露天煤礦安全生產(chǎn)中大數(shù)據(jù)的分析與可視化應(yīng)用

文/鄭忠良

1 概述數(shù)據(jù)的可視化

可視化技術(shù)需要利用的技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)中圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)應(yīng)用后的成像技術(shù)，該技術(shù)能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行合理的處理，在處理的過程中將其進(jìn)行轉(zhuǎn)化，形成可視性的圖形，并通過顯示界面對(duì)該圖形進(jìn)行全面的展示，以便于給工作人員正確的引導(dǎo)。另外，可視化技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，不僅在相關(guān)學(xué)術(shù)領(lǐng)域中得到了合理的利用，還在理論方面、設(shè)計(jì)方法和生產(chǎn)技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用。圖形化手段是煤礦開采相關(guān)數(shù)據(jù)可視化的基礎(chǔ)，其是通過對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，根據(jù)分析結(jié)果形成圖形，該圖形具有清晰化的特點(diǎn)，之后通過系統(tǒng)內(nèi)的信息傳達(dá)途徑，將相關(guān)信息進(jìn)行傳達(dá)。在露天煤礦可視化的建立中，其需要利用相關(guān)信息技術(shù)、通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)開采設(shè)備進(jìn)行調(diào)度和控制。且在對(duì)相關(guān)設(shè)備監(jiān)控時(shí)，要重點(diǎn)關(guān)注與煤礦開采有關(guān)設(shè)備的運(yùn)行情況，和實(shí)際生產(chǎn)的情況，并根據(jù)監(jiān)控的內(nèi)容，形成具有時(shí)效性的信息，從而為露天煤礦開采中相關(guān)數(shù)據(jù)可視化調(diào)度的實(shí)現(xiàn)，提供有效的保障。另外，在露天煤礦可視化運(yùn)行的過程中，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行可視化的轉(zhuǎn)變，對(duì)煤礦的開采具有十分重要的意義。首先數(shù)據(jù)的可視化能夠?qū)⑸a(chǎn)過程中生產(chǎn)系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)的表現(xiàn)及效果進(jìn)行展示。由于生產(chǎn)系統(tǒng)之間都有著密切的聯(lián)系，如果某一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)了問題，那么就會(huì)對(duì)其它系統(tǒng)產(chǎn)生直接的影響。采用可視化技術(shù)之后，不僅能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行全面監(jiān)控，還能夠根據(jù)監(jiān)控時(shí)反饋的信息進(jìn)行針對(duì)性的研究和探討。其次，可視化能夠?qū)⑸a(chǎn)系統(tǒng)的理解程度進(jìn)行提高，為生產(chǎn)過程中各系統(tǒng)的運(yùn)行和指揮提供正確的引導(dǎo)。再次，通常情況下，煤礦生產(chǎn)過程中所需要的設(shè)備都具有一定的復(fù)雜性，可視化系統(tǒng)的建立，可以將其進(jìn)行簡化，便于相關(guān)人員對(duì)生產(chǎn)過程的了解更加全面。最后，在進(jìn)行露天煤礦開采時(shí)，如果相關(guān)人員出現(xiàn)異議，那么可視化技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)⒏鞣接^點(diǎn)進(jìn)行記錄并通過可視化效果進(jìn)行觀點(diǎn)的展示，使討論者能夠直觀的感受到觀點(diǎn)的準(zhǔn)確性，其對(duì)異議的處理提供了助力。使露天煤礦開采的各項(xiàng)工作得到了優(yōu)化。

2 露天煤礦安全生產(chǎn)信息化建設(shè)的現(xiàn)狀

目前，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷的完善，其中形成了極大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力，在此背景中，煤礦企業(yè)想要得到快速的發(fā)展，必須對(duì)自身的技術(shù)及競(jìng)爭(zhēng)能力進(jìn)行提升，在生產(chǎn)中，注重煤礦開采的安全生產(chǎn)，并將信息化的建設(shè)進(jìn)行完善，以便于煤礦企業(yè)取得長足的發(fā)展。

