Risk Assessment with Fuzzy Logic Method in Electricity Distribution Works

Abstract

This study aims to analyze the risks identified in electricity distribution works in terms of occupational health and safety using the fuzzy logic method. The electricity distribution sector is classified as a highly dangerous sector, and the study determined that 18,549 occupational accidents occurred between 1994 and 2019. Among these accidents, 666 were fatal, 1,826 resulted in serious injuries, 14,903 resulted in minor injuries, and 1,154 caused property damage. It was identified that the majority of these accidents occurred due to electric shock, electric arc, and falls from height. In this study, 152 identified risks in electricity distribution works were analyzed. A model was developed using the MATLAB® fuzzy logic toolbox to calculate the risk scores of these risks. In the model, risk scores were calculated using the type 2 fuzzy logic method by utilizing likelihood, frequency, and severity as input variables. As a result of the calculations, 23 risks were classified as very high, 31 as high, 31 as significant, 55 as probable, and 12 as low.

Keywords

• Electricity distribution works
• Fuzzy logic type 2
• Risk assessment

Elektrik Dağıtım İşlerinde Bulanık Mantık Yöntemiyle Risk Değerlendirmesi

Abstract

Bu çalışma, elektrik dağıtım işlerinde iş sağlığı ve güvenliği açısından tespit edilen risklerin bulanık mantık yöntemiyle analiz edilmesini amaçlamaktadır. Elektrik dağıtım sektörü, çok tehlikeli sınıfta yer alan bir sektör olup, yapılan çalışmada 1994-2019 yılları arasında 18.549 iş kazası meydana geldiği tespit edilmiştir. Bu kazaların 666'sı ölümlü, 1.826'sı ağır yaralanmalı, 14.903'ü hafif yaralanmalı ve 1.154'ü maddi hasarlı olarak kaydedilmiştir. Kazaların büyük bir kısmının elektrik çarpması, elektrik arkı ve yüksekten düşme neticesinde gerçekleştiği tespit edilmiştir. Çalışmada, elektrik dağıtım işlerinde tespit edilen 152 adet risk analiz edilmiştir. Bu risklerin, risk skorlarının hesaplanması için MATLAB® bulanık mantık araç kutusu kullanılarak bir model geliştirilmiştir. Modelde, giriş değişkenleri olarak olabilirlik, frekans ve şiddet kullanılarak, bulanık mantık tip 2 yöntemiyle risk skorları hesaplanmıştır. Yapılan hesaplama neticesinde; 23 risk çok yüksek, 31 risk yüksek, 31 risk önemli, 55 risk olası ve 12 risk düşük olarak sınıflandırılmıştır.

Keywords

• Bulanık mantık tip 2
• Elektrik dağıtım işleri
• Risk değerlendirmesi

References

1. Ak, M. F. (2017). İş Sağlığı ve Güvenliğinde Sinirsel Bulanık Mantık Yaklaşımı Kullanılarak Risk Değerlendirmesi, Doktora Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye.
2. Aras, A. S. M., Azis, A. F., Ali, F. A. & Abdul Hamid, F. (2011). Performances Evaluation and Comparison of Two Algorithms for Fuzzy Logic Rice Cooking System, IEEE Conference on Open Systems (ICOS2011), 25-28 Eylül 2011, Langkawi, Malaysia.
3. Aydın, O. (2021). Elektrik Dağıtım Sektöründe Risk Değerlendirmesi, Yüksek Lisans Tezi, Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Sivas, Türkiye.
4. Batra, P. E. & Ioannides, M. G. (2001). Assessment of the Occupational Safety and Management System in the Greek Electric Power Industry, International Congress on Humanising Work and Work Environment – HWWE, 11-14 Aralık 2001, Bombay, India.
5. Bostancıoğlu, M. & Arslan Çakmak, E. (2024). Use of fuzzy logic method to create risk hierarchy: concrete sleeper factory example, Journal of Engineering Faculty, 2(2), 35-50.
6. Ceylan, H., Başhelvacı, V.S., (2011). Risk Değerlendirme Tablosu Yöntemi ile Risk Analizi: Bir Uygulama, International Journal of Engineering Research and Development, 3(2), 25-33.
7. Duijne, F., Aken, D. & Schouten, E. G. (2008). Considerations in developing complete and quantified methods for risk assessment”, Safety Science, 46, 245–254.
8. Engin, O. & Canlar Durmaz, R. (2023). An Occupational Safety Fuzzy Risk Analysis: An Application in a Building Construction Sites, Celal Bayar University Journal of Science, 19(2), 159-165.

