水务典型功能环节功能安全要素分析方法模型及影响程度评分计算方法.docx

附录A水务典型功能环节功能安全要素分析方法模型及影响程度评分计算方法A.1影响程度计算方法概述采用模糊层次分析法综合计算出各个典型功能环节对水务生产服务功能体系影响程度的得分，辅助水务工业控制系统网络安全保护等级划分。依据水务生产服务功能体系安全影响的评估要素，结合对应综合指标权重，计算该典型功能环节对水务生产服务功能体系影响程度得分。计算取值范围见表A.L影响程度得分计算公式见公式(A.1)：Icl=100(IVz×½)(A.1)式中：Ia一一该典型功能环节对水务生产服务功能体系影响程度得分；W1一一评估要素I对应的综合权重，依据表A.1综合权重进行计算；V1一一单项评估要素取值，依据表A.1取值范围进行取值。示例：独立泵站A服务于供水业务，对照“供水典型功能环节-独立泵站功能环节”中该典型功能实际属性，对要素综合权重"%”及取值范闱“V】”做如下赋值计算：D要素“保障区域”，其对应综合权重W=049要素业务属性为“关键”，其对应取值范围L=O.65分；2)要素“平均输水量”，其综合权重=0.1372要素业务属性为10500立方米，在(IOoOo,30000内，其对应取值范围%=0.5分；3)要素“月调度指令数”其对应综合权重5=0.1323要素业务属性为155次/月，在(IoO,300内，其对应取值范围%=045分：4)要素“月运行时数”，其对应综合权重S=O.1323要素业务属性为365.5小时/月，在(200,500内，其对应取值范围L=O.5分：5)要素“是否具备压力要求”，其对应综合权重%=00441要素业务属性为“是”，其对应取值范围L=LO分：6)要素“是否具备中途加氯”，其对应综合权重尸0.0441要素业务属性为“是”，其对应取值范围V,=1.0分：7)要素“有无人员值守”,其对应综合权重%=0.02要素业务属性为“无”，其对应取值范围VT=LO分；8)根据式Jd=10QW1X%计算影响程度得分I=100×(Wl×V1+W2×V2+W3×V3+W1×V4+W5×Vj+W×Vb+W7XV7)=100×(0.49×0.65+0.1372×0.5+0.1323×0.45+0.1323×0.5+0.0441×l.0+0.0441×l.0+0.02×l.0)=62.0985分表A.1影响程度计算取值表典型功能环节评估要素(D综合权重(W1)取值单位取值范围(V)一级评估要素二级评估要素原水典型功能环节水库有效库容量(0.52).0.52万立方米根据有效库容量所在区间打分：0,500)得0分：500,5000)得0.5分；5000,+8)得1.0分。常态运行水库水位极限供应天数(0.31)0.31天根据天数所在区间打分：(0,5)得1分：5,10)得0.8分；10,15)得0.7分；15,20)m6分：20,+8)得0.4分。水库救援量(0.17)0.17有/无若具备从其他水库调水的能力,得0分；若不具备从其他水库调水的能力，得1.0分。增压泵站供水能力(0.51).0.51万立方米/日根据日供应水量所在区间打分：0,10得0.2分；(10,40得0.28分；(40,70得0.45分：(70,100得0.5分；(100,200得0.8分;(200,+8)得LO分。冗余能力(0.35)1.原水环网是否具备调度冗余能力：一是/否若为“是”跳至2；若为“否”跳至3：2.是否造成对口下游水厂减量供应；一是/否若为“是”得0.75分;若为“否”得0.25分：3.对口下游水厂是否具备原水取水冗余能力：一是/否若为“是”跳至4；若为“否”得LO分：4.对口下游水厂出水水质能否达到地标；一-是/否若为“是”得0.4分；若为“否”得0.75分。有无人员值守(0.14)0.14有/无若有人值守，得0分：若无人值守,得LO分。制水典型功能环节制水制水能力(0.3)一0.3万吨/日根据制水能力所在区间打分：(0,20得0.33分；(20,70得0.67分；(70,+8得LO分。表A.1影响:呈度计算取值表(续)典型功能环节评估要素(I)综合权重(W1)取值单位取值范围(V)一级评估要素二级评估要素制水典型功能环节制水保障区域(0.3)0.3一般/重要/关键“一般”得。