大型充油设备泡沫灭火剂多场景综合性能评价方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种大型充油设备泡沫灭火剂多场景综合性能评价方法及系统，首先构建指标库，根据不同场景选择合适的指标。采用熵权法计算权重，最用基于TOPSIS法综合评价。本发明专利技术考虑了大型充油设备运行环境的复杂性，提出多场景下泡沫灭火剂优选方法，并通过建立大型充油设备泡沫灭火剂多场景综合性能评价体系，实现泡沫灭火剂在不同场景下入网时灭火性能、环境友好性、经济性的综合评价，完成对入网泡沫灭火剂应对多场景下大型充油设备火灾能力的综合评价，筛选能够满足应对不同场景下大型充油设备火灾的优选泡沫灭火剂。充油设备火灾的优选泡沫灭火剂。充油设备火灾的优选泡沫灭火剂。

【技术实现步骤摘要】
大型充油设备泡沫灭火剂多场景综合性能评价方法及系统


[0001]本专利技术涉及泡沫灭火剂综合性能评价
，具体为一种大型充油设备泡沫灭火剂多场景综合性能评价方法。

技术介绍

[0002]泡沫灭火剂是扑救可燃易燃液体的有效灭火介质，具有灭火效率高、用水量少等优点，已被广泛应用于应对换流变等大型充油设备油类火灾的事故应急处置中。
[0003]大型充油设备泡沫灭火系统使用场景较多，选取代表性较强的大型充油设备泡沫灭火系统生态敏感型场景、温度敏感型场景、水源敏感型场景以及灭火系统适用性四种场景。其中，将根据生态敏感型场景独特的1)系统抗干扰能力弱，2)对全球气候变化敏感，3)时空波动性强，4)边缘效应显著和5)环境异质性高等特性，在制定指标时将提升环保性指标的比例，筛选出环境友好型泡沫灭火剂。其中，温度敏感型场景根据其地区最高最低温度，考虑泡沫灭火剂及在实际储存时受高低温环境的温度敏感型，筛选出泡沫性能受温度影响较小的泡沫灭火剂。其中，水源敏感型场景主要包括沿海地区陆上大型充油设备，由于其水源是海水，海水中无机盐的存在会影响泡沫灭火剂的性能，因此为筛选此地区的适用类型泡沫灭火剂，将考虑海水对泡沫灭火剂性能的影响指标。
[0004]对于灭火系统适用性场景，可能仅有一种类型的泡沫灭火系统，而此灭火系统能使用的泡沫灭火剂类型不同，因此筛选适用性较高的泡沫灭火剂，可以降低大型充油设备泡沫灭火系统的建设成本。大型充油设备泡沫灭火系统主要包括非吸气型喷射装置、吸气型泡沫产生装置、泡沫喷雾灭火系统、压缩空气泡沫系统。目前大型充油设备泡沫灭火剂综合评价中，大多针对大型充油设备泡沫灭火剂综合状况或某一方面进行评价，未考虑到在大型充油设备泡沫灭火系统不同场景下其评估指标体系和偏重应当有所不同，才能为泡沫灭火剂选型提供针对化参考和建议。考虑到大型充油设备工作环境的复杂性，仍需建立一种适用于大型充油设备泡沫灭火剂多场景综合性能优选评价指标体系。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于如何针对当前只有一套泡沫灭火系统的情况下，如何根据不同环节选择适应性较高的泡沫灭火剂。
[0006]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
[0007]一种大型充油设备泡沫灭火剂多场景综合性能评价方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一、选择评价指标，构建指标库；
[0009]步骤二、划分场景，筛选指标；
[0010]步骤三、熵权法计算权重，具体为：
[0011]1)构建决策矩阵；
[0012]假设需要进行评价的方案有m个，评价指标有n个，则构成初始决策矩阵A
ij
＝(a
ij
)
m
×
n
如公式(1)所示：
[0013][0014]式中a
ij
为方案i在第j个指标的取值；
[0015]2)规范化决策矩阵；
[0016]为消除不同评价指标的数量级、量纲之间的差异，需要对决策矩阵进行规范化；将初始决策矩阵A
ij
＝(a
ij
)
m
×
n
变换为规范化决策矩阵B
ij
＝(b
ij
)
m
×
n
，其中变换规则如公式(2)所示：
[0017][0018]3)熵权的计算
[0019]熵权计算数值根据公式(3)获得，其中w
i
为权重，e
i
为信息熵，代表指标的信息混乱程度，熵值越小信息越有序，反之则越无序，其表达式如公式(3
‑
4)所示：
[0020][0021][0022]最终将计算获得的权重组成权重向量，表示为W
β
＝[w1，w2，
…
，w
n
]T
；
[0023]步骤四、基于TOPSIS法综合评价，选择最优方案。
[0024]本专利技术考虑了变压器工作环境的复杂性，提出多场景下泡沫灭火剂优选方法，并通过建立大型充油设备泡沫灭火剂多场景综合性能评价体系，实现泡沫灭火剂在不同场景下的综合评价，完成对待入网泡沫灭火剂应对多场景下大型充油设备火灾能力的综合评价，筛选能够满足应对不同场景下大型充油设备火灾的优选泡沫灭火剂。
[0025]进一步的，所述步骤一中，所述的选择评价指标中一级指标集为：泡沫灭火剂灭火性能，泡沫灭火剂环境友好性，泡沫灭火经济性；各一级指标中又分二级指标，二级指标集为：溶液性能指标，热敏感型指标，稳定性能指标，铺展性能指标，灭火性能指标，灭火系统适用性指标，气相污染性指标，液相污染性指标，固相污染性指标，经济性指标。
[0026]进一步的，所述步骤四的评估流程如下：
