GB/T39417-2020
大型游乐设施健康管理
Healthmanagementoflarge-scaleamusementdevice
- 中国标准分类号（CCS）Y57
- 国际标准分类号（ICS）97.200.40
- 实施日期2021-06-01
- 文件格式PDF
- 文本页数21页
- 文件大小2.96M
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大型游乐设施健康管理
国家标准 GB/T39417一2020 大型游乐设施健康管理 Healthmanagememtoflargcsealeamusememtdevice 2020-11-19发布 2021-06-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/T39417一2020 次 目 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 健康管理体系 4.1概述 4.2健康管理要素 4.3健康管理流程 4.4健康管理方案 .5健康管理人员的要求 5 健康指标的确定 5.1 -般要求 5.2用户健康管理要求 5.3 设计制造阶段健眼指标的提出 5.4安装完成后健康指标的确定 5.5运行过程中健康指标的调整 5.6风险分析方法 5.7健康指标的输出 健康监测 一般要求 6.1 0.2健康监测实施流程 6.3健康监测方案 6.4健康监测结果输出 健康评价 7.1一般要求 7.2健康评价流程 7.3健康评价步骤和方法 7.4评价结果及采取措施 健康恢复 8.1一般要求 0 8.2健康恢复措施 0 8.3结果输出 11 记录和文档管理 9 12 附件A资料性附录大型过山车健康评价方法应用案例
GB/39417一2020 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由全国索道与游乐设施标准化技术委员会(SAC/TC250)提出并归口
本标准起草单位:特种设备检测研究院、华侨城集团有限公司,中山市金马科技娱乐设备股份 有限公司、华强方特文化科技集团股份有限公司、广东长隆集团有限公司、航天员科研训练中心
本标准主要起草人;沈功田、胡斌、梁琳、刘渊刘然、张勇、梁朝虎、宋伟科、叶超、李坚、文红光、 刘喜旺、肖原、刘辉,林伟明、刘书娟
GB/39417一2020 大型游乐设施健康管理 范围 本标准规定了大型游乐设施健康管理的内容、方法和要求
本标准适用于大型游乐设施,其他游乐设施、索道或机械系统的健康管理参照本标准执行
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T20002.4标准中特定内容的起草第4部分;标准中涉及安全的内容 GB/T20050游乐设施检验验收 GB/T20306游乐设施术语 GB/T30220游乐设施安全使用管理 GB/T34370(所有部分游乐设施无损检测 GB/T34371游乐设施风险评价总则 GB/T36668(所有部分游乐设施状态监测与故障诊断 术语和定义 GB/T20002.4和GB/T20306界定的以及下列术语和定义适用于本文件
3.1 health ofamusementdevice 游乐设施健康 游乐设施的功能性、安全性、稳定性和可靠性都处于良好的状态,虽有运行过程中产生的损伤、磨 损、损耗等,但不影响其实现设计功能
3.2 althstatusofammsementdevice 游乐设施健康状态heal 综合表征游乐设施的功能性、,安全性、稳定性和可靠性的程度
注:本标准将其状态分为“健康”“亚健康”“微病态”和“病态”四种状态
3.3 健康指标healthindieators 反映游乐设施的功能性、安全性、稳定性和可靠性的指标
3,4 健康监测healthmomitorimg 对游乐设施健康指标进行定期或者持续的检查、检测或监测以获取其健康信息
3.5 健康评价healtheyaluation 通过对健康监测获取的游乐设施健康指标数据进行综合分析、安全评价、寿命评估等,确定游乐设 施当前健康状态的过程
GB/T39417一2020 3.6 健康恢复healthrecvery 通过对处于不健康状态的游乐设施采取针对性的维护保养、修理和改造等手段将健康状态恢复到 可接受范围内的活动
