤立的, 而是相互关联、相互影响的。比如用户在树形视图上的间隔节点下增加一个开关设备, 那么变电站配置界面的间隔图元内要自动增加一个开关设备图元, 同样的, 如果在变电站配置界面上增加一个开关设备图元, 树形视图要自动增加一个开关设备节点。又比如, 用户在属性编辑界面中更改了元素的属性, 这种更改要同时反映到树形视图、变电站配置界面上。

为此, 设计了控制类SCLDoc Control来实现这些功能。用户在界面上的任何操作, 都要发送消息通知控制类, 由控制类来更改文档结构树, 如果更改成功, 控制类向所有界面发送文档元素发生改变的消息, 各个界面接受消息并做出相应的改动。如图6为用户从树形视图添加SCL元素的操作序列。为了使控制类具有消息接收和发送的功能, 我们让控制类SCLDoc Control继承QT的QObject类, 利用的QT的“信号和槽”的机制, 调用connect函数, 建立消息与消息处理函数的对应关系。

4 SCL配置工具的应用

本文实现的SCL配置工具已经应用到实际工程中, 既可以作为IED配置工具使用, 生成ICD、CID文件, 也可以作为系统配置工具使用, 生成SSD、SCD文件。由于本工具采用解析Schema文件生成语法结构树来得到元素定义, 具有较好的灵活性和通用性, 在制作山东省保护信息系统工程配置文件时, 体现了这一点。山东省的《继电保护及故障信息系统通信接口规范》中对IEC61850-6的SCL进行了扩展, 如对一次资源对象元素以及IED元素扩展一个uri属性[6], 本工具不用修改任何程序, 只要指定使用山东省保护信息系统的Schema文件, 就能自动改变树形视图的层次结构和属性编辑界面, 生成符合其规范的配置文件。

5 结语

在实际使用过程中, 本工具还有一些不足的地方。IEC61850中一些重要的配置如GOOSE配置、报告控制块配置、采样控制块配置等, 使用本工具配置时先要在树形视图上添加节点, 再在属性编辑界面中设置属性, 这种方式不够方便, 也不够直观。下一步要分析和研究通过图形化的方式来实现这些重要的配置, 进一步提高配置工具的实用性和易用性。

参考文献

[1]谭文恕.变电站通信网络和系统协议IEC61850介绍[J].电网技术, 2001, 25 (9) :8-15.TAN Wen-shu.An Introduction to SubstationCommunication Network and System-IEC61850[J].Power System Technology, 2001, 25 (9) :8-11.

[2]IEC/TC57, IEC 61850 Communication Networks andSystems in Substations[J].2004.

[3]樊陈, 陈小川, 马彦宇, 等.基于IEC61850的变电站配置研究[J].继电器, 2007, 35 (8) :41-44.FAN Chen, CHEN Xiao-chuan, MA Yan-yu, et al.Research of Configuration About Substation Based onIEC61850[J].Relay, 2007, 35 (8) :41-44.

[4]李蓓, 沐连顺, 苏剑, 等.基于关系模型映射的IEC61850SCL配置器建模[J].电网技术, 2006, 30 (10) :94-98.LI Bei, MU Lian-shun, SU Jian, et al.Modeling ofIEC61850 SCL Configurator Based on Relational ModelMapping[J].Power System Technology, 2006, 30 (10) :94-98.

[5]Erich Gamma Richard Helm等.设计模式-可复用面向对象软件的基础[M].李英军, 等, 译.北京:机械工业出版社, 2005.

SCL语言 篇3

作为当今最完善的电力系统通信标准,IEC61850已被我国等同采纳为国家电力行业标准DL/T860。该标准将成为新变电站上马和旧变电站改造的重要依据。

与以往的变电站通信标准相比,IEC61850具有明显的技术特征,如功能分层的变电站结构,应用面向对象的建模技术,变电站配置语言(Substation Configuration Language,SCL)的制定,抽象通信服务接口ASCI的使用等。其中,使用变电站配置语言对系统及设备进行统一配置,可以方便地描述变电站内设备的基本功能和可访问的信息模型,以及整个系统的组织结构和功能分布,为变电站内通信的实现做好基础性一环,对于系统互操作的实现具有重要意义。本文开发的变电站配置工具,正是基于IEC61850标准对变电站进行配置,生成SCL文件的专用工具。

1 变电站配置语言SCL

1.1 SCL与XML

SCL是以可扩展标记语言(e Xtensible Markup Language,XML)为基础制定的。XML是由万维网组织发布的一种语言标准,是一种跨平台的依赖于内容的技术,是处理结构化文档的有力工具。XML语言可以很方便地描述具有分层结构且采用面向对象技术构建的变电站模型。

