大數(shù)據(jù)在煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)中的應(yīng)用

劉振曉

摘要：隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，大數(shù)據(jù)已影響著社會(huì)的各行各業(yè)。 對(duì)于中國(guó)煤炭企業(yè)來(lái)說(shuō)，煤礦生產(chǎn)安全問(wèn)題，仍是煤礦企業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)。為了提高煤礦生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益，煤礦企業(yè)必須更加重視安全生產(chǎn)，完善生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并不斷利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，提高安全管理水平。本文重點(diǎn)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)建立煤礦安全輔助生產(chǎn)管理，并統(tǒng)一管理和挖掘煤礦生產(chǎn)中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，為大數(shù)據(jù)技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù);煤炭企業(yè);安全生產(chǎn);安全管理

一、煤礦安全管理概述

1.煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境特點(diǎn)

惡劣的煤礦生產(chǎn)環(huán)境，是中國(guó)井工煤礦成為高風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)業(yè)的重要因素。對(duì)于深度超過(guò)400m的深層煤礦，更容易導(dǎo)致各種災(zāi)害事故的發(fā)生。地下光線昏暗潮濕，煤礦工人長(zhǎng)時(shí)間在艱苦的環(huán)境中工作，這樣容易導(dǎo)致抑郁，恐慌和不安。在地下作業(yè)過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)潛在的自我保護(hù)意識(shí)弱和不規(guī)則作業(yè)，從而導(dǎo)致潛在的安全隱患。盡管我國(guó)的煤礦使用了許多安全系統(tǒng)，例如壓力、風(fēng)速監(jiān)測(cè)、自助、緊急避難等，但是由于煤礦安全問(wèn)題的復(fù)雜性和多變性，可能的次生危害及其自身風(fēng)險(xiǎn)仍舊比其他行業(yè)高出很多。

2.煤礦大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)

煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)系統(tǒng)包括：采煤系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)電系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)將在煤礦開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生大量的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，例如瓦斯監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，地下人員移動(dòng)軌跡數(shù)據(jù)和安全監(jiān)管數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是多種多樣的，包括半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)以及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并且非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)在煤礦生產(chǎn)中的比例正在增加。隨著每個(gè)監(jiān)測(cè)設(shè)備以及傳感器在地下礦機(jī)連續(xù)運(yùn)行24小時(shí)，該系統(tǒng)將產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，但實(shí)際上只有很少的數(shù)據(jù)具有實(shí)際價(jià)值。在這樣的客觀條件下，將大數(shù)據(jù)技術(shù)引入煤炭安全管理中可以有效地提高地下安全監(jiān)管能力，促進(jìn)安全監(jiān)管數(shù)據(jù)信息一起共享，為煤炭企業(yè)科學(xué)決策提供理論支持有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、煤礦企業(yè)安全管理及大數(shù)據(jù)所存在的問(wèn)題

1.安全管理問(wèn)題

我國(guó)政府非常重視煤礦安全管理工作，并制定了有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)規(guī)章制度，并增加了監(jiān)督管理的力度，已經(jīng)降低了不少的安全事故發(fā)生。我國(guó)煤礦安全事故的發(fā)生率和人員的傷亡率已經(jīng)下降。但是，仍有許多問(wèn)題需要考慮：1）煤礦安全事故的隱患主要是安全管理不足造成的。通過(guò)專業(yè)人員的專業(yè)知識(shí)和工作經(jīng)驗(yàn)，我們可以推測(cè)和估計(jì)可能發(fā)生的事故。在某種程度上，該方法會(huì)受到各種因素的影響，影響預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，可靠性和科學(xué)性較低。2）我國(guó)采用“事后管理”模式的主要原因是，我國(guó)缺乏有效的事故分析工具，無(wú)法事前預(yù)防。只有事故發(fā)生后，我們才能進(jìn)行相應(yīng)的事故分析并制定防御措施。這種方式有很大的局限性，不利于煤礦企業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展。

2.安全生產(chǎn)大數(shù)據(jù)問(wèn)題

1）數(shù)據(jù)量相對(duì)比較少。盡管煤礦監(jiān)管部門具有一定規(guī)模的安全生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)，但是由于其缺乏數(shù)據(jù)收集，整理等方面的能力，數(shù)據(jù)的完整性，規(guī)范性仍然存在缺陷。特別是原始數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)不足以實(shí)現(xiàn)全面覆蓋。2）煤礦企業(yè)部門協(xié)調(diào)性不夠。煤礦安全監(jiān)督的目的很多，各級(jí)組織的能力和手段都受到限制。它們?cè)谑占髽I(yè)，個(gè)人和公共安全數(shù)據(jù)以及Internet共享方面缺乏協(xié)調(diào)能力，因此很難獲得充分授權(quán)并發(fā)揮作用。3）煤炭企業(yè)的信息能力較弱。煤礦安全生產(chǎn)隱患調(diào)查主要依靠人力，易受主觀因素影響，難以界定安全和危險(xiǎn)狀態(tài)，可靠性差。4）缺乏大數(shù)據(jù)分析工具。由于缺乏有效的分析工具和對(duì)事故規(guī)則的理解，我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)管理主要采取“事后管理”的方式，主要是分析事故原因，調(diào)查責(zé)任并制定事故后的對(duì)策。分析過(guò)程中的主觀因素太多，很難從源頭上預(yù)防事故的發(fā)生。