3.7 健康管理healthmanagement 对游乐设施的健康状态不断跟踪和评价,持续采取各种措施将其健康状态控制在可接受范围内,保 证游乐设施安全、经济,可靠运行的管理活动 3.8 健康管理方案healthmanagement planm 对游乐设施健康管理活动做出针对性计划和安排的文件,系统地指导健康指标确定、健康监测、健 康评价,健康恢复等健康管理工作
健康管理体系 4. 概述 大型游乐设施健胀管理是将游乐设施作为一个有机整体进行全寿命周期的健康管理,通过建立合 理的健康管理方案,统筹应用多种技术手段根据管理对象的健康状况,选取最合适的检测维修手段和 周期,实现以最经济的方法保障大型游乐设施安全与可靠运行的目的
其具有以下特点 全寿命周期的管理
健康管理涵盖了设计、制造、安装、运行、维保和报废整个过程
a) b) 动态的管理
健康指标的确定、健康监测、健康状态的评价、维保策略与周期、设计制造的反馈 和风险分析的输出都是根据设备的实际状态动态调整 协调的管理
健康管理的目的是让设备安全、可靠和经济的运行,所采用的技术手段和方法都 是为了保证安全、可靠和经济的协调统一 4.2健康管理要素 大型游乐设施健康管理体系基本要素包括健康指标的确定、健康监测、健康评价和健康恢复四个 方面
4.3健康管理流程 根据用户提出的健康管理要求,通过设计制造、安装和运行等环节的修正,经过风险分析确定健康 指标的参数及其范围,通过健康监测、健康评价和健康恢复,实现安全性、可靠性和经济性的协调统 大型游乐设施健康管理的流程如图1】所示
GB/T39417一2020 报废 健康 用户健康 管理要求 维护 健康监测 保养 风 设计制造 险 健康 修理 恢复？ 是 检 价 安帖 不健康 改造 查 其他 运行 图1大型游乐设施健康管理的流程 4.4健康管理方案 大型游乐设施的使用单位应对每台大型游乐设施制定健康管理方案,健康管理方案应至少包括以 下内容 依据和执行标准; a b 设备的基本信息,包括设备的类型、结构尺寸,运动参数,承载人数等; 健康管理人员职责,包括游乐园各类健康管理人员的职责; c d 设备健康指标及其范围,包括在设计制造、安装和运行等各阶段的不同指标和范围 健康监测方式、方法和时机,包括检查、检验检测和状态监测的方式、方法和时机; 健康评价,包括评价步骤、方法、结果及措施; 健康恢复,主要是指健康恢复措施; g h)编制,审核、批准人员和日期
4.5健康管理人员的要求 健康管理人员包括以下几类 4.5.1 游乐园健康管理总负责人、每台设备的负责人、健康监测与评价技术负责人、维护保养负责 aa 人等; b)检验检测和维护保养等专业人员; 运行操作人员
c 4.5.2从事游乐设施健康管理的人员应先按照国家有关法律法规取得资质后,再进行健康管理相关培 训,培训内容至少包括以下方面 游乐园健康管理总负责人,每台设备的负责人应经过游乐设施相关法律法规、安全技术规范、 a 健康管理要素、健康管理流程、健康管理方法、失效模式识别与风险评估、日常管理等方面的 培训; 健康监测与评价技术负责人和检验检测专业人员应经过相关法律法规、安全技术规范、健康监 测相关方法与结果评价、检验检测方法与结果评价等方面的培训 维护保养负责人和专业人员应经过相关法律法规、安全技术规范、设备维护保养、缺陷维修与 管理等方面的培训 运行操作人员应经过相关法律法规、安全技术规范、风险评估、操作规范等方面的培训
4.5.3应编制并执行对健康管理人员的培训大纲,定期审查培训计划
当新标准、法规发布,新设备、 新工艺程序或新管理制度实施时,应对培训大纲进行审查,并根据需要进行修订
GB/T39417一2020 4.5.4对健康管理人员应进行培训,考核,合格后方可上岗
4.5.5健康管理人员应定期接受知识更新培训,以更新岗位知识和技能
5 健康指标的确定 5.1 -般要求 确定健康指标的依据是保证游乐设施本质安全的前提下,根据失效模式和失效机理分析,进行 5.1.1 危险源识别、损伤和故障模式识别找出导致失效的原因和影响因素,并区分主要因素和次要因素,同时 考虑降低运营成本,给出体现设备运行参数、运行环境、设备本体等健康状态的指标参数
5.1.2健康指标的确定应遵循以下原则: 对于新制造安装的设备,应根据健康管理要求,在设计的同时给出初步的健康指标,从制造过 a 程发现的质量问题对健康指标进行调整,安装、,运行试验后根据安装和运行试验情况进一步调 整健康指标,在经过对投人运行的设备进行全面风险分析后,确定设备健康指标及其参考值 范围
b) 对于在用设备,根据用户健康管理要求,审核原设计、制造、安装的相关文件和历史运行记录 经过风险分析确定健康指标及其参考值范围