XML的语法类似HTML(超文本标记语言,目前大多数网页的源文件都是这一格式),用标签来描述数据。HTML的标签是固定的,用户只能使用,不能修改。XML则不同,它没有预先定义好的标签可以使用,而是依据设计上的需要自行定义标签。XML是一个元语言,根据不同的行业和语义,可以派生出许多的协议和规范。

IEC61850-6部分采用XML Schema1.0协议,制定了八个模式文件(Schema文件)对XML进行规范,使之成为有效的SCL文件,因而本质上讲,SCL就是一系列Schema文件约束下的XML文件。

1.2 SCL文件的结构

SCL语言通过Schema文件定义了具体的语法,其结构主要包括头(Header)、变电站模型(Substation)、通信系统模型(Communication)、智能电子设备模型(IED)和逻辑节点数据类型模板(Data Type Templates)五个部分,每一部分都对数据组件进行了细化,并对配置内容进行了严格的限制,确保SCL文件没有二义性。

由于可扩展标记语言XML是SCL的语言基础,因此SCL文件的上述五个部分均以XML语言元素的形式定义。分别为Header元素、Substation元素、IED元素、Communication元素以及Data Type Templates元素。

其中,Header元素定义了SCL文件的版本号,修订人员,名称映射等信息;Substation元素描述了变电站的整体功能结构和电器连接信息;IED元素描述了整个IED对象模型,包含逻辑设备、逻辑节点、数据对象等信息;Data Type Templates元素定义了在SCL文件中出现的逻辑节点,包括逻辑节点的基类信息、名称、数据对象、数据属性等。按照IED对象模型的层次结构的特征层层定义,相互联系,最终通过上述这些元素的整合形成一个完整的变电站配置描述文件。

1.3 SCL配置实例

现以输电线距离保护这个简单的功能为例,进行建模,给出SCL文件。输电线距离保护装置使用电压和电流监视线路阻抗,当线路阻抗、导纳或电抗发生变化,超过预先设定值时,距离保护装置启动并发出跳闸命令。故障距离由故障测量阻抗(或导纳、电抗)给出,这些量可转化为距故障点的地理距离。

按照IEC61850-5部分的功能分解原理,距离保护功能主要包括以下逻辑节点:IHMI(人机接口)、ITCI(遥控接口)、ITMI(远方监视)、CALH(报警处理)、PDIS(距离保护)、CSWI(开关控制)、TCTR(电流互感器)、TVTR(电压互感器)、XCBR(断路器)等。这些逻辑节点可以进行如图1分布,即IHMI、ITCI、ITMI、CALH分布在变电站层;PDIS、TCTR、TVTR、XCBR分布在间隔层IED中;过程层就是电子式电流互感器(ECT)和电子式电压互感器(EVT)。当建立起对应的IED模型后还有LLN0和LPHD等逻辑节点以及相应的报告控制块、日志控制块等模型,这里不做详述。

模型设计完成后,采用SCL对模型进行描述和配置,生成配置文件,上述所有逻辑节点将以XML元素的形式写入SCL文件中。本文第三章配置工具运行实例,图3配置工具运行界面中显示的就是该模型的SCL文件片段。

2 配置工具的开发

2.1 功能分析

根据IEC61850-6部分规定,SCL配置工具应该按图2所示的工作流程对变电站进行配置。

从图2中可以看出,SCL配置包含了两级配置操作,即IED级配置和系统级配置,并且在配置过程中产生了四种目标文件,分别为:

(1)ICD文件。IED初始描述文件描述IED的性能,包含的逻辑节点和通信地址等信息。

(2)SSD文件。系统初始描述文件描述变电站的单线图结构及需要的逻辑节点,并且给出数据类型模板和逻辑节点类型的定义。

(3)SCD文件。系统配置文件包含变电站内所有的IED配置信息和通信设置以及对整个系统的完备描述。

(4)CID文件。IED配置文件描述具体的IED实例。

因此,SCL配置工具应该实现以下功能:

(1)能够对变电站进行系统描述生成SSD文件。

(2)对IED进行性能描述生成ICD文件。

(3)根据SSD和ICD文件生成SCD文件。

(4)根据ICD和SCD文件生成CID文件,并下载到IED中。

另外,配置工具还应该能够导入已有的SCL文件进行修改,对已生成的SCL文件进行XML语法检查并根据SCL-Schema文件进行有效性校验,使之成为结构良好且有效的变电站配置描述文件。

