探究在大數(shù)據(jù)分析時代下如何進行煤礦安全生產(chǎn)信息化建設(shè)

伍之儉

（廣西右江礦務(wù)局有限公司小龍煤礦 百色田東縣 531500）

探究在大數(shù)據(jù)分析時代下如何進行煤礦安全生產(chǎn)信息化建設(shè)

伍之儉

（廣西右江礦務(wù)局有限公司小龍煤礦 百色田東縣 531500）

現(xiàn)階段，煤礦企業(yè)的經(jīng)營處于較為困難的狀態(tài)，利用可視化分析工具對以往經(jīng)驗積累的有效數(shù)據(jù)進行分析和整合，并根據(jù)分析的結(jié)果，來制定對煤礦安全生產(chǎn)起到指導(dǎo)作用的相關(guān)決策。本文主要從煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)信息化建設(shè)的現(xiàn)狀入手，發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，最后，對煤礦安全生產(chǎn)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)進行詳細分析。

煤礦安全生產(chǎn)；指導(dǎo)作用；大數(shù)據(jù)系統(tǒng)

1 前言

從國家安監(jiān)局網(wǎng)站統(tǒng)計數(shù)據(jù)看，我國煤礦安全狀況逐漸好轉(zhuǎn)，死亡率逐年下降，但煤礦安全生產(chǎn)工作還要作為一項長期工作常抓不懈。隨著國家兩化融合的發(fā)展，信息化建設(shè)逐步被煤炭企業(yè)重視，安全生產(chǎn)信息化建設(shè)成為了安全生產(chǎn)水平的一項基礎(chǔ)工作。山西省作為全國的煤炭大省，加速開展安全生產(chǎn)信息化建設(shè)成為了促進行業(yè)安全發(fā)展、和諧發(fā)展的必然選擇。

2 煤礦安全生產(chǎn)信息化建設(shè)現(xiàn)狀

近年來，我國煤炭企業(yè)越來越重視對煤礦安全生產(chǎn)信息的重視，并取得了一定的進步和發(fā)展，主要體現(xiàn)在以下方面：

（1）建設(shè)良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。將生產(chǎn)礦井建立在以工業(yè)以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的局域網(wǎng)上，有效實現(xiàn)工業(yè)控制網(wǎng)路和企業(yè)的信息化發(fā)展。

（2）構(gòu)建煤礦綜合自動化體系。在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，把工業(yè)組態(tài)軟件作為搭建綜合自動化信息集成平臺的重要部分，并在此平臺上，實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制和安全監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)一管理，逐步實現(xiàn)對煤礦生產(chǎn)及安全的遠程監(jiān)測。

（3）建設(shè)煤礦安全避險系統(tǒng)。安全避險系統(tǒng)主要包括：礦井通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)、瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、礦井壓風(fēng)自救系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)、井下緊急避險系統(tǒng)及人員考勤定位系統(tǒng)。

（4）建設(shè)企業(yè)管理信息系統(tǒng)。要求向企業(yè)內(nèi)部特定的專業(yè)部門構(gòu)建的系統(tǒng)主要包括：生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)、煤質(zhì)及運銷管理系統(tǒng)、財務(wù)管理系統(tǒng)、機電設(shè)備管理系統(tǒng)等。這些信息管理系統(tǒng)的主要作用在于能將生產(chǎn)信息及數(shù)據(jù)有效的積累下來，但目前，缺乏較為深度的數(shù)據(jù)分析工具，從而導(dǎo)致對數(shù)據(jù)的分析和處理還處在初級階段，在這種情況下，無法將數(shù)據(jù)的自身價值充分體現(xiàn)出來。

3 煤礦安全生產(chǎn)信息化建設(shè)存在的問題

3.1 礦井各專業(yè)之間信息系統(tǒng)割裂

煤礦企業(yè)的各個部門認為自身是獨立存在的，所以只是簡單的以各自的主要業(yè)務(wù)為核心，建立相關(guān)的管理信息系統(tǒng)和安全監(jiān)測系統(tǒng)，但其中由于缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和較為全面的考慮，從而導(dǎo)致這些系統(tǒng)間無法進行共同操作和實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，往往造成信息和設(shè)備成為獨立的個體，而在實際的生產(chǎn)操作中，煤礦安全生產(chǎn)信息化建設(shè)需要綜合性的信息。

3.2 信息和設(shè)備的獨立，不利于多信息維度的綜合決策分析

目前，生產(chǎn)和管理朝著信息化的方向發(fā)展是煤礦安全生產(chǎn)信息化建設(shè)的重要任務(wù)和目標(biāo)，涉及到諸多專業(yè)以及多個層面的信息。但這些信息卻處在數(shù)據(jù)和設(shè)備比較獨立的狀態(tài)，與此同時，煤礦生產(chǎn)安全重要決策的信息化離不開專業(yè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和分析能力，而這些能力也處在被割裂的狀態(tài)。

3.3 缺乏數(shù)據(jù)可視化及分析手段，不利于綜合決策分析

現(xiàn)階段，雖然，隨著煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)和運營，越來越多的信息系統(tǒng)都在不斷提供著大量的數(shù)據(jù)，但缺乏相應(yīng)有效的可視化數(shù)據(jù)分析和處理的工具，導(dǎo)致相關(guān)的決策人員不能對煤礦企業(yè)當(dāng)前及未來的生產(chǎn)管理和運營狀態(tài)進行了解和掌握，從而無法對獲取到的關(guān)聯(lián)維度信息進行結(jié)構(gòu)、比較及趨勢分析等，不利于對全局或局部數(shù)據(jù)的獲取，從而導(dǎo)致不能及時查找出引發(fā)問題的根本原因。

