，二級(jí)綜合評(píng)價(jià)；第一級(jí)評(píng)價(jià)是根據(jù)各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值運(yùn)用=角白化權(quán) 函數(shù)的模糊灰色綜合評(píng)價(jià)方法來得到當(dāng)前礦井通風(fēng)系統(tǒng)所處的綜合聚類系數(shù)：第二級(jí)評(píng)價(jià) 是基于單級(jí)的模糊綜合評(píng)價(jià)確定當(dāng)前礦井通風(fēng)系統(tǒng)各個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)，根據(jù)第一級(jí)得到的綜合 聚類系數(shù)確定該當(dāng)前礦井通風(fēng)系統(tǒng)所處的。
[0046] 所述運(yùn)用=角白化權(quán)函數(shù)的模糊灰色綜合評(píng)價(jià)方法包括W下步驟：
[0047] 第3021步，按照評(píng)價(jià)要求所需劃分的灰類數(shù)個(gè)數(shù)，將各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的取值范圍也 相應(yīng)地劃分為相同的灰類數(shù)個(gè)數(shù)的子區(qū)間；第3022步，根據(jù)第3021步得到的各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo) 的取值范圍子區(qū)間，得到各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)關(guān)于各個(gè)灰類的TWW函數(shù)，然后根據(jù)各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo) 關(guān)于各個(gè)灰類的TWW函數(shù)計(jì)算出其關(guān)于各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)關(guān)于各個(gè)灰類的隸屬度；第3023步， 根據(jù)第3022步得到的各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)關(guān)于各個(gè)灰類的隸屬度W及第301步各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重 值，計(jì)算各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)關(guān)于各個(gè)灰類的綜合聚類系數(shù)。
[0048] 所述動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法包括W下步驟：第303步，分布函數(shù)確定及假設(shè)檢驗(yàn)：根據(jù)用戶 需要輸入礦井巷道的條數(shù)，每條巷道的名稱、巷道截面積、巷道類型、巷道內(nèi)允許的風(fēng)速數(shù) 據(jù)，W及相關(guān)巷道通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)數(shù)據(jù)，得到各風(fēng)路的風(fēng)量分布密度函數(shù)；并通過假設(shè)檢 驗(yàn)驗(yàn)證該風(fēng)量分布密度函數(shù)；
[0049] 第304步，Monte Carlo模擬；根據(jù)用戶需要輸入礦井巷道的條數(shù)，每條巷道的名 稱、巷道截面積、巷道類型、巷道內(nèi)允許的風(fēng)速數(shù)據(jù)，W及相關(guān)巷道通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)數(shù)據(jù)，運(yùn) 用Monte Carlo方法進(jìn)行模擬抽樣，并統(tǒng)計(jì)得到當(dāng)前礦井通風(fēng)系統(tǒng)的可靠度，同時(shí)，用戶還 可W查看相關(guān)參數(shù)的圖像。
[0050] 第四部分，礦井通風(fēng)系統(tǒng)的預(yù)警方法；根據(jù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集，及時(shí)地 對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全性進(jìn)行檢測(cè)，并給出預(yù)警方案。
[0051] 所述第四部分中礦井通風(fēng)系統(tǒng)的預(yù)警方法，包括W下步驟：
[005引第401步，預(yù)警分級(jí)和預(yù)測(cè)指標(biāo)確定；將礦井通風(fēng)系統(tǒng)預(yù)警的警示級(jí)劃分為四個(gè) 區(qū)間，即；1級(jí)為可靠區(qū)，表示系統(tǒng)處于安全、可靠運(yùn)行狀態(tài)；2級(jí)為預(yù)警區(qū)，表示系統(tǒng)較可 靠，但短期內(nèi)有可能進(jìn)入故障狀態(tài)；3級(jí)為報(bào)警區(qū)，表示系統(tǒng)進(jìn)入不可靠狀態(tài)；4級(jí)為故障 區(qū)，是指系統(tǒng)己經(jīng)處在極危險(xiǎn)，不可靠狀態(tài)；W風(fēng)量與風(fēng)質(zhì)，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，通風(fēng)設(shè)施，抗災(zāi)能力， 通風(fēng)管理和通風(fēng)動(dòng)力該個(gè)六個(gè)方面作為基礎(chǔ)，選取礦井風(fēng)量供需比、采掘面瓦斯超限頻率、 采礦面串聯(lián)風(fēng)發(fā)生率、風(fēng)流不穩(wěn)定角聯(lián)分支、千米巷道通風(fēng)設(shè)施數(shù)、通風(fēng)設(shè)施質(zhì)量合格度、 防災(zāi)設(shè)施質(zhì)量合格率、安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)故障率、特殊工種人員合格度、礦井風(fēng)壓、主通風(fēng)機(jī)運(yùn) 轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、主通風(fēng)機(jī)裝置運(yùn)行效率12個(gè)小指標(biāo)作為預(yù)測(cè)指標(biāo)；