2.2 开发工具的选取

本文采用的软件开发环境是Windows XP,开发工具包括Microsoft Visual Studio 2005及其组件,XML编写工具等。

在XML文件解析方面,应用Visual Studio的System.XML类库就可以像操作类一样来处理XML文档,实现对数据文件的读入,对配置文件的编写,对生成SCL文件的有效性检验。具体实现方式如下:

(1)利用类XMLText Reader类的Read()方法读取配置信息库XML文件的数据信息并实现对已有SCL文件节点及其属性值的筛选,得到用于生成最终配置文件的各种数据信息。该方法的主要使用形式为:

其中:大括号内段落为对读取的信息进行的操作。

(2)用XMLWriter类的一系列方法实现对XML文件的写操作。将上述Read()方法得到的数据信息写到目标文件。并同时写入必要的XML片段,最终生成完整的SCL文件。

(3)利用XMLReader Setting()方法对生成的SCL文件依据Schema进行有效性验证。

另外,在操作界面设计上,使用Visual C++的窗体编程环境,设置Tree View控件与SCL文件相关联,使用Web Browser控件对生成的配置文件进行带结构检验的显示,还用到了自定义的属性列表控件对相应项的属性进行设置和修改。

2.3 配置工具的系统结构

本文设计的配置工具主要由六个模块组成,分别是:SCL校验模块、SCL解析模块、用户配置模块、LN(逻辑节点)和CDC(公共数据)信息库模块、信息库扩展模块和界面管理模块。

(1)SCL校验模块。在该模块中进行SCL文件的合法性校验,主要实现功能为:XML结构校验,验证SCL是否严格遵循的层次结构;XML有效性校验,验证文件所包含的元素,元素的属性,属性的数据类型等是否严格符合SCL-Schema文件的定义。执行该校验的VC++程序段为:

程序中使用Xml Schema Set类将校验模式设定为SCL.xsd文件,程序执行时,将根据该文件对配置文件SCL.xml进行Schema校验。校验结果通过弹出信息框显示。

(2)SCL解析模块。该模块完成对SCL文件的读取,遍历,修改添加以及删除等操作。

(3)配置模块。根据用户输入的配置选择,完成相应的IED配置任务。

(4)LN和CDC信息库。存放IEC 61850-7部分定义的逻辑节点和公共数据的全部信息,包含91个逻辑节点类(LN),29种公共数据类(CDC)和350多种数据对象(DO)的定义,涵盖了变电站的所有功能和数据对象。

(5)信息库扩展模块。由于IEC61850标准还在不断完善之中,定义了更多逻辑节点和公共数据类的第二版标准即将出版,而且在实际开发中,往往有一些特殊的功能或属性在标准中无法找到对应的定义,这时就必须对IEC61850-7部分进行扩展。IEC61850标准允许用户通过改变名称空间来自定义一些数据或对象。

(6)界面管理模块。主要负责人机交互接口的管理,向系统传递用户的配置选择并给用户提供配置指导。

3 配置工具运行实例

IEC61850-6部分将变电站配置定义为系统配置和IED配置两级,并提出了系统配置器和IED配置器的概念,原则上SCL配置工具可以按这两种模型分别设计,但最终目标是将两类配置器结合起来组成统一的通用型配置工具。本文设计的配置工具已实现了IED配置器的全部功能,完全实现了IEC61850-7-3和IEC61850-7-4部分定义的全部信息,并可以进行初步的系统配置生成SSD文件,是一种通用型配置器。

图3所示为配置程序运行实例。程序界面左边部分为Tree View控件显示的SCL文档树,用户通过点击文档树中的节点可以很方便地插入新的节点,同时也就向SCL文件中加入了新的元素。中间是多控件切换显示窗口,可以用Web Browser来查看网页形式显示的SCL文件,也可以由绘图面板来显示系统描述文件给出的单线图。最右边部分是属性表格,文档树中的每一个节点都对应一个属性表单,用以显示节点属性值,通过修改这些属性值,可以实现对SCL文件元素属性的修改与配置。

程序中Web Brower显示的文件片段就是前文距离保护模型的SCL配置文件,包含了描述该保护功能的全部逻辑节点和数据信息。配置工具还将把这份文件结合系统配置信息生成CID文件并下载到相应IED中,该IED作为服务器与符合IEC61850标准的客户端通信,客户端将读出与模型相同的信息。

4 结语

IEC61850标准是新一代数字化变电站通信网络和系统的核心技术指标,采用该标准的系统及其设备都要进行统一配置。本文在IEC61850标准的基础上,研究了SCL文件的语法结构和对象模型,并用计算机编程的方式开发出SCL配置工具,实现了IEC61850-7部分定义的全部信息。

应该说,本文开发的配置工具还不成熟,特别是系统配置级的一些功能尚未实现,需要改进与完善,但其在IED配置级的功能已经完全实现,并能够进行数据扩展。目前,该配置器已成功运用于成都府河电力成套设备有限公司的故障录波器的对象建模工作,并通过了一致性测试。

参考文献

[1]IEC 61850-5 communication networks and systems insubstation part 5:communication requirement forfunctions and device models[S].