分：“重要”得0.5分；“关键”得1.0分。水厂间互联互通能力(0.2)一0.2有/无若“有”水厂间互联互通能力,得0分；若“无”水厂间互联互通能力，得1.0分。是否具备多条独立生产线(Oj)0.1是/否若具备多条独立生产线，得0分；若不具备，得1.0分。是否具备压力高稳定性要求(0.1)0.1是/否若具备压力高稳定性要求，得LO分:若不具备，得。分。供水典型功能环节独立火站保障区域(0.49)一0.49重要/关键保障区域“重要”得0.15分：“关键”得0.65分。输水能力(0.49)额定输水量(0.28)0.1372立方米/时根据输水量所在区间打分：(0,5000得。分:(5000,10000W0.3分；(10000,30000得0.5分；(30000,45000得0.75分;(45000,oo)得LO分。月调度指令数(0.27)0.1323次/月根据月调度指令数所在区间打分：(0,50得0分：(50,100得0.15分；(100,300得0.45分；(300,+8)得Lo分；月运行时数(0.27)0.1323小时/月根据月运行时数所在区间打分：(0,100得0分；(100,200得0.25分；(200,500得0.5分；(500,1000得0.75分：(100O,+8)得1.0分。是否具备压力要求(0.09)0.0441是/否若“是”得LO分;若“否”得。分。是否具备中途加氯功能(0.09)0.0441是/否若“是”得LO分;若“否”得。分。有无人员值守(0.02)0.02有/无若有人值守，得0分；若无人值守，得1.0分。表A.1影响:呈度计算取值表(续)典型功能环节评估要素(I)综合权重(W1)取值单位取值范围(V)一级评估要素二级评估要素集中调度泵站平台管控范国(0.5)0.5个根据平台管控独立泵站个数所在区间打分：(0,得0.3分；(10,20W0.55分;(20,50得0.8分:(50,+8)得1.0分。单个泵站最大影响范围(0.5)0.5按“保障区域”(第一优先)和“月调度指令数”(次优先)选出平台管控范围内的至少三个泵站，按照“独立泵站”的评估指标进行评分，取最大值作为该项的百分制得分，进而转换为该项最终得分(如：三个泵站按照“独立泵站”评估后最高分为72分，则该项得分“单个泵站最大影响范围得分”为0.72分).排水典型功能环节输送泵站保障区域(0.68)0.68一般/关键保障区域“一般”得0.23分;“关键”得0.64分。排水能力(0.22)0.22立方米/秒根据排水能力所在区间打分：(0,0.1得0分；(0.1,1得0.02025分;(1,10得0.255分：(10,200得0.755分；(200,+8)得1.0分。有无人员值守(0.10)一0.10有/无若有人值守，得。分：若无人值守，得0.305分。防汛泵站保障区域(0.60)0.60一般/关键“一般”得0.3038分；“关键”得0.84分有无人员值守(0.21)0.21有/无若有人值守，得。分：若无人值守，得0.305分。排水能力(0.19)一0.19立方米/秒根据排水能力所在区间打分：(0,10得0分；(10,40得0.081分；(40,100得0.405分;(K)0,8)得LO分.集中调度泵站平台管控范围(0.67)一0.67个根据平台管控独立泵站个数所在区间打分：(0,100得0.1分；(100,200得0.3分；(200,300得0.5分;(300,350得0.8分。表A.1影响程度计算取值表(续)典型功能环节评估要素(D综合权重(W1)取值单位取值范围(V)一级评估要素二级评估要素单个泵站最大影响范围(0.33)一0.33一按“保障区域”(第一优先)和“排水能力”(次优先)选出平台管控范围内的三个泵站，按照''独立泵站”的评估指标分别评分，取最大值作为该项百分制得分，进而转换为该项最终得分(如：三个泵站按照“独立泵站”评估后最高分为72分，则该项得分“单个泵站最大影响范围得分”为0.72分)。污水典型功能环节污水日处理能力(0.52)0.52万吨/日根据日处理污水量所在区间打分：(MO得0分;(10,20得0.25分；(20,40得0.4分:(40,80得0.5分；(80,300得0.6分；(300,+)得LO分。