9. Ergün, U. & Kahraman, F. (2023). Elektrik Yapım İşi Sektöründe Bulanık Fine-Kinney Metodu ile Risklerin Önceliklendirilmesi, Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 38(1), 281-292.
10. Ericson, C.A. (2005). Hazard Analysis Techniques for System Safety, A John Wıley & Sons, Inc., ABD.
11. European Commission, (2018). Guidelines for the management of the European Union Rapid Information System ‘RAPEX’ established under Article 12 of Directive 2001/95/EC on general product safety and its notification system. Brussels, Belgium.
12. Foroutan, F. & Maleki, J. (2011). Risk Assessment for Urban Area Using Fuzzy Logic, Uluslararası Afet Yönetimi için Coğrafi Bilgi Sistemleri Konferansı, 31 Ekim – 4 Kasım 2011, Antalya, Türkiye
13. Gada, H., Parvez, S. & Ahmad, B. (2024). Fuzzy Logic Modelling of Risk Variables Influencing Musculoskeletal Disorders in Carpet Industry: ACross-Sectional Study, Journal of Chiropractic Medicine, 23(3), 83-92.
14. Gürcanlı, G. E. & Müngen, U. (2006). Bulanık kümeler ile inşaatlarda yeni bir iş güvenliği risk analizi yöntemi, İtüdergisi/d, 5(4), 83-94.
15. Gürcanlı, G. E. (2006). İnşaat Şantiyelerinde Bulanık Kümeler Yardımıyla İş Güvenliği Risk Analizi Yöntemi, Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye.
16. Hagras, H. (2007). Type-2 FLCs: A New Generation of Fuzzy Controllers. IEEE Computational Intelligence Magazine, 2, 30-43.
17. Høj, N. P. & Kröger, W. (2002). Risk analyses of transportation on road and railway from a European Perspective, Safety Science, 40, 337–357.
18. IEC ISO 31010:2019-06(en-fr), Risk management – Risk assessment techniques, 2019.
19. IEC ISO 31000:2018, Risk management — Guidelines, 2018.
20. Ingle, M., Atique, M. & Dahad, S.O. (2001). Risk Analysis Using Fuzzy Logic, International Journal of Advanced Engineering Technology, c2(3), 96-99.
21. Karakaş, İ. (2006). İş Kazası & Meslek Hastalıkları İhtilafları ve Çözüm Yolları, Yaklaşım Yayıncılık San. ve Tic. AŞ, Ankara, Türkiye.
22. Karaköse, M. & Makinist, S. (2013). Image Processing Based Defuzzification Method for Type-2 Fuzzy Systems, 9th Asian Control Conference (ASCC), 23-26 Haziran 2013, İstanbul, Türkiye.
23. Kinney, G. F. & Wiruth, A. D., (1976). Practical Risk Analysis for Safety Management, Naval Weapons Center Chına Lake California, California, ABD.
24. Kokangül, A. & Polat, U., Dağsuyu, C. (2017). A new approximation for risk assessment using the AHP and Fine Kinney methodologies, Safety Science, 91, 24–32.
25. Marhavilas, P. K. & Koulouriotis, D. E. (2012). Developing a new alternative risk assessment framework in the work sites by including a stochastic and a deterministic process: A case study for the Greek Public Electric Power Provider, Safety Science, 50, 448–462.
26. Oturakçı, M. & Dağsuyu, C. (2017). Risk Değerlendirmesinde Bulanık Fine‐Kinney Yöntemi ve Uygulaması, Karaelmas İş Sağlığı ve Güvenliği Dergisi, 1(1), 17-25.
27. Özkılıç, Ö. (2005). İş Sağlığı ve Güvenliği Yönetim Sistemleri ve Risk Değerlendirme Metodolojileri, Ajans-Türk Basın ve Basım A.Ş., Ankara, Türkiye.
28. Pinto, A., Nunes, I.L. & Ribeiro, R. A. (2011). Occupational risk assessment in construction industry – Overview and reflection, Safety Science, 49, 616-624.
29. Pokoradi, L. (2002). Fuzzy Logic Based Risk Assessment, Academıc Affaırs And Research Management System, 1(1), 63-73.
30. Reliability Analysis Center New York US, (1999). Failure Mode, Effects and Criticality Analysis (FMECA), New York, ABD.
31. Stranks, J. (2006) The Health & Safety Handbook, Kogan Page Limited., İngiltere.
32. Sii, H. S., Ruxton, T. & Wang, J. (2001). A fuzzy-logic approach to qualitative safety modelling for marine systems, Reliability Engineering & system Safety, 73, 19-34.
33. Tadic, D., Djapan, M., Misita, M., Stefanovic, M. & Milanovic, D. D. (2012). A Fuzzy Model for Assessing Risk of Occupational Safety in the Processing, Industry, International Journal of Occupational Safety and Ergonomics, 18(2), 115-126.
34. Türkiye Elektrik Dağıtım Anonim Şirketi (TEDAŞ), (2019). TEDAŞ 2019 Yılı İş Kazaları İstatistikleri, Ankara, Türkiye.
35. Ulu, M. & Şahin, H. (2020). Risk Assessment in an Engineering Faculty with Error Type and Effects Analysis Technique, Elec Lett Sci Eng, 16(2), 63-76.
36. URL – 1, (2025). https://www.ilo.org/ankara/areas-of-work/osh/lang--tr/index.htm, 21 Mart 2025.
37. Yurttaş, K. (2019). Bir Elektrik Dağıtım İşletmesinde Risk Değerlendirmesi, Yüksek Lisans Tezi, Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Sivas, Türkiye.