[2]IEC 61850-6 communication networks and systems insubstation part 6:configuration description language forcommunication in electrical substation related toIEDs[S].

[3]IEC 61850-7-3 communication networks and systems insubstation part 7-3:basic communicaton structure forsubstation and feeder equipment-common data classes[S].

[4]IEC 61850-7-4 communication networks and systems insubstation part 7-4:basic communicaton structure forsubstation and feeder equipment-compatible logical Nodeclasses and data classes[S].

[5]谭文恕.变电站通信网络和系统协议IEC 61850介绍[J].电网技术,2001,22(8):10-13,17.TAN Wen-shu.The introduce of communication networks and systems in substation IEC 61850[J].PowerSystem Techenology,2001,22(8):10-13,17.

SCL语言 篇4

关键词：重点高中学生,民办技校学生,心理健康,症状自评量表

望子成龙、望女成凤的心理在中国的家庭教育中普遍存在, 有的学生进入了普通高中或重点高中, 有的学生进入了职业高中。无论是哪一类高中生, 他们的心理健康状况都关系到他们未来的人生发展。为此笔者通过多年的观察和抽样调查, 探讨这两类高中生的心理健康状况, 以期更科学地对高中生心理教育提供参考。

一、对象与方法

(一) 对象

扬州天海职业技术学校 (民办技术学校) 2011级153名在校一年级学生, 其中男生78人, 女生75人.扬州市新华中学高中 (扬州市级重点中学) 2011级一年级学生151名, 其中男生77人, 女生74人。

(二) 方法采用症状自评量表 (SCL~90) 测查被试者的心理健康状况

量表采用1~5级评分;SCL~90量表包含9个因子, 即躯体化、强迫、人际关系、抑郁、焦虑、敌对性、恐怖、偏执、精神病性, 每个因子又有若干个题目组成, 反映被试者在某一方面的症状。SCL~90量表采用5级评分制, 记分方法为“1~5”分制, 1=从无;2=轻度;3=略重;4=较重;5=严重。各因子属下的分数之和除以题目数, 所得分数即为因子得分。若因子得分大于或等于2, 即可认定该因子症状已达到中等以上的程度。因子分≥2为阳性, 阳性项目数>43为阳性, 总分>160为阳性。

(三) 实施

由笔者主持对2011级两校各一百五十多名学生分不同班级进行集体施测。应用统计软件SPSS11.5的t检验对收集数据进行分析处理。

二、结果

与全国常模相比, 这两类学校的学生都存在一定的心理问题, 重点高中一年级学生心理问题主要有强迫、人际关系敏感、抑郁、焦虑、敌对、偏执, 其中强迫与焦虑问题尤为严重, 这些问题和他们的生理年龄、家庭环境以及社会期望程度密切相关。民办职业高中学生心理问题主要有强迫、人际关系敏感、抑郁、焦虑、敌对、偏执、精神病性, 其中抑郁与焦虑问题尤为严重。

(一) 重点普通高中、民办职业高中一年级学生SCL-90评分

注:*P<0.05**P<0.01

(二) 重点普通高中学生心理问题检出率

总分超过160分, 阳性项目数超过43项, 属于症状较严重有34人, 占22.5%;

故重点高中一年级学生有明显心理卫生问题的比例达22.5%;

民办职业高中学生心理问题检出率:总分超过160分, 阳性项目数超过43项, 属于症状较严重有36人, 占23.53%;

故民办职业高中学生有明显心理卫生问题的比例达23.53%;

而全国中学生常模21.7%, 这两类学校一年级学生都存在一定心理问题。

(三) 不同学校学生在SCL-90各症状因子上的性别比较

重点普通高中学生心理问题检出:男生心理问题15人, 女生19人

故检出率男:女=15:19

民办职业高中学生心理问题检出:男生心理问题15人, 女生心理问题20人

男:女=3:4

三、讨论

高中学生虽然生理方面基本成熟, 但心理方面还没有得到相应的发展。高中学生心理的不成熟在情绪上的表现是: (1) 兴奋性; (2) 紧张性; (3) 冲动性; (4) 动摇性。由于我国目前的教育体制以及社会、家庭和学校的期望, 使得高中阶段学生的情绪更加多变复杂, 有的因为情绪异常而导致精神分裂, 甚至轻生。这不能不引起我们的高度重视。