5.2用户健康管理要求 用户根据本单位社会责任、经营理念、品牌策略、顾客对象等方面的定位,对设备运行过程中的安 全、经济可靠等方面提出的综合要求,以达到用较低的经济成本保证设备安全、可靠运行,延长使用寿 命
在考虑健康指标及其参数时应综合考虑安金,可靠相经济的协谢 5.3设计制造阶段健康指标的提出 设计制造阶段应根据用户的管理要求,对设备运行参数、机械系统、液压与气动系统、电气系统、安 全保护装置等项目进行危险源辨识,损伤和故障模式识别,采用风险分析方法找出可能导致设备运行过 程中失效的原因及后果,给出设计制造过程中的设备健康指标及其参考值范围
5.4安装完成后健康指标的确定 设备安装完成后应进行全面检验和运行试验,综合考虑发现的问题、运行环境、管理人员水平、游客 素质等因素,对设计阶段健康指标及其参考值范围进行修正确定
5.5运行过程中健康指标的调整 根据设备运行过程中出现的损伤、故障和失效情况及进行的健康监测与评价结果等,再次进行风险 分析,适时调整设备的健康指标及其范围
5.6风险分析方法 5.6.1游乐设施风险分析按GB/T34371的要求进行
5.6.2风险可接受的水平由使用单位确认
健康指标参数应处于风险可接受水平内的范围;当风险接 近不可接受的水平时,应采取针对性的措施降低风险,对应需要调整设计制造和健康管理要求所确定的 相应健康指标参数
5.6.3当风险判定为风险不可接受时,则需要提出风险控制措施建议,并根据风险控制措施调整健康 指标参数
5.6.4当设备经过维护保养、修理或改造等健康恢复措施后,应重新进行风险分析和评价,修正原有的
GB/39417一2020 健康指标及其参数范围
5.7 健康指标的输出 5.7.1健康指标包括健康管理项目以及关键零部件,损伤/故障/失效模式及产生原因、健康指标表征 参数及范围等
在健康评价过程中,健康管理项目作为1级评价指标，一般指设备的子系统,如钢结构、 列车等;关键零部件作为2级评价指标,一般为子系统的零部件,连接及机械传动等
如表1所示
5.7.2健康管理项目是根据健康管理对象的特点,能够描绘健康管理对象的结构、运动和控制等特性 的项目,至少应有运行参数、机械系统、控制系统(液压与气动、电气)等 5.7.3损伤/故障/失效模式是指根据导致健康管理项目发生损伤、故障或失效的典型模式,损伤/故 障/失效产生原因是指产生损伤/故障/失效的可能原因,为健康指标参数的设定提供依据
5.7.4健康指标参数是表征健康管理项目及关键部件健康状态的参数,这些参数应能量化和进行检测 或监测,并应给出正常的范围
表1健康管理项目和指标参数 健康管理项目 关键零部件 损伤/故障 损伤/故障， 健康指标参数 健康指标范围 级评价指标) (2级评价指标》) 失效模式 失效产生原因 1 根据具体 运行参数 对象确定 表面涂层损坏、 根据具体 轨道(结构件 腐蚀、磨损 表面涂层,壁厚 劳 对象确定 机械系统 断裂、胶合、 过载、温度过 根据具体 齿轮(关键零部件 温度、载荷 塑变 高,疲劳 对象确定 管接头松动、 根据具体 液压与气动系纷 泄漏 管路 压力 密封圈老化 对象确定 短路、烧坏、 根据具体 限位开关 电气系统 不动作、不带电 电压、电流 线路老化 对象确定 压杆不能 压力不足、 根据具体 安全保护装置 安全压杆 动作灵敏度 正常锁紧 电气元器件烧坏 对象确定 健康监测 6. -般要求 检查、检测和监测是健康监测的主要方法,是获得游乐设施健康信息的手段,应当按照已建立的健 康管理指标体系确定健康监测方法和实施方案,对游乐设施进行有针对性的检查、检测和监测
健康监测方法应按照GB/T20050、GB/T30220、GB/T34370(所有部分、GB/T36668(所有部 分)选取
6.2健康监测实施流程 健康监测的实施一般采取日常巡检、定期检验的顺序进行,对部分需要进行状态监测的设备可减少 已监测的参数,但不可替代法定的定期检验
GB/T39417一2020 6.3健康监测方案 6.3.1方案内容 健康监测方案包括健康监测对象、内容、周期和方法,健康监测方案的制定要综合考虑健康指标之 间的相互关联,以及各自的风险程度,并根据健康评价结果及时调整方案
健康监测的模式包括日常巡 检、定期检验和状态监测
6.3.2 日常巡检 日常巡检是保证大型游乐设施安全运行的重要环节,各个游乐设施使用单位都应制定全面的日常 巡检范围、巡检项目及巡检时机
日常巡检一般采用人工检查的方式,也可采用自动化或机器人巡检