[0027]1)通过公式(1
‑
2)构造加权规范阵C＝(c
ij
)
m
×
n
；
[0028]将熵权法计算获得的权重向量W＝[w1,w2,
…
,w
n
]T
与将规范化决策矩阵B＝(b
ij
)
m
×
n
进行点乘，由公式(5)进行计算，获得加权规范化的决策矩阵C：
[0029]c
ij
＝w
j
·
b
ij
,i＝1,2,
…
,m；j＝1,2,
…
,n
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0030]3)确定正理想解C
*
和负理想解C0；
[0031]将二级指标分为效益型指标和成本型指标，按照公式(6
‑
7)所示进行处理：
[0032][0033][0034]4)运用欧氏距离计算，计算个方案到理想解与负理想解得距离；备选方案d
i
到正理想解的距离为如公式(8)所示：
[0035][0036]到负理想解的距离为如公式(9)所示：
[0037][0038]5)按照与理想方案的贴合度指标，计算各方案的排序指标值，如公式(10)所示：
[0039][0040]6)按f
i*
由大到小排列方案优劣次序；将计算得出的相对贴合度按照大小对各方案进行排序，相对贴合度越大，表明方案越接近最优方案。
[0041]与上述方法对应的，本专利技术还提供一种大型充油设备泡沫灭火剂多场景综合性能评价系统，包括以下模块：
[0042]指标库构建模块，用以选择评价指标，构建指标库；
[0043]指标筛选模块，用以划分场景，筛选指标；
[0044]权重计算模块，采用熵权法计算权重，具体为：
[0045]1)构建决策矩阵；
[0046]假设需要进行评价的方案有m个，评价指标有n个，则构成初始决策矩阵A<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型充油设备泡沫灭火剂多场景综合性能评价方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、选择评价指标，构建指标库；步骤二、划分场景，筛选指标；步骤三、熵权法计算权重，具体为：1)构建决策矩阵；假设需要进行评价的方案有m个，评价指标有n个，则构成初始决策矩阵A
ij
＝(a
ij
)
m
×
n
如公式(1)所示：式中a
ij
为方案i在第j个指标的取值；2)规范化决策矩阵；为消除不同评价指标的数量级、量纲之间的差异，需要对决策矩阵进行规范化；将初始决策矩阵A
ij
＝(a
ij
)
m
×
n
变换为规范化决策矩阵B
ij
＝(b
ij
)
m
×
n
，其中变换规则如公式(2)所示：3)熵权的计算熵权计算数值根据公式(3)获得，其中w
i
为权重，e
i
为信息熵，代表指标的信息混乱程度，熵值越小信息越有序，反之则越无序，其表达式如公式(3
‑
4)所示：4)所示：最终将计算获得的权重组成权重向量，表示为W
β
＝[w1，w2，
…
，w
n
]
T
；步骤四、基于TOPSIS法综合评价，选择最优方案。2.根据权利要求1所述的一种大型充油设备泡沫灭火剂多场景综合性能评价方法，其特征在于：所述步骤一中，所述的选择评价指标中一级指标集为：泡沫灭火剂灭火性能，泡沫灭火剂环境友好性，泡沫灭火经济性；各一级指标中又分二级指标，二级指标集为：溶液性能指标，热敏感型指标，稳定性能指标，铺展性能指标，灭火性能指标，灭火系统适用性指标，气相污染性指标，液相污染性指标，固相污染性指标，经济性指标。3.根据权利要求1所述的一种大型充油设备泡沫灭火剂多场景综合性能评价方法，其特征在于：所述步骤四的评估流程如下：1)通过公式(1
‑
2)构造加权规范阵C＝(c
ij
)
m
×
n
；
将熵权法计算获得的权重向量与将规范化决策矩阵B＝(b
ij
)
m
×
n
进行点乘，由公式(5)进行计算，获得加权规范化的决策矩阵C：c
ij
＝w
j
·
b
ij
,i＝1,2,
…
,m；j＝1,2,
…
,n
ꢀꢀꢀꢀ
(45)3)确定正理想解C
*
和负理想解C0；将二级指标分为效益型指标和成本型指标，按照公式(6
‑
7)所示进行处理：正理想解负理想解4)运用欧氏距离计算，计算个方案到理想解与负理想解得距离；备选方案d
i
到正理想解的距离为如公式(8)所示：到负理想解的距离为如公式(9)所示：5)按照与理想方案的贴合度指标，计算各方案的排序指标值，如公式(10)所示：6)按f
i*
由大到小排列方案优劣次序；将计算得出的相对贴合度按照大小对各方案进行排序，相对贴合度越大，表明方案越接近最优方案。4.一种大型充油设备泡沫灭火剂多场景综合性能评价系统，其特征在于：包括以下模块：指标库构建模块，用以选择评价指标，构建指标库；指标筛选模块，用以划分场景，筛选指标；权重计算模块，采用熵权法计算权重，具体为：1)构建决策矩阵；假设需要进...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚峰举，章海斌，张佳庆，黄石磊，张晨晨，马欢，孔得朋，施雯，晏松，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司超高压分公司国家电网有限公司中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：