2.1 建設(shè)完善的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

為了煤礦生產(chǎn)中的安全及可視化的發(fā)展，在煤礦安全生產(chǎn)方面，要?jiǎng)?chuàng)建完善的信息化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)局域網(wǎng)的建設(shè)，使安全生產(chǎn)得到有效的控制。

2.2 建設(shè)煤礦綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)

在進(jìn)行工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)時(shí)，要將工業(yè)組態(tài)的相關(guān)軟件作為網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)具有綜合性的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，并針對(duì)實(shí)際情況構(gòu)建自動(dòng)化的信息平臺(tái)，從而促進(jìn)生產(chǎn)過程中的各個(gè)系統(tǒng)能夠做到集成管理，形成對(duì)生產(chǎn)過程中，安全監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控等目標(biāo)。

2.3 建設(shè)完善的管理信息系統(tǒng)

露天煤礦企業(yè)的生產(chǎn)，具有一定的特性，為了能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提高，要對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行全面的管理，利用信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)的綜合管理是未來煤礦企業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)信息化管理的全面性，企業(yè)應(yīng)該將生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)、指揮系統(tǒng)、原煤生產(chǎn)系統(tǒng)、運(yùn)銷管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、生產(chǎn)設(shè)備管理系統(tǒng)等系統(tǒng)，進(jìn)行綜合性的管理，實(shí)現(xiàn)管理系統(tǒng)的全面性。促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)效率的提高和有效的降低企業(yè)的投資成本。然而在實(shí)際生產(chǎn)中，各個(gè)系統(tǒng)管理過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，為了能夠?qū)Ω黝悢?shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析及處理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化展示，必須將可視化技術(shù)在各系統(tǒng)中有效的應(yīng)用，促進(jìn)企業(yè)管理及安全生產(chǎn)的準(zhǔn)確性。

3 可視化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

在露天煤礦生產(chǎn)中，想要將數(shù)據(jù)可視化進(jìn)行合理的運(yùn)用，必須對(duì)可視化的相關(guān)理論和思想進(jìn)行完善。并根據(jù)煤礦生產(chǎn)中的相關(guān)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)模式及設(shè)備關(guān)系，將可視化全面的應(yīng)用，同時(shí)在應(yīng)用的過程中融入計(jì)算機(jī)成圖系統(tǒng)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)處理的圖像，通過該圖像加深對(duì)可視化的認(rèn)知程度。可視化的應(yīng)用條件較為復(fù)雜，首先可視化的操作要合理的利用人類的感覺系統(tǒng)進(jìn)行操控，同時(shí)操作過程中所涉及的范圍較廣，此過程還能夠形成較多的數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)并通過大型抽象數(shù)據(jù)模擬進(jìn)行數(shù)據(jù)的集合。這些內(nèi)容，在實(shí)際使用中具有重要意義。

3.1 可視化報(bào)警

就露天煤礦傳統(tǒng)的生產(chǎn)信息而言，其主要信息傳遞的途徑是人為傳遞，通過員工及管理人員之間的呼叫及應(yīng)答方式完成生產(chǎn)調(diào)度，此過程需要將相關(guān)信息傳達(dá)到調(diào)度中心后，對(duì)信息進(jìn)行人工記錄，之后給予反饋，復(fù)雜的信息傳達(dá)途徑，導(dǎo)致了生產(chǎn)效率的提高受到了阻礙。同時(shí)傳統(tǒng)生產(chǎn)信息的傳遞方式，中間環(huán)節(jié)過多，復(fù)雜的傳遞過程非常容易造成信息失真的情況發(fā)生，從而在處理信息的過程中，難以實(shí)現(xiàn)信息處理的快速和準(zhǔn)確性?；诖?，為了使相關(guān)信息的傳達(dá)更加快速和具有準(zhǔn)確性，可將GPS報(bào)警功能應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中，這樣就能夠使將相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的處理，還可以對(duì)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的分類，同時(shí)對(duì)分類后的信息進(jìn)行全面的分析，通過相關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)篩選后將準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息通過報(bào)警平臺(tái)進(jìn)行顯示。比如，露天煤礦生產(chǎn)的過程中，如果運(yùn)輸工具沒有準(zhǔn)確的到達(dá)指定地點(diǎn)、生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)故障等問題發(fā)生，就會(huì)發(fā)出相關(guān)異常的報(bào)警。通過報(bào)警裝置將數(shù)據(jù)產(chǎn)生的結(jié)果及分析的結(jié)果進(jìn)行顯示，能夠?qū)⒚旱V生產(chǎn)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的各類問題進(jìn)行明確的顯示，以便于相關(guān)人員做出及時(shí)的調(diào)整，可視化的報(bào)警有效的完成了各類設(shè)備的監(jiān)控，并實(shí)現(xiàn)了多種設(shè)備的監(jiān)控到位，從而為生產(chǎn)過程中有秩序的生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)，而且從某種程度上講，可視化報(bào)警還優(yōu)化了各個(gè)設(shè)備的性能，提高了其實(shí)際運(yùn)行效率。