设计排放标准(0.38)0.38一级A/一级B/二级“一统”得0.8分：“一级B”得0.5分；“二级”得0分。上游管网是否具备调度功能(0.10)0.10是/否若“是”得。分;若“否”得1.0分。注：本表中带括号的数字中，中括号表示包括端点的数的取值区间；小括号表示不包括端点的数的取值区间,如：5,10)表示5W取值10。A.2分析步骤说明A.2.1明确典型功能环节依据7.2.3明确水务行业原水、制水、供水、排水、污水五个典型功能环节。A.2.2构建层次结构模型按7.2.4确定水务行业各类典型功能环节的功能安全要素，对难以直接评判的、复杂的功能安全要素，继续细分下一层功能安全要素指标，形成梯级层次结构。A.2.3建立模糊互补判断矩阵在模糊层次分析中，两两比较功能安全要素间的重要性程度，按照表A.2进行数量标度。表A.2模糊互补判断矩阵示意标度含义0.5元素A,和元素AJ相比较时，二者同等重要0.6元素A,和元素AJ相比较时，Ai比Ai稍微重要0.7元素A,和元素AJ相比较时，A,比AJ明显重要0.8元素A,和元素AJ相比较时，Ai比Ai重要得多0.9元素Ai和元素A,相比较时，Ai比Ai极端重要0.1,0.2,0.3,0.4反比较，若元素A,和元素AJ相比较时得到判断r”，则元素AJ比元素'相比较时得到判断r“=l-r”得到的模糊判断矩阵A=aijn×n(i,j=l.n),具有如下性质:a)aii=O.5,i=l,2,n;b)aij+aji=l,i,j=l,2,n;A.2.4调整得到模糊一致判断矩阵为了加强所构造的判断矩阵的一致性,通过如下步骤调整矩阵,得到模糊一致判断矩阵:第一步，确定一个同其余元素的重要性相比较得出的判断有把握的元素，不失一般性,设决策者认为对判断an.a2.am比较有把握；第二步，用A的第一行元素减去第二行对应元素，若所得的n个差数为常数，则不需调整第二行元素。否则，要对第二行元素进行调整，直到第一行元素减第二行的对应元素之差为常数为止：第三步，用A的第一行元素减去第三行的对应元素，若所得的n个差数为常数，则不需调整第三行的元素。否则，要对第三行的元素进行调整，直到第一行元素减去第三行对应元素之差为常数为止。重复进行上述步骤，直到第一行元素减去第n行对应元素之差为常数为止，最终得到模糊一致判断矩阵。A.2.5计算功能安全要素权重按照公式（A.2）计算功能安全要素权重。Wij=laij ÷7 - 1n(n 1)(A. 2)式中：一一某类典型功能环节下功能安全要素的个数，HiJ一一模糊一致判断矩阵中第i行第j列的元素。经计算，各典型功能环节功能安全要素权重分别见表A.3至表A.12。表A.3原水功能安全要素权重参考表（原水-水库）原水-水库有效库容量常态运行水库水位极限供应天数水库救援量权重0.520.310.17表A.4原水功能安全要素权重参考表（原水增压泵站）原水-增压泵站供水能力冗余能力有无人员值守权重0.510.350.14表A.5制水功能安全要素权重参考表（制水厂）制水厂制水能力保障区域水厂间互联互通能力是否具备多条独立生产线是否具备压力高稳定性要求权重0.30.30.20.10.1表A.6供水安全要素权重参考表（供水-独立泵站）供水-独立泵站保障区域输水能力是否有人员值守权重0.490.490.02表A.7供水安全要素权重参考表（独立泵站-输水能力）独立泵站-输水能力额定输水量月调度指令数月运行时数是否具备压力要求是否具备中途加氯权重0.280.270.270.090.09表A.8供水安全要素权重参考表（供水-集中调度泵站）供水-集中调度泵站平台管控范围单个泵站最大影响范围权重0.50.5表A.9排水功能安全要素权重参考表排水-独立泵站（输送泵站）排水-独立泵站（输送泵站）保障区域排水能力是否有人员值守权重0.680.220.1表A.10排水功能安全要素权重参考表排水-独立泵站（防汛泵站）排水-独立泵站（防汛泵站）保障区域是否有人员值守排水能力权重0.60.210.19表A.11排水功能安全要素权重参考表（集中调度泵站）集中调度泵站平台管控范围单个泵站最大影响范围权重0.670.33表A.12污水功能安全要素权重参考表（污水厂）污水厂日处理能力设计排放标准上游管网是否具备调度功能权重0.520.380.10A.2.6结合实际评分对指定典型功能环节的功能安全要素进行评分。