17、18岁的青少年心理健康问题, 主要有以下几类:

(一) 学习类问题:

1、学生学习的心理压力越来越大, 造成精神上的萎靡不振, 效率下降。2、学习动机不强, 厌学从而导致抑郁情绪产生。3、考试焦虑。

(二) 人际关系问题:

1、与教师的关系问题。其主要问题是教师对学生的不理解、不信任而使学生产生的对抗心理, 以及教师的认知偏差等情况给学生造成的压仰心理, 攻击行为等问题。2、同学间的关系问题。中学生除希望得到老师的理解与支持外, 也希望在班级、同学间有被接纳的归属感。3、与父母的关系问题。民主型的和睦良好的家庭能给中学生一个温暖的归属港湾, 专制式的家庭中父母与其子女之间不能进行正常的沟通, 造成学生孤僻、专横性格。

(三) 青春期心理问题:

1、青春期闭锁心理。2、情绪情感激荡、表露而又内隐。3、早恋。

(四) 挫折适应问题:

中学生的挫折是多方面的, 有学习方面的、人际关系方面的、兴趣和愿望方面的以及自我尊重方面的。

而本次调查的对象是众多学生中的两个比较特殊的群体, 一类是在城市里长大学习较优秀背负着父母长辈较高期望的重点普通高中的一年级学生, 一类则是学习基础较差大多来自农村贫困家庭即将进入社会做一线技术工人的民办技术高中的一年级学生。他们的心理问题不仅带有高中学生普遍存在的特点强迫、人际关系敏感、抑郁、焦虑、敌对、偏执, 而且也有自己的特殊方面。从统计结果就显而易见的发现重点普通高中一年级学生心理问题主要有强迫、人际关系敏感、抑郁、焦虑、敌对、偏执, 其中强迫与焦虑问题尤为严重。民办职业高中学生心理问题主要有强迫、人际关系敏感、抑郁、焦虑、敌对、偏执、精神病性, 其中抑郁与焦虑问题尤为严重。这是由于普通高中的学生在学业上自己及社会对自己的要求更高, 所以在学习上谨小慎微, 造成了强迫与焦虑问题尤为严重。民办职业高中学生对自己的处境比较自卑, 对前途希望受社会主流思潮的影响变得比较茫然, 不愿接受事实, 又不知如何是好, 所以抑郁与焦虑问题尤为严重。而且重点普通高中学生比起民办职业高中学生在学业、前途方面感受到的各方面压力更大所以心理问题更严重些。

由于民办学校学生的生源有时是无法被公立学校接收的残疾少年或有家族遗传精神障碍病史的特困生, 所以检出的精神病性的问题也比一般高中和重点高中的学生高。

十七八岁的女孩子普遍已经进入了青春期, 由于生理的迅速发育使她们有着比男生更加剧烈的情绪冲动。使得女生存在着比男生更为严重的担忧、紧张、焦虑、恐惧、孤独等情绪问题。在情绪排解方式上, 男女生也有着明显的不同。例如男生遇事更容易冲动, 而女生就比较冷静;男生出现情绪亢奋或消沉时往往通过剧烈运动等方式可以较好地得到解决, 而女生常常兴奋得不到尽情宣泄, 抑郁又不能较好地排解, 这使得女生在情绪方面处于不利境地, 并显著地影响着她们的学业成就。社会的负面舆论, 认为女生到了高中成绩差是普遍规律, 使得具有较为依赖性性格的女生开始自卑, 所以从统计结果可以看出女学生心理问题检出率较高。而且来自农村的民办技术学校女学生, 由于传统文化的影响, 心理波动较城市女生更为剧烈, 所以心理健康水平更低一些。

针对上述调查结果, 笔者认为应当花更大力度对这两类学校的学生进行心理咨询, 尤其对心理有问题的同学进行个别咨询。同时也要照顾整体:对于背负着父母长辈较高期望的重点高中的一年级学生, 学校教师要加大学生学习自信心和兴趣的培养, 树立远大的理想, 不要有过重的得失心, 教师还要多与学生背后的家长多沟通, 让他们不要过于看重孩子的分数, 对孩子学业的要求不要过高, 尊重孩子的选择, 以孩子的兴趣为主引导他们学习的动力。只有这样才能使孩子的心理成长更加健康;对于民办技术高中的一年级学生, 由于他们学习基础较差, 大多来自农村贫困家庭, 基本都是住宿生, 这就意味着他们存在的心理问题主要是靠在校的老师, 尤其是班主任和心理辅导老师的调解。要让学生树立人穷志不短的心理, 不要自暴自弃, 要发掘自己的长处, 努力朝着理想的自己奋斗, 对女同学的心理辅导要做得更加细致,

这样就能提高这两类学生的心理健康水平, 使得他们的青春年华生活得更加充实快乐。

参考文献

[1]郭念峰主编.心理咨询师 (国家职业资格培训教程) [M].民族出版社, 2003:253~255, 89~92.