巡检内容包括每日开机试运 行的检查、运行周期检查和固定项目的每日巡检
日常巡检项目主要包括运行参数(电压,电流、压力,速度、运行周期、嗓声等),机械系统(结构的完 整性、机构动作的灵活性、零部件的缺失和松动情况、宏观变形、易损件的磨损情况、运行噪声等、液压 与气动系统(丽气液.压力温座
响应速度、定位等)电气系统电流.电,温度等)等
6.3.3定期检验 定期检验是在设备运行一段时间后进行的固定周期检验
定期检验根据检验的项目不同采用不同 的周期和检测方法 运行参数中的速度、,加速度、,运动状态等应根据设备特点和运行状态进行不定期的检测
机械系统中的主要机械结构及重要部件可进行原位、局部拆卸和整体拆卸检验,主要手段是无损检 测技术,无损检测的实施除了满足设备的设计制造标准和制造厂提供的设备用户使用说明书的要求外 还应根据健康指标和日常巡检的结果来进行;此外,还应对机械系统中部分存在功能时效性的部件进行 功能性复核,譬如安全压杠的弹簧等
液压与气动系统的定期检验主要为对关键部件的功能性复核和运行状态观察,例如气缸与阀动作 是否灵活、管件老化龟裂、液压油状态、滤油器阻塞等
电气系统主要是确保功能性部件的正常工作,瞥如开关触点检查、接近开关距离、接地系统等
6.3.4状态监测 日常巡检和定期检验具有一定的时效性,而游乐设施的失效具有一定的突然性,可通过对电压、电 流、压力,速度、温度,油样成分,振动和噪声等运行参数和结构件的磨损、腐蚀、开裂、变形等进行实时监 测,并通过历史数据比对和趋势分析进行故障诊断、预警和预知失效 关键部件的状态还可通过部分参数间接获取,譬如转动轴承的损伤受变载荷的支撑部件和轨道的 疲劳等,可通过声发射或电磁信号间接评判
6.4健康监测结果输出 应根据所采用的健康监测方法和规则进行数据分析和结果评价,输出结果应至少包括以下内容 仪器仪表输出数据; a b 一般检验检测和结果评价按照G;B/T20050执行; 无损检测和结果评价按照GB/T34370执行 c d)状态监测和故障诊断按照GB/T36668执行
GB/39417一2020 健康评价 7.1 -般要求 健康评价的结果是给出设备的健康状态,健康评价应根据健康监测的结果进行
健康评价可以采 用本章方法进行快速宏观评价,也可参照附录A采用计算方法进行精准评价 7.2健康评价流程 设备的健康状态是利用健康监测信息和健康指标的取值范围进行评价,评价流程如图2所示
检验检测数据 健康指标 一般性指标 重要性指标 半定量描述指标 定性描述指标 单项指标等级评份价 (A/B/C/D 判定矩阵 整机健康等级评价 1/I//w 图2健康评价流程图 7.3健康评价步骤和方法 7.3.1概述 根据健康指标对设备安全可靠运行的重要性,将其划分为重要和一般性指标
重要和一般性健康 指标的确定可根据国家有关法规、标准和用户管理要求来确定,健康指标的评价根据评价的方法可以分 为定性和半定量评价 7.3.2健康指标的定性评价 在健康监测中,只能通过人的感官或者借助简单的工具来获取的不能定量化的指标,通常是由专家 依据经验直接给出,一般采用“优”“良” 1”“差”等模糊性的语言来描述,对应的等级划分和取值范围如 中” 表2所示
GB/T39417一2020 表2定性指标等级对照表 等级 定性描述 A 优 B 良 c 中 D 差(不合格 7.3.3健康指标的半定量评价 通过仪器仪表的健康监测数据能定量化的指标,对应的等级划分和取值范围如表3一表5所示
当健康指标的取值范围不大于某一闵值a时(如,飞行塔类游乐设施的析架端面滑轮中心线对 a 水平面的高差应不大于40mm),则根据表3来判断其健康等级 表3不大于某一闽值类定量指标的等级对照表 等级 健康指标实际测试值 [[0,A4] B A4,入ga 入g4,a 注“a”是单项健康指标的取值范围,由表1给出 “A1A”是单项健康等级判据系数,取值范围为[o,1],取值可基于风险主观赋值,赋值大小因设备的类型、级 别、运动形式和工作地点不同而不同
例如大型过山车、大摆锤为高参数、高刺激、高速度的典型A级大型 设备,潜在风险数相对较高,A和A分别取值宜为0.4和0.8
b 当健康指标的取值范围不小于某一阂值a时如,安全带带宽尺寸应大于或等于30mm),则 根据表4来判断其健康等级
表4不小于某一闭值类定量指标等级对照表 等级 健康指标实际测试值 a十入2a B [a十A1a，4- a十人2a [[a,4十入14 注;“a”是单项健康指标的取值范围,由表1给出; “AA"是单项健康等级判据系数,取值范围为[O,1],取值可基于风险主观赋值,赋值大小因设备的类型,级 别运动形式和工作地点不同而不同