[005引第402步，數(shù)據(jù)離散化：將第401步中的預(yù)測(cè)指標(biāo)進(jìn)行離散化處理；
[0054] 第403步，決策表區(qū)分矩陣的求解；將第402步離散化好的預(yù)測(cè)指標(biāo)轉(zhuǎn)為決策表和 決策區(qū)分矩陣，據(jù)此通過粗趟集的思想求出各預(yù)測(cè)指標(biāo)的屬性重要度；
[00巧]第404步，支持向量機(jī)的參數(shù)優(yōu)選；選擇全部或部分指標(biāo)通過支持向量機(jī)方法，根 據(jù)已有的訓(xùn)練模型對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的預(yù)警進(jìn)行預(yù)測(cè)。
[0056] 本發(fā)明的礦井通風(fēng)系統(tǒng)輔助設(shè)計(jì)方法的咨詢?cè)O(shè)計(jì)軟件，所述軟件包含四個(gè)部分：
[0057] 第一部分：礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性分配設(shè)計(jì)，根據(jù)使用方提出的可靠性指標(biāo)分配到 各子系統(tǒng)，設(shè)備和元器件。
[0058] 第二部分；礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造方案優(yōu)選，根據(jù)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀的調(diào)查分析，從 技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性和安全可靠性=個(gè)方面提出一套較為全面合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)改 造方案優(yōu)選評(píng)判指標(biāo)體系。
[0059] 第=部分；礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)，根據(jù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)當(dāng)前狀況，采用科學(xué)性原 貝1J、可行性原則、系統(tǒng)性原則來衡量各個(gè)影響通風(fēng)系統(tǒng)整體因素的好壞程度，得到評(píng)價(jià)等級(jí) 或可靠度。
[0060] 第四部分；礦井通風(fēng)系統(tǒng)的預(yù)警，根據(jù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集，及時(shí)地對(duì)礦 井通風(fēng)系統(tǒng)的安全性進(jìn)行檢測(cè)，并給出預(yù)警方案。
[0061] 所述的礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性分配設(shè)計(jì)，為建立可靠性工程體系，可靠性設(shè)計(jì)是基 礎(chǔ)。
[0062] 可靠性工程在決策過程中，會(huì)遇到大量的不確定因素，只有充分考慮該些因素的 影響，才能得到最合理分配結(jié)果。因此，本文在充分考慮不確定因素的基礎(chǔ)上提出了 "基 于模糊層次分析的系統(tǒng)可靠性分配模型"。從技術(shù)的角度來看該模型由兩個(gè)階段組成，首先 是通過層次分析方法（AH巧將其劃分為=個(gè)層次結(jié)構(gòu)，分別為對(duì)象層，準(zhǔn)則層和目標(biāo)層。說 明書附圖2展示了分層結(jié)構(gòu)。
[0063] 其次是提出了使用模糊數(shù)學(xué)計(jì)算方法來完成和優(yōu)化的可靠性分配工作。建立了模 糊綜合評(píng)價(jià)矩陣，引入滴的概念，一旦總體可靠性值確定，則可W根據(jù)下列方程組計(jì)算出 每個(gè)子系統(tǒng)的可靠性分配：
[0064]
[0065] 式中；Ri，R2, . . .，Re表示各子系統(tǒng)可靠度，hi表示滴權(quán)向量中第i個(gè)值。k值表示 子系統(tǒng)編號(hào)。
[0066] 所述的礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造方案優(yōu)選，從改造礦井的幾個(gè)方案中優(yōu)選出最好的方 案，首先應(yīng)建立一個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，由于礦井是一個(gè)系統(tǒng)，所W應(yīng)從技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)和理 性和安全可靠性方面給出指標(biāo)，最終給出=大類十一項(xiàng)指標(biāo)。詳細(xì)指標(biāo)上面已詳述。層次圖 參見說明書附圖3。根據(jù)該些待評(píng)價(jià)的方案中每項(xiàng)指標(biāo)的屬性值來構(gòu)造決策方案。為了能 夠在同一范圍內(nèi)進(jìn)行分析比較，我們根據(jù)給定指標(biāo)值的不同，確定了最優(yōu)方案和最劣方案。 由于各項(xiàng)指標(biāo)重要性不同，所W采用我們層次分析法（AH巧得到每個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。最終用 模糊集對(duì)分析理論得出模糊聯(lián)系度，進(jìn)而得出幾個(gè)礦井的相對(duì)貼近度，即得出結(jié)果。