用弗表示评估要素I对应的综合权重，依据表A.1综合权重进行计算；用力一表示单项评估要素取值，依据表2取值范围进行取值;则该典型功能环节对水务生产服务功能体系影响程度得分J的计算公式参考公式（A.1）。A.2.7依据得分定级第一级到第五级系统分别对应一个分数区间，依据系统最终得分归于的区间，确定系统等级，见表2。A.3功能安全要素取值范围A.3.1概述每一项功能安全要素取值为0,1,使得每一层的带权分值和仍在0,1区间内，将最终的系统得分化为百分制。A.3.2原水典型功能环节A.3.2.1水库典型功能环节A.3.2.1.1水库的常态运行水库水位极限供应天数水库的常态运行水库水位极限供应天数为反向因素，考量全年情况最低值。水位极限供应天数所处区间的得分：a）在（0,5）区间时得分1.0；b）在5,10）区间时得分0.8；c）在10,15）区间时得分0.7；d）在15,20）区间时得分0.6；e）在20,+8）区间时得分0.4。A.3.2.1.2水库的有效库容量水库的有效库容量为一票定级因素。以5000万立方米作为阈值，高于5000万立方米直接定为三级。有效库容量所处区间的得分：a）在0,500区间时得分0；b）在500,5000区间时得分0.5；c）在5000,+8）区间时得分1.0,直接定为3级。A.3.2.1.3水库救援量（从其他水库调水能力）若具备从其他水库调水的能力，得分0;若不具备，得分1.0。A.3.2.2增压泵站典型功能环节A.3.2.2.1增压泵站供水能力增压泵站的日供应水量（单位：万立方米/日）,所处区间的得分:a）在O,10区间时得分O.2；b）在（10,40区间时得分0.28；c）在（40,70区间时得分0.45；d）在（70,100区间时，得分0.5；C）在（100,200区间时得分0.8；f）在200,+8）区间时得分L0。A.3.2.2.2增压泵站冗余能力若原水环网具备调度冗余能力，考量在环网调水时是否会造成水厂减量供应，若是，得分0.75；若否,得分0.25。若原水环网无法调度，考量对口下游水厂是否具备原水取水冗余能力：a）若具备，考量对口下游水厂出水水质能否达到地标：D若能，得分0.4；2）若不能，得分0.75。b）若不具备，直接影响对口下游水厂生产，得分L0。A.3.2.2.3增压泵站的人员值守（有人/无人）情况增压泵站的人员值守（有人/无人）情况为反向因素。若有人值守，得分0；若无人值守，得分LO0A.3.3制水厂典型功能环节A.3.3.1制水厂所具备的制水能力制水能力（单位：万吨/日）所处区间得分：a）在（0,20区间时得分0.33；b）在（20,70区间时得分0.67；c）在（70,+8）区间时得分L0。A.3.3.2制水厂的服务保障区域的重要程度不同规模制水厂的考察范围分为以下四类：a） 10万吨及以下覆盖2.5km半径范围；b） 10万吨50万吨（包括50万吨）覆盖10km；c） 50万吨100万吨（包括100万吨）覆盖15km；d）超过100万吨的覆盖20km半径范围。在此范围内，重要程度的判断标准为：a）一般：保障1个行政区，得分0；b）重要：保障超过2个行政区（含两个），得分0.5；c）关键：有特殊保障区域（如进博会场馆或承办国家级会议、会展、接待重要外宾等活动所使用的场馆或会展中心），得分1.0。A.3.3.3制水厂的互联互通能力制水厂的互联互通能力为反向因素。若具备互联互通能力，得分0；若不具备，得分LOoA.3.3.4制水厂是否具备多条独立生产线生产能力制水厂是否具备多条独立生产线生产能力为反向因素。若具备，得分0；若不具备，得分LO0A.3.3.5制水厂是否具备压力高稳定性要求若具备，得分1.0;若不具备，得分0。A.3.4供水典型功能环节A.3.4.1独立泵站典型功能环节A.3.4.1.1独立泵站的保障区域的重要程度（重要、关键）按照独立泵站半径5km内有无重要保障供水点，若有（如进博会场馆或承办国家级会议、会展、接待重要外宾等活动所使用的场馆或会展中心），则保障区域关键，得分0.65；若无，则保障区域重要，得分0.15。