例如大型过山车、大摆锤为高参数、高刺激、高速度的典型A级大型 设备,潜在风险数相对较高,A，和A分别取值宜为0.4和0.8
当健康指标的取值范围为一区间[a,b]时如,侧轮在轨道内时轨距允许误差为-3mm 十5mm 则根据表5来判断其健康等级
GB/39417一2020 表5取值范围为一区间类定量指标等级对照表 等级 健康指标实际测试值 十入b -A,(b一a)(a+ -A.(w一a).a+" -入1(b一a B 成((-) 十A(6一a)(a+ 十入b一a -A;(w一a)或((a+ 十入a(b一a,b a(a+
GB/39417一2020 信息、读取各仪器仪表的数据和观察关键部件的运行状态等信息来掌控游乐设施的运行状态，一旦发现 游乐设施的健康指标参数偏离了正常范围,可通过调整游乐设施的运行参数(警如速度,加速度,运行周 期等)使得其健康指标恢复到正常范围内 8.2.2外部环境改造 外部环境改造是指排除周围环境的不健康因素
外部环境改造包括对游乐设施运行环境进行改造、对乘客进行安全教育等来规范乘客的乘坐行为 通过开展岗前培训继续教育和严格执行持证上岗等手段来强化管理和业务水平等
8.2.3保养维修 保养维修指对游乐设施设备本身的不健康因素进行维护保养、修理或改造
对于润滑、清洗、备品备件修复和小缺陷处理等,采用日常维护保养方式
对于主要受力零部件存在裂较严重变形严重腰换和惰蚀等情说应予以更换 对子系统或整机的安全技术性能下降达不到设计的基本要求时,应根据诊断和评估的结果进行修 理或更换
对于发生故障,事故或重大自然灾害损伤的设备,要逃行重大修理或改造 8.3结果输出 应对实施健康恢复措施后的设备进行与原始设计制造参数比对、风险评价,以重新修订设备的健康 管理方案,重点调整健康指标参数及范围和健康监测方案
记录和文档管理 9.1记录和文件控制的目的 保存游乐设施全寿命周期安全运行与维护所需的历史信息， aa 保存游乐设施健康管理有效性和合规性的客观证据 b) 保存决策制定和审批的相关资料
c 9.2使用单位应建立和管理涉及游乐设施设计,制造、安装、运行、维保,直至报废阶段健康管理活动的 记录和文档
9.3使用单位应建立记录和文档管理计划以及识别收集和存储以下记录和文档 与游乐设施健康管理系统相关的文件、记录和报告; a 与其他设备管理方案相关的文档 b 管理计划应包含电子和纸质记录和文档的管理流程
c 11
GB/T39417一2020 附 录 A 资料性附录) 大型过山车健康评价方法应用案例 A.1评价对象概述 评价对象为某大型游乐园的弹射式过山车,该设备于2012年投人使用,采用弹射发射方式,发射高 度达60m,轨道长度为887m,最大运行速度为135km/h,可同时运行两列列车,列车每排4人,每列车 可载24人,如图A.l所示
整个运行过程为:首先,列车由助推电机推送至发射段,使得发射拖车与列 车结合;然后,列车在长度为55m的水平轨道上,速度迅速由零增加到135km/h,列车驶出水平发射段 后向左转,冲上高为60m的爬升段;接着在势能的作用下迅速向下滑行,穿越水平面下的隧道
整个 过程经历三段起伏和回旋轨道,最终在刹车段由刹车系统进行二次减速,之后由助推器缓缓送回到 站台
图A.1弹射式过山车 A.2评价指标的建立及评价内容的确定 构建该大型过山车的健康评价项目、指标及其评价内容如表A.1所示
健康管理项目作为1级评 价指标，一般指设备的子系统,如钢结构、列车等;关键零部件作为2级评价指标，一般为子系统的零部 件,连接及机械传动等;评价内容是指能反应2级指标性能的表征参数或者物理现象,可以包括定性和 定量两方面的评价信息
评价指标可以用矩阵[式(A.1]来表示
本例中评价项目(指标)有7个,且 都是时间的函数,则可以表示为: )-[p(),p.(),p(] (A.1 12
