大數(shù)據(jù)技術(shù)在城市燃?xì)夤艿朗鹿史揽刂羞\(yùn)用研究

范章馳

摘要：城市地下燃?xì)夤艿赖慕M成結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，并且易受到不良因素的影響，發(fā)生安全事故，嚴(yán)重威脅城市的公共安全，因此，將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到城市燃?xì)夤艿朗鹿史揽刂惺欠浅１匾?。本文系統(tǒng)地分析并探討了大數(shù)據(jù)技術(shù)在城市燃?xì)夤艿朗鹿史揽刂械倪\(yùn)用方法。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù);城市燃?xì)夤艿?事故防控

根據(jù)我國城市安全需要和地下燃?xì)夤艿肋\(yùn)營狀況，將大數(shù)據(jù)分析運(yùn)用于地下管道事故防治領(lǐng)域，進(jìn)行管道風(fēng)險(xiǎn)的智能評(píng)價(jià)、警示和安全事故監(jiān)控管理，可為維護(hù)城市治安發(fā)揮重大影響。

一、城市燃?xì)夤艿朗鹿史揽卮髷?shù)據(jù)特征與類型

（一）燃?xì)夤艿朗鹿史揽卮髷?shù)據(jù)特征

大數(shù)據(jù)分析的主要特點(diǎn)是規(guī)模性、多樣性、高速性和不確定性。城市地下管道事故防范大數(shù)據(jù)分析的主要特點(diǎn)是：①事故防范大數(shù)據(jù)分析是對(duì)全部信息的綜合與相關(guān)性研究，計(jì)算工作量極大;②大數(shù)據(jù)分析自身對(duì)事故及相關(guān)數(shù)據(jù)的分析結(jié)論并不具備解讀能力;③信息類型繁多，涉及數(shù)字、聲音、視頻、三維地理信息圖等各類數(shù)據(jù)，但多是零點(diǎn)五結(jié)構(gòu)或非結(jié)構(gòu)化的信息，整合和分類都相對(duì)復(fù)雜;④大數(shù)據(jù)分析對(duì)實(shí)際價(jià)值的有效發(fā)揮則有賴于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，本身并無顯著的特色。

（二）城市地下燃?xì)夤艿来髷?shù)據(jù)的類型

①管道運(yùn)行狀態(tài)及環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

城市地下燃?xì)夤艿赖倪\(yùn)營參數(shù)和環(huán)境參數(shù)，是對(duì)管線事故危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)、預(yù)警、緊急處理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。工作參數(shù)主要包括管線的內(nèi)在壓強(qiáng)、外界壓強(qiáng)、管線的表面幾何狀況等有關(guān)參數(shù)，而環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)則主要涉及土壤電阻率、地下水位、氣溫、相對(duì)濕度等有關(guān)參數(shù)。

②歷史數(shù)據(jù)

我國城市地下管道的信息化管理系統(tǒng)使用時(shí)期相對(duì)較短，且多數(shù)管線的敷設(shè)期限也較長，其設(shè)計(jì)、建造等資料多為CAD二維圖和紙質(zhì)文件，對(duì)此類管線靜態(tài)基本數(shù)據(jù)的采集和記錄，是維護(hù)城市地下管道大數(shù)據(jù)系統(tǒng)完整性的主要前提。另外，地下管道中大量的歷史事件數(shù)據(jù)、管線維修歷史數(shù)據(jù)等，也是管線大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的主要部分。

③互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)

互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析不僅僅包含實(shí)現(xiàn)了事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、事故警示、事故應(yīng)對(duì)等決策分析的智能統(tǒng)計(jì)模塊，還包含了第三方軟件以及數(shù)據(jù)源所提交的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)論、地圖、市轄區(qū)人口密度等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析，以及通過統(tǒng)計(jì)分析方法形成的各類結(jié)論數(shù)據(jù)分析。在上述結(jié)果統(tǒng)計(jì)中，既保留著大批經(jīng)過較高組織和完整格式化的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，也保留著大批構(gòu)造無序、功能不完備的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。在互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理中，大部分應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)果都是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，且由于其速度快，因此尋求更可行的解決辦法以達(dá)到對(duì)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的更高效使用，已成為當(dāng)前科學(xué)研究的重要方面。

④人工采集及專家經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)

在大數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設(shè)初期，管理者把現(xiàn)實(shí)狀況交給專業(yè)人員進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而獲得大量專家學(xué)者經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可輔助管理者做出緊急決定，甚至作出方案指令。研究專家的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)于進(jìn)行一些不確定原因的評(píng)價(jià)、模型簡化、緊急決定指導(dǎo)等相關(guān)方面，具有重要意義。有研究專家以多年的行業(yè)工作經(jīng)歷為保障，通過掌握大量研究專家經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)并做出決定，就可以使決策過程更為科學(xué)合理;不過，該決策方法的有效性欠佳。