A.3.4.1.2独立泵站的输水能力独立泵站的输水能力：a）额定输水量（单位：m7h）：1）在（0,5000区间时得分0；2） 在（5000,10000时得分0.3；3） 在（100OO,30000时得分0.5；在（30000,45000时得分0.75；4） 在（45000,+8）区间时得分1.0；b）月调度指令数：1）在（0,50区间时得分0；2）在（50,100区间时得分0.15；3）在（100,300区间时得分0.45；4）在（300,+8）区间时得分1.0。c）月运行时数：1）在（0,100区间时得分0;2） 在（100,200区间时得分0.25；3） 在（200,500区间时得分0.5；4） 在（500,IOo0区间时得分0.75；5）在（100o,+8）区间时得分1.0。d）是否具备压力要求、是否具备中途加氯：“是”得1分，“否”得0分。A.3.4.1.3独立泵站的人员值守（有人/无人）情况独立泵站的人员值守（有人/无人）情况为反向因素。若有人值守，得分0；若无人值守，得分LO0A.3.4.2集中调度泵站典型功能环节A.3.4.2.1集中调度泵站的平台管控范围平台管控的独立泵站个数：a）在（0,10区间时得分0.3；b）在（10,20区间时得分=0.55；c）在（20,50区间时得分=0.8；d）在（50,+8）时得分1.0。A.3.4.2.2集中调度泵站所属单个泵站的最大影响范围按“保障区域”（第一优先）和“月调度指令数”（次优先）选出平台管控范围内的三个泵站，按照“独立泵站”的评估指标进行评分，取最大值，作为该项的百分制得分，进而转换为该项最终得分。如三个泵站按照“独立泵站”评估后最高分为72分，则该项得分（单个泵站最大影响范围得分）为0.72分。A.3.5排水典型功能环节A.3.5.1独立泵站典型功能环节A.3.5.1.1独立泵站的保障区域应重点考虑保障区域的重要程度（一般、关键）。按照类型分类可将独立泵站分为输送泵站、防汛泵站两种：a）输送泵站：D若为节点泵站，则保障区域关键，得分0.64；2）若为非节点泵站，则保障区域一般，得分0.23。b）防汛泵站：D若为外环以内泵站，则保障区域关键，得分0.84；2）若为外环以外泵站，则保障区域一般，得分0.3038。A.3.5.1.2独立泵站的排水能力输送泵站的输送能力：a）在（0,0.1区间时得分0；b） 在（0.1,1区间时得分0.02025；c）在（Ll0区间时得分0.255；d）在（10,200区间时得分0.755；e）在（200,+8区间时得分1.0。防汛泵站的防汛能力：a）在（0,10区间时得分0；b）在（10,40区间时得分0.081,c） 在（40,100区间时得分0.405；d）在（IOo,+8）区间时得分LOoA.3.5.1.3独立泵站的人员值守（有人/无人）情况独立泵站的人员值守（有人/无人）情况为反向因素。若有人值守，得分0；若无人值守，得分0.305A.3.5.2集中调度泵站典型功能环节A.3.5.2.1集中调度泵站的平台管控范围平台管控独立泵站个数：a）在（0,100区间时得分0.1；b） 在（Io0,200区间时得分0.3；c） 在（200,300区间时得分0.5；d） 在（300,350区间时得分0.8；A.3.5.2.2集中调度泵站所属单个泵站的最大影响范围按“保障区域”（第一优先）和“排水能力”（次优先）选出平台管控范围内的三个泵站，按照“独立泵站”的评估指标分别评分，取最大值作为该项百分制得分，进而转换为该项最终得分。如三个泵站按照“独立泵站”评估后最高分为72分，则该项得分（单个泵站最大影响范围得分）为0.72分。A.3.6污水厂典型功能环节A.3.6.1污水厂的日处理能力日处理污水量（单位：万吨/日）所处区间时得分：a）在（0,10区间时得分0；b）在（10,20区间时得分0.25；c）在（20,40区间时得分0.4；d）在（40,80区间时得分0.5；e）在（80,300区间时得分0.6；f）在（300,+8）区间时得分LooA.3.6.2污水厂的设计排放标准污水厂的设计排放标准包括一级A、一级B及二级。出水标准：a）为一级A时得分0.8；b）为一级B时得分0.5；c）为二级时得分0。A.3.6.3上游管网是否具备调度能力上游管网是否具备调度能力为反向因素。若具备，得分0;若不具备，得分1.0。