GB/39417一2020 表A.1大型过山车健康评价指标及评价内容 健康管理项目 关键零部件 评价内容 1级评价指标) (2级评价指标 轨道及立柱Cm 强度、变形、开裂、破损、磨损、腐蚀、移位、运行过程异响等状态 钢结构B 结构连接Cm 媒缝缺陷、开裂,连接松动、腐蚀等状态 车体C 表面状况,开裂,紧固件和预埋件松弛、脱落等状态 车轮轴C 开裂,磨损,支撑架,盖子,环圈紧固件紧固等状态 轮系及约束c 磨损,开裂、损坏,紧固件紧固状态、开口销安装状态、轮毂帽油位状态等 列车B 连接轭C 磨损、损坏,盖板紧固状态、安全拉索断裂情况等 安全带、安全压安全带固定,老化、破损状态,锁扣装置完好状态;安全压杆启闭状态、开 杆e 裂,锈蚀、异物划伤等状态 底盘C 焊缝开裂、易磨件几何尺寸等状态 气动制动装置C制动蹄片表面磨损、开裂、紧固件紧固状态,剪切块焊缝开裂、锈迹状态等 制动装置B 涡流制动装置C表面清洁、开裂、紧固件紧固状态,导板、导电刷完好状态等 安装牢固状态皮带的松紧程度,曲轴箱内油位状态,运转中异响、振动、温 空压机Cm 度升高及密封状态等 液压系 油泵及马达C 安装牢固状态,运行中异响、油密封、温度升高状态等 统B 压、液压回 压力、密封、堵塞、开裂、破损及老化状态,安全阀动作灵活状态等 路Ca 操作台C 功能、按键、表盘、指示灯等工作状态,污损、破裂状态等 信号装置C 检测,限位及行程开关动作状态,锈蚀、污损等情况 电气装置B 照明、监控、广播部件固定、完好情况,照明状态,监控设备画面清晰与工作状态,广播音量、 设备C 音质状态等 站台、安全通道、 畅通与障碍物情况,安装紧固状态,安全栏杆锈蚀、破损状态等 栅栏C 安全防护装置B 应急救援C 应急救援装置完好状态,功能是否有效 安全管理Ca 安全规章制度和操作规程建立情况,安全教育和安全检查实施情况 安全管理措施B 人员素质C 特种设备操作人员培训、持证、能力素质等情况 安全保障c 人身保险安全措施、安全投资,安全文化等情况 A.3评价指标的量化处理 A.3.1评价体系结构 在上述健康评价指标体系及评价内容的基础上,抽取出定性和定量评价分量,定性分量用模糊性语 言表示,定量分量用表示
若某些指标不能定量化即不能抽取定量分量,则该类指标完全采用定 性分量来标度
抽象化大型游乐设施整机的健康评价指标体系的层次结构如图A.2所示
即,对应 表A.1将整台设备分为目标层、1级和2级3个层级以及检测数据;其中检测数据以定性或定量的方式 来描述指标的相应评价内容 13
GB/T39417一2020 大型游乐设施健康状态评价(D 目标层 一级 指标 二级 指标 检测 数拟 5 A s o 图A.2大型过山车健康评价指标体系层次结构 A.3.2指标的定性评价 考虑到指标所对应评价内容的复杂性,既包含了定性信息也有定量信息,因此需要将数据分为主观 和客观两类来对待
定性信息主要是由专家依据经验主观直接给出,通常采用“优”“良”“中”“差”等含 有模糊性的语言来描述,对应的等级和取值范围如表A.2所示
表中取值范围设定为[o,1],不同的评 价结果对应不同的取值范围,如“优”对应的取值范围为(0.8,1]
表A.2定性指标评价等级对照表 序号 取值范围 等级 0.8,l 优 0.6,0.8 良 0.4,0.6们 中 0,0.4们 本例中,定性评价指标值由专家对照表A.2直接给出,分别为;@=0.84,;=0.75,aa =0.76 =0.88. 3 @=0.82,a=0,.73,a,=0.8,8;=0.8!,a
=0.9,a=0.73,a=0.75,a=0.86 心a=0.78,o=0.84,g=0.80,o=0.71,,1=0.73,o=0.75,=0.69,o=0.68,=0.63 A.3.3指标的定量评价 定量信息中由于计量单位的差异性,因此需要对其进行无量纲化和归一化处理
可定量化的评价 指标有强度,刚度、裂纹、变形、锈蚀、磨损等数据,其无量纲化处理方法如表A.3所示 如强度指标用 应力来表征,无量纲化值为实际测试值与许用应力值的比值
表A.3常见定量评价参数无量纲化处理对照表 评价指标 表征参数 量纲 无量纲化 强度指标 应力 MPa =1一口/[] 刚度指标 挠度 -f/[门 mmm =l一 14
GB/39417一2020 表A.3(续 评价指标 表征参数 量纲 无量纲化 长度 [T mm 4 裂纹指标 深度 T./[T门 mm -h/1o 变形指标 波浪度 mm 腐蚀指标 腐蚀深度 [ 磨损指标 磨损量 [we mmm 表中[
]为相应的许用值;d,、T,、T.a、f等为实际测试值,是关于时间变量!的函数 是健康状态数学模型的输人量之一,体现了健康评价中数据来源的动态特性,是实现动态的健康评价的 基础;4为相应的无量纲化处理值
分析表A.4可知,本例中的定量评价信息可以通过壁厚、应力应变、裂纹长度(活性缺陷)、振动、温 升、外观几何尺寸等来表征磨损、腐蚀、,强度、开裂、异常声响过热,变形等损伤或故障模式
采取的检 测手段或方式主要有;光纤光栅应力测试、声发射、电磁超声、涡流、磁粉、红外、游标卡尺等