[2]吴敏, 叶松和, 葛菊红等.生活环境因素与青少年心理健康的关系研究[J].中国学校卫生, 2006, 27:38~40.

SCL语言 篇5

1 对象与方法

1.1 文献纳入与排除标准

纳入标准:(1)调查对象为在校的HBsAg阳性大学生;(2)调查工具为SCL-90;(3)对照组为同期在校HBsAg阴性的大学生。排除标准:(1)数据不完整的研究,如没有报告研究对象的数量、SCL-90各因子分数与标准差等;(2)对照组为常模的研究;(3)重复发表的文献,使用样本含量最大的文献。

1.2 文献检索

以自由词“高校、HBsAg、乙肝、SCL-90”为检索词,如 “(SCL- 90 or 症状自评量表) and (高校 or 大学 or 大学生) and (HBsAg or HBV or 乙肝 or 乙型肝炎),计算机检索中国生物医学文献数据库(CBM)、万方数据库、维普数据库(VIP)、中国期刊全文数据库(CNKI),并结合文献追溯的方法,收集2001-2012年5月公开发表的关于我国高校HBsAg阳性大学生心理健康状况调查和研究的文献。

1.3 统计分析

采用 RevMan 4.2 软件,首先进行研究结果间的异质性检验,如各研究结果间异质性检验无统计学意义(P>0.05),则采用固定效应模型计算效应合并值,否则采用随机效应模型。效应合并值大小以标准化均数差(SMD)表示,P<0.05 为差异有统计学意义。采用Begg检验和Egger检验对发表偏倚进行分析。敏感性分析通过采用不同模型和逐一剔除任一研究2种方法来判断结果的稳定性。

2 结果

2.1 文献筛选结果

对检索得到28篇文献进行质量评价,剔除不符合纳入标准的文献,有6篇文献最终进入本次研究[9,10,11,12,13,14]。累计样本含量2 138例,其中HBsAg阳性913例,HBsAg阴性对照1 225例。6篇文献中有4篇[9,10,12,14]比较了HBsAg阳性大学生SCL-90性别间差异,累计男生423名,女生356名。各文献具体情况见表1。

2.2 Meta分析结果

2.2.1 HBsAg阳性大学生与HBsAg阴性大学生SCL-90的对照比较

对SCL-90的9项因子得分进行Meta分析,异质性检验显示,除恐惧因子外,其他各项的异质性均有统计学意义(P值均<0.05),采用随机效应模型计算合并统计量,而恐惧因子采用固定效应模型。分析结果显示,HBsAg阳性的学生除人际交往敏感因子外,其余各因子得分均高于HBsAg阴性学生,差异均有统计学意义(P值均<0.05)。见表2。

注:P1值为Begg检验的P值,P2值为Egger检验的P值。

2.2.2 HBsAg阳性学生中不同性别间SCL-90比较

对HBsAg阳性不同性别大学生进行比较,SCL-90的9项因子中,各研究的异质性检验显示,躯体化、人际关系、抑郁、偏执和精神病性的异质性差异均无统计学意义(P值均>0.05),采用固定效应模型计算合并统计量,而强迫、焦虑、敌对、恐惧因子采用随机效应模型。分析结果显示,焦虑和恐惧2项因子HBsAg阳性的女生得分均高于男生,差异均有统计学意义(P值均<0.05),其余因子得分差异均无统计学意义(P值均>0.05)。见表3。

注:P1值为Begg检验的P值,P2值为Egger检验的P值。

2.3 发表偏倚分析

用Begg和Egger检验提出的秩相关法或线性回归法进行发表偏倚的识别和评估。对HBsAg阳性大学生与HBsAg阴性大学生对照比较的9项因子进行检验,结果显示,入选文献发表偏倚对Meta分析结果的影响不明显。但对HBsAg阳性学生中不同性别比较的9项因子进行检验,结果显示人际关系因子可能存在发表偏倚。