3.2 總控制臺(tái)的可視化

通常情況下，露天煤礦生產(chǎn)時(shí)所需要的設(shè)備以卡車和電鏟為主，在實(shí)際生產(chǎn)中，卡車和電鏟數(shù)量以及設(shè)備的型號(hào)，對(duì)設(shè)備配比會(huì)產(chǎn)生直接的影響。傳統(tǒng)露天煤礦的開采過程中，對(duì)數(shù)據(jù)的應(yīng)用較為匱乏，往往是通過工作人員的經(jīng)驗(yàn)來判讀生產(chǎn)中的配比，這種情況下，對(duì)于卡車數(shù)量及待工量無法做出準(zhǔn)確的判斷。建立總控制臺(tái)，并實(shí)現(xiàn)控制臺(tái)的可視化，就能夠?qū)Ω黝惿a(chǎn)設(shè)備的配比情況進(jìn)行詳細(xì)的掌握，從而促進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備使用效率的提高，并通過數(shù)據(jù)可視化的平臺(tái)對(duì)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控，避免了生產(chǎn)環(huán)節(jié)中各問題的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了可視化的管理，還能夠?qū)ιa(chǎn)過程進(jìn)行全面直觀的掌握，從而充分了解生產(chǎn)過程中的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況。

3.3 分析可視化設(shè)備的狀態(tài)

在露天煤礦生產(chǎn)過程中，相關(guān)生產(chǎn)信息傳遞后，傳統(tǒng)的處理方式需要對(duì)信息進(jìn)行人工繪制，將其顯示在紙質(zhì)臺(tái)帳上，從而通過這種方式對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行掌握。如今，信息化的發(fā)展，信息化的處理得到了優(yōu)化，現(xiàn)場(chǎng)傳遞的信息能夠通過運(yùn)行圖標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)顯示，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)問題的全面性分析，同時(shí)在信息分析時(shí)，需要將可視化設(shè)備進(jìn)行合理的利用，使其能夠通過分析及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在問題的區(qū)域，并對(duì)問題進(jìn)行有效的排除。在運(yùn)行中，如果各設(shè)備數(shù)據(jù)存在較為集中的體現(xiàn)，利用可視化平臺(tái)對(duì)不存在問題的設(shè)備下達(dá)指令，保證其能夠及時(shí)到達(dá)工作區(qū)域，并執(zhí)行系統(tǒng)下達(dá)的指令。另外，在生產(chǎn)過程中，如果某環(huán)節(jié)存在異常，可視化設(shè)備狀態(tài)健康可以通過分析，找出設(shè)備異常的癥狀，并通過分析，為問題的判斷及處理提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。從而使露天煤礦生產(chǎn)中安全管理及可視化的監(jiān)督效果得到提高，促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)效率的提高，為露天煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的正常、高效的運(yùn)行提供保障。

4 結(jié)語

綜上所述，數(shù)據(jù)可視化在露天煤礦生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)監(jiān)控的綜合性監(jiān)控，同時(shí)還促進(jìn)了生產(chǎn)過程中工作調(diào)度的快速、高效、準(zhǔn)確，為煤礦生產(chǎn)的安全性提供了保障。