通过对 2019年期间开展的定检、日常维保、状态监测数据的收集和整理,并根据表A.3原则进行无量纲化处 理，结果如表A.4所示
如,根据表A.1的评价内容,采用疲劳、裂纹、壁厚等参数从客观的角度反映了 2级指标轨道及立柱的健康情况
其中值Ak(C=0.,76,是通过测试应力,根据线性累积损伤理 论,并进行无量纲化处理,得出的疲劳程度,用以表征轨道和立柱的强度情况
值4 t.(Ca)=0.67 是通过游标卡尺测量并经无量纲化处理所得,从客观的角度表征了轮系的磨损情况
表A.4大型过山车的定量健康评价数据 1级指标 2级指标 定量健康评价值 检测方法 疲劳:4/.mk(C 0.76 光纤光栅应力测试 裂纹;么 C 声发射十涡流十直尺 rck,tck 电磁超声测厚 轨道及立柱Cn1 壁厚:4hiknm 5-c0lummn 纲结构B 直尺测轨距 轨距山i 磨损: 电磁超声测厚 结构连接C 裂纱: 涡流检测表面裂纹 车体Ca 裂纹
表面磁粉探伤 裂纹 表面磁粉探伤 车轮轴Ca 磨损 游标卡尺检测磨损量 列车B 红外热成像温升检测 轮系及约束C 磨损: 0.67 游标卡尺检测磨损量 连接轭C 裂纹: 表面磁粉探伤 安全带c 裂纹 表面磁粉探伤 4har,erm 刹车磨损;A7 制动装置B 制动装置C 游标卡尺检测磨损量 气动系统B 空压机温升:A.(Cn 空压机C 红外热成像温升检测 15
GB/T39417一2020 A.4整机健康状态评价 A.4.1整机健康等级设定 健康等级I/I/皿/I)分别对应于“健康”“亚健康”“微病态”和“病态”4个状态(见表A.5),条件 合适的可综合给出设备的健康评分
表A.5大型游乐设施健康评价分级及对应维护保养策略 健康状况定性描述 级别 健康等级 使用与维护保养策略 健康 设备运行状况非常好 允许使用,正常维保 亚健康 设备运行状况较好 允许使用,缩短检查检验周期 微病态 设备出现轻微异常征兆 允许使用,需增加状态监测措施,且尽早安排大修 病态 设备出现严重异常征兆 停止使用,需要安排修理以恢复健康 A.4.2指标权重的计算 采用层次分析法对各层健康指标进行权重计算,参照表A.1的指标体系,依据表A.2的评分规则 对本研究对象的健康指标参数建立模糊一致性判断矩阵R,并计算各层指标的权重值,1级指标和前两 项2级指标的权重值w分别见表A.6和表A.7
表A.6模糊一致性判断矩阵R(A一B) B B B B W B B B B 0.50 0.75 0.40 0.55 0.75 0.68 0.60 0.18 B 0.25 0.50 0,15 0.30 0.50 0.43 0.35 0.16 B 0,60 0.85 0,50 0.65 0,85 0.78 0.70 0.21 B 0,45 0.70 0.50 0.70 0.63 0.55 0.16 0,35 B 0.25 0.50 0.15 0.30 0,.5o 0.43 0.35 0.09 B 0,32 0.57 0,22 0.37 0.57 0.50 0.42 0.1o B 0,.40 0.65 0.30 0.45 0,65 0.58 0.50 0,.10 表A.7模糊一致性判断矩阵Ri(B-c w Ce Cm 0.50 0.58 0.58 0,42 0,50 0.42 照此方法,可求得其他指标的权重,分别为w.(B一C)=(0.070.200.220.150.240.12 w.(B,-C)=(0.500,.50),w(B-C)=(0.450.200.35),w(B-Cy (0.350.450.20 Ww6(B
一C)==(0.650.35),W,(B7-C)=(0.350.450.20
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GB/39417一2020 A.4.3整机综合评价 A.4.3.1评价构成 本过程包括定量指标合成,定性和定量合成,整机健康状态评价三部分
A.4.3.2定量指标合成 参考表A.1并利用式(A.2),将反应评价内容的客观值进行模糊合成,即为相应2级指标的健康状 态值,合成结果见表A.8
如表中第二行的2级指标轨道和立柱A(C,是由该项对应评价内容的客 观信息(疲劳、裂纹、壁厚、轨距、磨损等)合成而来,结果为0.76