三、大數(shù)據(jù)在煤礦企業(yè)安全管理中的發(fā)展策略

1.建立大數(shù)據(jù)共享平臺(tái)及保障大數(shù)據(jù)信息安全

充分利用云計(jì)算技術(shù)的效率優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)分析，并對(duì)煤礦基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，檢測(cè)數(shù)據(jù)，執(zhí)法數(shù)據(jù)，安全篩選，生產(chǎn)流程的有效數(shù)據(jù)等各種綜合數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的聯(lián)合分析。以構(gòu)建一個(gè)全面的系統(tǒng)信息分析平臺(tái)。煤礦的安全管理通過(guò)引進(jìn)大的數(shù)據(jù)技術(shù)，有助于煤礦企業(yè)更好地科學(xué)安全管理決策，并能最大化經(jīng)濟(jì)、社會(huì)利益，收集更準(zhǔn)確的信息，預(yù)測(cè)、發(fā)現(xiàn)、采集數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)安全性。網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)在建設(shè)中，需要建立很強(qiáng)的防病毒、防火墻系統(tǒng)軟件來(lái)加強(qiáng)維護(hù)，完整的ROL協(xié)議攻擊，加強(qiáng)對(duì)異常行為的檢測(cè)，如特洛伊木馬惡意向服務(wù)器發(fā)送有關(guān)煤礦信息的處理路線。

2.煤礦安全生產(chǎn)大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)框架的建設(shè)

煤礦生產(chǎn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)符合大數(shù)據(jù)的基本特征，所以與煤礦生產(chǎn)有關(guān)數(shù)據(jù)的分析和挖掘可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)完成，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，可以科學(xué)診斷出煤礦生產(chǎn)過(guò)程中存在的安全隱患以及重大災(zāi)害發(fā)生的可能性。關(guān)于煤礦生產(chǎn)企業(yè)的特點(diǎn)、煤礦企業(yè)大數(shù)據(jù)的梳理分析以及預(yù)測(cè)影響煤礦生產(chǎn)的安全隱患的計(jì)算需求，最終確定煤礦生產(chǎn)大數(shù)據(jù)框架建設(shè)需要 3個(gè)層次的技術(shù)框架。第一個(gè)層次是存儲(chǔ)層、第二個(gè)層次是框架層、第三個(gè)層次是服務(wù)層。

3.提升設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)

在等到機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障以后才進(jìn)行維修，不但維修困難高，而且會(huì)對(duì)煤礦生產(chǎn)進(jìn)度產(chǎn)生阻礙。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以妥善處理上述難題，如在通風(fēng)機(jī)上配置傳感器，用來(lái)記錄各種相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)每個(gè)工況點(diǎn)的動(dòng)態(tài)進(jìn)行分析，尋找其中的故障點(diǎn)，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)比這些異常與正常情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的根源。在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常，系統(tǒng)能夠提前發(fā)出提示，提醒企業(yè)做好預(yù)防措施。收集故障信息，并進(jìn)行分析數(shù)據(jù)，減少設(shè)備故障的發(fā)生，從而明顯提高煤礦生產(chǎn)的安全性。

4.實(shí)施大數(shù)據(jù)事故分析安全管理

大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高安全事故調(diào)查的水平。大數(shù)據(jù)技術(shù)平臺(tái)可以詳細(xì)收集大范圍內(nèi)的瓦斯爆炸事故信息，包括瓦斯?jié)舛龋鯕鉂舛?，空氣參?shù)，提取參數(shù)，設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，煤層發(fā)生特征參數(shù)，通風(fēng)參數(shù)，隧道參數(shù)等。然后通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)功能對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行全面，詳細(xì)的分析，可以準(zhǔn)確的找出安全事故發(fā)生的主要因素，并建立相關(guān)的技術(shù)模型進(jìn)行研究和論證，從而不斷提供為安全生產(chǎn)管理提供正確的依據(jù)和指導(dǎo)。

四、結(jié)束語(yǔ)

大數(shù)據(jù)的發(fā)展越來(lái)越成熟。為實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)信息化建設(shè)的基本目標(biāo)，有關(guān)人員應(yīng)有效地引進(jìn)和使用大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，充分有效發(fā)揮大數(shù)據(jù)信息化管理的優(yōu)勢(shì)，提升煤礦安全生產(chǎn)大數(shù)據(jù)信息化建設(shè)水準(zhǔn)，同時(shí)，通過(guò)建立信息感知層，改善煤礦安全事故所分析的不足問(wèn)題，并樹(shù)立安全生產(chǎn)體系及大數(shù)據(jù)管理的基本理念，以確保煤礦生產(chǎn)設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]孟現(xiàn)明，孔祥太，宋洪亮，張寶國(guó).大數(shù)據(jù)技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（09）：93.

[2]崔亞仲，白明亮，李波.智能礦山大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展研究[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2019，47（03）：66-74.

[3]阿拉騰其勞.大數(shù)據(jù)技術(shù)在煤礦安全管理中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2018（20）：98-99.

（作者單位：浪潮通用軟件有限公司）