3.4 綜合決策分析缺乏時空維度的支持

煤礦的安全生產(chǎn)和管理離不開時間和空間的存在，在一定程度上，其管理決策的分析需要時間和空間維度的參與，但目前，許多煤礦信息系統(tǒng)在進行綜合決策分析時通常缺少時間和空間維度的支持，比如：疊置分析、拓撲分析、緩沖區(qū)分析、時間/空間關(guān)聯(lián)分析、時間/空間自回歸分析等。

3.5 無法同時滿足煤礦安全生產(chǎn)的事務(wù)性和即時性要求

煤礦安全生產(chǎn)不光包含了具有日常性、事務(wù)性特點的風(fēng)險超前預(yù)控管理，還包含了具有即時性特點的風(fēng)險識別、預(yù)測及報警，在一定程度上，加大了對建設(shè)安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的要求，要做到滿足數(shù)據(jù)海量化、監(jiān)控實時化、數(shù)據(jù)海量化、分析決策在線化和智能化、系統(tǒng)集成化，現(xiàn)階段，這些都是我國信息系統(tǒng)建設(shè)的不完善之處。

4 煤礦安全生產(chǎn)大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

4.1 大數(shù)據(jù)分析的概念

簡單來說，所謂的大數(shù)據(jù)分析就是對規(guī)模巨大的數(shù)據(jù)進行分析，主要有四大特征：數(shù)據(jù)量大、類型多、速度快、真實性。全新的數(shù)據(jù)處理理念和分析工具對于大數(shù)據(jù)分析來說至關(guān)重要，以便于能夠及時在海量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)信息的潛藏價值。從數(shù)據(jù)處理理念來說，大數(shù)據(jù)分析的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在全體數(shù)據(jù)、高效率、注重相關(guān)性這三方面。針對現(xiàn)階段的大數(shù)據(jù)來說，需要全新的數(shù)據(jù)分析和處理工具，主要包括：①大數(shù)據(jù)分析可視化方法；②大數(shù)據(jù)挖掘算法；③預(yù)測性分析能力；④語義處理能力；⑤數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)管理技術(shù)。

4.2 大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的建設(shè)

從大數(shù)據(jù)處理和分析的相關(guān)理念來看。建設(shè)煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的主要目標(biāo)是將數(shù)據(jù)和安全知識進行集成、將三維虛擬可視化展示出來、診斷分析煤礦安全動態(tài)。其具體的建設(shè)內(nèi)容包括：

（1）構(gòu)建煤礦安全綜合數(shù)據(jù)庫。建立煤礦安全大數(shù)據(jù)分析診斷系統(tǒng)，主要通過物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)達到數(shù)據(jù)全面綜合集成的目標(biāo)，主要綜合集成的數(shù)據(jù)包括：專業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的事務(wù)性數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)空間和屬性數(shù)據(jù)、通過在線監(jiān)測獲取的實時性數(shù)據(jù)。

（2）構(gòu)建煤礦安全動態(tài)分析診斷的專家知識庫。為了達到知識集成的目標(biāo)，可對煤礦安全生產(chǎn)有關(guān)的規(guī)范規(guī)程體系中的經(jīng)驗或相關(guān)的理論知識進行整理，其中理論知識主要包括：評估模型、三違行為知識、設(shè)備和工種操作規(guī)程知識、隱患界定知識、煤礦安全規(guī)程、煤礦作業(yè)規(guī)程。

（3）建設(shè)三維虛擬礦井可視化平臺。為了達到將信息和知識三維虛擬礦井的可視化進行展示和分析，其建設(shè)的主要內(nèi)容是在高精度地質(zhì)模型理論研究的基礎(chǔ)上，將三維虛擬礦井平臺開發(fā)出來，切實將斷層建模、地層建模、工作面建模、鉆孔建模和巷道建模等工作落實到位。另外，在三維虛擬礦井平臺的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)和知識可視化、煤礦安全生產(chǎn)活動可視化、分析和決策過程可視化。

（4）研究并開發(fā)煤礦安全動態(tài)分析系統(tǒng)。在專家知識庫煤礦安全生產(chǎn)分析和決策的基礎(chǔ)上，通過利用煤礦安全綜合數(shù)據(jù)庫中的所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、事務(wù)性數(shù)據(jù)和在線實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，對煤礦安全生產(chǎn)狀況進行評估、演繹和推理，通過動態(tài)分析并診斷煤礦安全生產(chǎn)的現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢，除此之外，對于煤礦會出現(xiàn)的應(yīng)急現(xiàn)象，及時制定并實施合理有效的解決措施。

5 結(jié)語

數(shù)據(jù)的處理和分析從物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及云計算中獲得了全面的創(chuàng)新，在一定程度上，會對煤礦企業(yè)建設(shè)信息化產(chǎn)生一定的影響，有利于提升煤礦安全生產(chǎn)的水平。煤炭行業(yè)在信息化建設(shè)方面比互聯(lián)網(wǎng)、電子商務(wù)等其它行業(yè)相比，發(fā)展較晚，因此，嚴(yán)格要求從事煤礦安全生產(chǎn)科技的工作人員需要把握住有效的機會，更加注重研究大數(shù)據(jù)分析和處理的應(yīng)用，以此來，推動煤礦企業(yè)的信息化建設(shè)。

[1]魏忠奎，袁傳增.大數(shù)據(jù)分析時代的煤礦安全生產(chǎn)信息化建設(shè)[J].山東煤炭科技，2015（3）：177～178.

[2]王海軍，武先利.“互聯(lián)網(wǎng)+”時代煤礦大數(shù)據(jù)應(yīng)用分析[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2016，44（2）：139～143.

[3]何志強.在煤礦安全生產(chǎn)中物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用研究[J].電子世界，2015（22）：22～23.

TD67

A

1004-7344（2016）15-0186-02

2016-4-26