(t= (t)((i=l1,2,,7 (A.2 ()” p" 其中,""为模糊合成算子MleAIV)(表示有界乘法,和.取大或都取小运算)'表示时间 变量;户()(i=1,2,,7)表示指标的健康状态值，.((》表示实际测试值或计算值，,()表示 主观评估值，户;(t表示重要项，且满足式(A.3): (4)=Re[O,十o) p A.3 4)=R'E[O,1] 力a lp(t)=(0,l 表A.8客观健康指标数据合成值 原始值 模糊合成算子 合成值 A/mk(Cn=0.76 nak.(Cn Ai-erick.trseck M(V A(C=0,.76 Cm s,column 4(C2 MV 4(Ca (C M(V A(C MV 0.67 A(Ca 0.67 4(Ca C 4(C MV Cn) 4(Ca AchasHl#,enek AC (C Awm." A.4.3.3定量和定性指标合成 利用式(A.2)对A.3.2中的定性指标和表A.8中的定量进行模糊合成，结果如下:p=o"4= 声住=e山;=0.76，a=心!=0.76. 0,76×0,84=0.64， ,p;=心招=0.82， 户郎=oa么=0.49 17
GB/T39417一2020 =0.86， =0.84， =0.73， 一心的一 aA然=0.9, =w心;=0.75. 2=o24"424 ，255 ，26= ，力31=o31"431 2 =0.78,p1=41=0.84，p=o.a4=0.80. pn=n心1=0.86，pg=de心8=0.88，p行 一aa心a- p;=d;心3= =0.71， =0.73 =0.75， =0.69， =0.68. =e心a 一n心n= 一;心;- ，61=061"461= 3，62 571 ，25 =0.63
-心n- 73 A.4.3.4整机健康状态评价 在上述健康指标权重和评价值的基础上,利用式(A.4)计算整机的健康状态值Hs(,再根据 表A.5确定健康等级
H、=RE[O,1],p;=1 Hs(4)=f(w,h()(p(t)))- (i=l,2,,7(A.4 lH、=0,力=0 式中 w={wi,wg,,w, 为各向量的权重; h(.表示健康状态指标变换算子,用于对(进行无量纲化,具体形式视情况而定
1级指标健康状态计算与评价 a 评价矩阵 10.64 [pm (0.580,42) 0.69. H=f(w,h(.)(p()))=wP=(ww) l0.76 p1z H
=0.76，H
=0.74，H=0.84，H
=0.80，H
=0.74，H，=0.67
b 整机健康状态计算与评价 通过表A.l、表A.2和图A.2所反应的大型游乐设施健康评价指标体系层次结构以及 式(A.4),易知a)中的计算结果H一H,,即为本过程中的P(P尸, 整机健康状态值 H、=f(w,h()(p(4))=w
P =(0.180.l60.210.l60.090.l00.10)
0.690.760.740.840.800,740.67" =0.75 即,整机健康状态值H、为0.75,根据表A.5定义的健康等级,可以判定该大型弹射式过山车 的健康状态为级亚健康)
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大型游乐设施健康管理GB/T39417-2020：保障游客安全的重要标准
大型游乐设施健康管理GB/T39417-2020是我国针对大型游乐设施的管理标准，旨在规范大型游乐设施的设计、运营和维护，确保游客在使用过程中的安全性和健康性。
该标准主要包括了大型游乐设施的分类管理、设计与施工、安全检验、日常维护、意外事故应急处理等方面内容。通过对这些方面的要求和规范，可以有效地保障游客在游乐设施上的安全和健康。
在大型游乐设施的分类管理方面，标准规定了不同类型游乐设施的基本要求，以及对于不同类型游乐设施的管理措施。在设计与施工方面，标准要求游乐设施必须按照相关规范进行设计、施工和验收，并且还规定了各种设施的结构、材料、安全措施等具体要求。
在安全检验方面，标准要求所有大型游乐设施必须在使用前经过安全检验，并且每年都要进行定期检查；同时，对于发现的问题或隐患，还要采取相应的措施进行修复。在日常维护方面，标准规定了设施的日常维护保养、维修和更新等方面内容。
最重要的是，在意外事故应急处理方面，标准要求游乐设施必须制定应急预案，并且对员工进行相关培训，确保在发生意外事故时能够迅速做出反应并采取相应的措施。
总之，大型游乐设施健康管理GB/T39417-2020是一项非常重要的标准，它为游乐园提供了一套科学的管理体系，可以帮助他们更好地保障游客的安全和健康。对于专业人士来说，了解并贯彻这个标准不仅可以提升他们的管理能力，还可以为游客创造更好的游玩体验。