2.4 敏感性分析

采用不同模型及逐一排除任何一项研究2种方法进行敏感性分析,各因子所得的新合并结果与原有结果相似,说明本次研究结果较为稳定。

3 讨论

我国是乙肝病毒的感染大国,感染人数达1.1亿左右[1]。大学生年龄较为年轻,心理相对不成熟,且在大学的环境中开始独立生活,缺乏有效的社会支持和情感宣泄的途径。同时又害怕疾病对学习、生活及以后的就业造成影响[15,16],加之现在社会对乙肝的负面宣传及对这一群体的不公平待遇和歧视[17],导致大学生HBsAg阳性者普遍存在不同程度的心理问题,严重影响其学习和生活质量[18,19]。

本次 Meta分析的结果显示HBsAg阳性的大学生存在较为严重的心理健康问题,与同期的HBsAg阴性在校学生进行比较,在躯体化、强迫症状、抑郁、焦虑、敌对、恐惧、偏执和精神病性8项因子差异均有统计学意义(P值均<0.05),比一般慢性乙肝患者的心理健康问题更为广泛[20]。HBsAg阳性大学生的心理问题存在性别差异,女生焦虑和恐惧2项因子的得分均高于男生,差异均有统计学意义(P值均<0.05),可能与女生对疾病和外界的反应更敏感,且心理和身体的耐受性与男生不同有关[21]。因此,应更关注HBsAg阳性女大学生的心理健康状况。

SCL语言 篇6

1 通过安全检查表建立加油站安全评价指标体系

根据加油站的特性,其发生事故的类型主要有泄漏、火灾和爆炸。下面针对这两种事故模型进行安全检查表分析。找出了加油站发生泄漏和火灾爆炸的主要影响因素。

通过安全检查表对加油站系统的分析,得到了能够导致发生火灾、爆炸事故的主要原因,这样对其进行评价时,就能清楚的认识到加油站安全评价所涉及到的方面。从图1可以清楚的看出得到影响加油站安全的主要因素有:安全管理、经营储存场所及条件、消防设施、操作安全、平面布置。

根据安全检查表结果的分析和加油站发生事故的特点,建立加油站的安全评价指标体系[2,3],如下图1,同时该指标体系也是下一步进行模糊数学处理的基础。

1.4 加油站评分标准

为了能够从定量的角度评价加油站的安全状况,分别根据评价对象指定了五张自检查表,每张以百分为满分,给出了分数和安全级别的对应关系,如表1。

2 模糊评价的数学模型

2.1 层次分析法确定权重

通过模糊数学的层次分析法,结合加油站的安全评价指标体系确定子系统的权重值。在元素两两对比时,采用标度取值方法和专家判断的结果,建立综合评价矩阵A[4]。矩阵A表示针对上一层元素,该层次与之有关元素之间相对重要性的比较。笔者采用加油站操作人员及安全工作人员组成的专家组进行判断来确定模糊判断矩阵A=(aijn×n)。AHP通过分析复杂系统所包含的因素及相关关系,将问题条理化、层次化,构造一个层次分析结构模型,将每一层次的各要素两两比较,按照一定的标度理论,得到相对重要程度的比较标度并建立判断矩阵,计算判断矩阵的最大特征值及其特征向量,得到各层次要素对上层次某要素的重要性次序,从而建立权重向量。其主要步骤如下:

(1)根据标度理论,构造两两比较判断矩阵

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(2)将判断矩阵A的各列做归一化处理

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(3)求判断矩阵A各行元素之和undefinedi

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(4)对undefinedi进行归一化处理得到wi

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(5)根据Aw=λmaxw求出最大特征值和其它特征向量

(6)一致性检验

计算一致性指标undefined,找出相应的平均随机一致性指标R.I.,计算一致性比例C.R.=C.I./R.I.,当C.R.<0.1,可接受一致性检验,否则对A修正。

2.2 模糊数学在安全评价中的应用

模糊数学综合评价模型的建立如下[5,6,7,8,9]:

(1)确定系统的综合评价集合U

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(2)确立系统综合评价的评语集V

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(3)对U集合中各因素确定因素的重要度

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(4)由U、V之间的关系得出评价矩阵B,对U中的ui做单因素评判,从因素ui来确定评语集Vj(j=1,2,3,…,m)的隶属度bij这样就得到一个ui的单因素评价集Bi={ri1,ri2,…,rim};U中所有因素的评价集为B。

(5)得到系统的综合评价矩阵A

A=WTB={a1,a2,…,am}即模糊关系W与模糊关系B的合成。

3 加油站模糊评价模型

通过安全检查表的分析和《汽车加油站设计与施工规范》(GB50156—2002)对加油站的评价体系指标如图1,得出其评价指标体系中5个子系统,对两层因素进行综合评判,从图1可以得到:

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3.1 计算权重

3.1.1 主因素U的权重值

根据上述权重计算方法首先计算主因素U的权重值。

对其做归一化处理得到U={U1,U2,U3,U4,U5}={0.206,0.109,0.370,0.109,0.206},根据公式Aw=λmaxw求出最大特征值和其它特征向量,求出λmax=5.016,对结果进行一致性检验C.I.=0.004,查看平均一致性指标R.I.=1.12,得到一致性比例C.R.=C.I./R.I.=0.00357<0.1,作为判断矩阵一致性检验是可以接受的。

3.1.2 子因素权重的计算

子因素的权重计算和主因素U的权重计算的原理一样,在此就不一一计算,通过计算得到

w1=(0.75,0.25),w2=(0.375,0.2083,0.0.2917,0.125),w3=(0.5,0.5),w4=(0.75,0.25),w5=(0.75,0.25)

3.2 根据评价指标体系建立各评价的子因素

U1=(u11,u12)=(管理制度,安全组织)

U2=(u21,u22,u23,u24)=(防静电设备,防雷电设备,防爆设备,油罐管线等)

U3=(u31,u32)=(固定式消防设备,移动式消防设备)

U4=(U41,U42)=(加油作业规程,卸油作业规程)

U5=(u51,u52)=(油罐安全距离,加油机安全距离)

3.3 各评价的子因素权重Wi分配

3.4 建立评价矩阵

建立评语集合V=(好,较好,中,较差,差),根据安全检查表的专家评分结果,得出评价矩阵Bi。

3.5 求各因素的评价矩阵

然后根据公式Ai=WTiR,求出各因素的评价矩阵Ai。

3.6 归一化处理

根据公式undefined对评价矩阵Ai进行归一化处理。

3.7 建立总评价矩阵B

B=(A1,A2,A3,A4,A5)T

3.8 求综合因素评价矩阵

由公式A=W·B求出综合因素评价矩阵。

3.9 加油站安全系统总得分

综合因素评价表明了系统的安全状态按五个等级评价时所得到的结果的分布,若每一项按百分制给出,通过安全检查表的应用分别对上述五个系统,并参照评分的结果,系统的最后评价总得分可表示为:

F=e1c1+e2c2+e3c3+e4c4+e5c5,其中ei值按照表一对照使用。

同时根据表5判断加油站的安全等级。

4 应用实例

以徐州三环路上某加油站为例,通过实际计算阐明该评价模型在加油站安全评价中的应用。

(1)现场通过专家根据安全检查表的内容,对加油站现状进行评价,通过评价得到加油站的评价指标体系和得到了评价矩阵Bi:

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(2)根据公式A=W·B,得出各个因素评价矩阵如下:

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(3)得到总评价矩阵

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(4)综合因素评价矩阵

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(5)归一化处理综合因素评价矩阵A为Ci,则

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(6)系统总得分F

F=e1C1+e2C2+e3C3+e4C4+e5C5=84.62

可知,系统最后的总得分位于80～90区间内,对照安全等级判定表判定此加油站安全等级为“较好”。

5 结论

(1)通过安全检查表分析可以分析系统存在的问题,从而能够认识到系统的缺陷,有助于系统的安全管理和提出相对应的安全措施。

(2)针对加油站安全评价的多因素影响性、不确定性,采用模糊数学的处理方法更能够真实、客观的反应出加油站的安全状况。

(3)该安全评价模型的建立,不但利用了安全检查表这种方法从定性角度分析了系统存在危险有害因素,而且对比较难于量化评价的因素指标通过模糊综合评价模型的建立从定量角度进行了计算,最后得到了评价结果,使对加油站系统的评价在主观和客观上能相对统一,这对加油站的安全管理工作和安全现状评价的客观性有重要的现实意义。

(4)进一步对安全评价模型分析可以发现,在利用安全检查表对系统评价分析时,由于人员的认识和经历不同,对同一问题的看法不一致,必然影响评分结果和真实状况存在一定的差异。所以在专家应根据每个加油站的不同情况,客观真实地按照编制的安全检查表公正、科学地给出评分,作为下一步工作的基础,以期望得到与实际情况较为符合的评价结果。

参考文献

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[2]GB50156—2002.中华人民共和国国家标准汽车加油加气站设计与施工规范[S],2002.

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[5]梁缙,李志宪,王海燕.加油站模糊数学安全评价模型及应用[J].中国安全科学学报,2004,14(8):106～108.

[6]宋光兴,杨德礼.模糊判断矩阵的一致性检验及一致性改进方法[J].系统工程,2003,21(1):110～116.

[7]王凡.模糊数学与工程科学[M].哈尔滨船舶工程学院出版社.1988.

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