[0067] 所述的礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)；礦井通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性評(píng)價(jià)根據(jù)對(duì)評(píng)價(jià)的需求 分為；靜態(tài)評(píng)價(jià)方法和動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法。靜態(tài)評(píng)價(jià)方法，是根據(jù)礦井通風(fēng)的輸入數(shù)據(jù)，系統(tǒng)給 出當(dāng)前礦井通風(fēng)系統(tǒng)的等級(jí)（定性）；動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法，是根據(jù)礦井通風(fēng)的輸入數(shù)據(jù)，系統(tǒng)給 出當(dāng)前礦井通風(fēng)系統(tǒng)的可靠度（定量），同時(shí)用戶可W查看礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠度的變化趨 勢(shì)圖及相關(guān)參數(shù)圖。所述相關(guān)參數(shù)有；方差系數(shù)，偏差系數(shù)，峰態(tài)系數(shù)等。
[0068] 所述的礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性靜態(tài)評(píng)價(jià)方法，本系統(tǒng)依據(jù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的組織結(jié) 構(gòu)，利用系統(tǒng)工程理論的相關(guān)手段，優(yōu)選指標(biāo)項(xiàng)目，先用層次分析法來確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重 值，然后運(yùn)用=角白化權(quán)函數(shù)的模糊灰色綜合評(píng)價(jià)方法來得到當(dāng)前礦井通風(fēng)系統(tǒng)所處的等 級(jí)。說明書附圖4展示了分層結(jié)構(gòu)。
[0069] 所述的礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法；礦井通風(fēng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)可W根據(jù)礦 井通風(fēng)系統(tǒng)的當(dāng)前數(shù)據(jù)計(jì)算出該礦井通風(fēng)系統(tǒng)的可靠度。首先，用戶需要輸入礦井巷道的 條數(shù)，每條巷道的名稱、巷道截面積、巷道類型、巷道內(nèi)允許的風(fēng)速等數(shù)據(jù)，同時(shí)，還要導(dǎo)入 相關(guān)巷道通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)計(jì)算出其大致分布并做假設(shè)檢驗(yàn)W驗(yàn)證；最后，系統(tǒng)根 據(jù)所有巷道數(shù)據(jù)分布，運(yùn)用MonteCarlo方法進(jìn)行模擬抽樣，并統(tǒng)計(jì)得到當(dāng)前礦井通風(fēng)系統(tǒng) 的可靠度，同時(shí)，用戶還可W查看相關(guān)參數(shù)的圖像。
[0070] 使用本發(fā)明礦井通風(fēng)系統(tǒng)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的方法，包括：
[0071] 一礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性分配模塊，用于根據(jù)已確定的可靠性分配指標(biāo)體系，W及 用戶輸入的各自系統(tǒng)基本信息和各影響因素的權(quán)重值，系統(tǒng)計(jì)算得出礦井通風(fēng)系統(tǒng)的可靠 性分配值。如附圖5所示。其基本輸入為；工藝水平的權(quán)重向量、復(fù)雜程度的權(quán)重向量、重 要程度的權(quán)重向量、經(jīng)濟(jì)因素的權(quán)重向量、任務(wù)情況的權(quán)重向量、樂觀截集值和系統(tǒng)總體可 靠度值。
[0072] -礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造方案優(yōu)選模塊，用于根據(jù)輸入的需要優(yōu)化改造的礦井總個(gè) 數(shù)，W及相關(guān)參數(shù)，系統(tǒng)計(jì)算得出礦井通風(fēng)系統(tǒng)的改造方案優(yōu)選結(jié)果。如附圖6所示。一是 礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)模塊。該模塊主要分為兩部分，分別為靜態(tài)評(píng)價(jià)模塊和動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià) 模塊。如附圖7、附圖8、附圖9所示。
[0073] 所述靜態(tài)評(píng)價(jià)模塊，系統(tǒng)內(nèi)部預(yù)先確定了優(yōu)選的可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)層次，用戶需要 輸入各層次間的專家權(quán)重，然后系統(tǒng)計(jì)算得出各層次的判斷矩陣，接著用戶輸入所評(píng)價(jià)礦 井現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的23個(gè)參數(shù)值，系統(tǒng)進(jìn)一步求解出該礦井通風(fēng)系統(tǒng)的當(dāng)前可靠性等級(jí)，用戶可 W將系統(tǒng)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)保存到S化數(shù)據(jù)庫(kù)中，S化數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)可W在評(píng)價(jià)界面上即時(shí)顯示。 所述S化數(shù)據(jù)庫(kù)模塊主要用于礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)模塊，可W提供數(shù)據(jù)保存、歷史數(shù) 據(jù)查看、歷史數(shù)據(jù)應(yīng)用等。所述可靠性評(píng)價(jià)模塊中，數(shù)據(jù)可W是用戶輸入或者外部導(dǎo)入。外 部數(shù)據(jù)文件格式可W為EXCEL格式。
[0074] 所述動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)模塊，戶需要輸入礦井巷道的條數(shù)，每條巷道的名稱、巷道截面積、 巷道類型、巷道內(nèi)允許的風(fēng)速等數(shù)據(jù)，同時(shí)，還要導(dǎo)入相關(guān)巷道通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)數(shù)據(jù)，系統(tǒng) 計(jì)算出其大致分布并做假設(shè)檢驗(yàn)W驗(yàn)證；最后，系統(tǒng)根據(jù)所有巷道數(shù)據(jù)分布，運(yùn)用Monte Carlo方法進(jìn)行模擬抽樣，并統(tǒng)計(jì)得到當(dāng)前礦井通風(fēng)系統(tǒng)的可靠度，同時(shí)，用戶還可W查看 相關(guān)參數(shù)的圖像。
[0075] -是礦井通風(fēng)系統(tǒng)預(yù)警模塊，系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定了預(yù)警警示級(jí)別和預(yù)警層次，用戶需 要輸入預(yù)警層次指標(biāo)參數(shù)值，接著，將所得數(shù)據(jù)離散化，轉(zhuǎn)為決策表和決策區(qū)分矩陣，據(jù)此 通過粗趟集的思想求出各指標(biāo)的屬性重要度。最后，選擇全部或部分指標(biāo)通過支持向量機(jī) 方法，根據(jù)已有的訓(xùn)練模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。如附圖10所示。
[0076] 礦井通風(fēng)系統(tǒng)輔助咨詢?cè)O(shè)計(jì)系統(tǒng)是一套專為礦井安全生產(chǎn)設(shè)計(jì)的通風(fēng)專業(yè)軟件， 可W從礦井的可靠性設(shè)計(jì)開始，到方案改造優(yōu)選，再到可靠性評(píng)價(jià)W及預(yù)警的整個(gè)流程提 供全面的服務(wù)。
[0077] W下給出本發(fā)明的理論推導(dǎo)部分。
[0078] 1、礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性分配：①模糊分析層次結(jié)構(gòu)確定
[0079] 根據(jù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的組成單元子系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)影響因素，我們確定了模糊分析層 次圖，如說明書附圖2所示。該圖由=個(gè)層次構(gòu)成，分別為對(duì)象層，準(zhǔn)則層和目標(biāo)層，對(duì)象 層為礦井通風(fēng)系統(tǒng)組成的子系統(tǒng)（通風(fēng)動(dòng)力子系統(tǒng)；通風(fēng)設(shè)施子系統(tǒng)；通風(fēng)管理部口子系 統(tǒng)等），準(zhǔn)則層為影響礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各個(gè)影響因素（工藝水平，重要程度，復(fù)雜程度 等），目標(biāo)層為礦井通風(fēng)系統(tǒng)整體可靠性。
[0080] ②評(píng)價(jià)集及評(píng)判尺度的確定
[0081] 評(píng)判尺度采用五級(jí)制，由數(shù)字1，3,5,7,9來表示；對(duì)于每種因素，又有不同的含 義，例如對(duì)于技術(shù)水平，采用的評(píng)價(jià)集為{不成熟，一般成熟，較成熟，成熟，非常成熟}， 而對(duì)于工作時(shí)間，則采用的評(píng)價(jià)集為{較短，短，中等，長(zhǎng)，非常長(zhǎng)}。
[0082] ⑨模糊權(quán)重評(píng)判向量的構(gòu)造從系統(tǒng)總體可靠性角度出發(fā)，給出對(duì)于準(zhǔn)則層內(nèi)各 個(gè)影響因素的模糊權(quán)重評(píng)判向量，可W表示為：
[008引
(1-1)
[0084] 其中心(/ = 1，2...5)表示五個(gè)影響因素所占的權(quán)重向量值。
[0085] ④模糊評(píng)判向量矩陣的構(gòu)造
[0086]