二、大數(shù)據(jù)技術(shù)在城市燃?xì)夤艿朗鹿史揽刂械膽?yīng)用

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)選取了管網(wǎng)的所有樣本數(shù)量為樣本，以客觀精確的測(cè)量數(shù)據(jù)取代了依靠個(gè)人主觀經(jīng)驗(yàn)的概率性預(yù)測(cè)，并由此理解了環(huán)境、水壓、腐蝕等各種因素與管網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)展之間的關(guān)聯(lián)性，并以此進(jìn)行了管網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)和預(yù)報(bào)。目前，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在各領(lǐng)域的運(yùn)用重點(diǎn)主要有：基于大數(shù)據(jù)分析的管網(wǎng)事故預(yù)警技術(shù)以風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和預(yù)報(bào)結(jié)果為基準(zhǔn)，精確辨識(shí)具體致災(zāi)因子并進(jìn)行事件預(yù)警;以實(shí)時(shí)的安全檢測(cè)資料為基準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)失效時(shí)各種參數(shù)的臨界值，進(jìn)而進(jìn)行管網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)警示;結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，進(jìn)行警情的多部門信息快速披露;通過大數(shù)據(jù)分析開展管道事件的緊急決策，通過整合歷史事件、專家處置經(jīng)歷等重要決策支撐大數(shù)據(jù)，可增強(qiáng)決策的科學(xué)化;通過解析事件數(shù)據(jù)內(nèi)在關(guān)聯(lián)關(guān)系，對(duì)二次事故的可行性做出科學(xué)評(píng)價(jià);通過建立救援路線和物資的優(yōu)選模式，進(jìn)行對(duì)緊急資源的智能調(diào)配。

我國的管道信息化管理使用時(shí)期較短，科學(xué)技術(shù)研究也相對(duì)滯后，大數(shù)據(jù)管理的運(yùn)用面臨一些阻礙，其主要因素有：①基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集有限。目前我國管線的建筑設(shè)計(jì)、建筑施工等基本資料都是二維圖紙，但由于部分管線的建設(shè)期限較長，基本資料出現(xiàn)了缺失;同時(shí)，也可能出現(xiàn)在建設(shè)時(shí)變更了建筑線路但尚未進(jìn)行變更資料歸檔等情形，從而造成了管線的具體位置、方向等基本資料掌握問題。另外，由于管線的歷史數(shù)據(jù)將面臨事故狀態(tài)未知、事件起因不清、歷史記錄不全等問題，更加大了管線與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集成的困難。②大數(shù)據(jù)收集、傳送、整合技術(shù)手段不完善。目前，我國已有的檢測(cè)裝置無法滿足各種管道參數(shù)的收集要求，且由于我國沒有對(duì)檢測(cè)傳感器建立數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致各類傳感器所獲取數(shù)據(jù)的傳送和整合出現(xiàn)問題。用作事故防范的信息多是半結(jié)構(gòu)性與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)信息格式設(shè)計(jì)較繁雜，這一類數(shù)據(jù)信息的儲(chǔ)存對(duì)于信息降噪、篩選、聚合等儲(chǔ)存信息技術(shù)的研發(fā)，具有很大的要求。③大數(shù)據(jù)價(jià)值發(fā)現(xiàn)技術(shù)不完善。大數(shù)據(jù)分析的價(jià)值主要表現(xiàn)在事件特性、參數(shù)、事件規(guī)律等與大數(shù)據(jù)分析結(jié)果之間的關(guān)聯(lián)表現(xiàn)之中。目前的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，對(duì)于半結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)分析的預(yù)處理技術(shù)能力比較薄弱，暫無法做到大數(shù)據(jù)分析的迅速規(guī)范化，從而造成了事件防控?cái)?shù)據(jù)分析的即時(shí)性不強(qiáng)。同時(shí)，由于大數(shù)據(jù)分析自身對(duì)所發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤規(guī)律并不具備理解，即使在復(fù)雜的大數(shù)據(jù)處理中進(jìn)行分析并得出一些錯(cuò)誤規(guī)律也是較易于出現(xiàn)的，因此如何建立合理的大數(shù)據(jù)分析價(jià)值發(fā)現(xiàn)模式也是大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用中的難題。

結(jié)束語：

綜上所述，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在研究城市地下管道的物聯(lián)終端布局、事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、事故預(yù)警和事件緊急處理等上都具有突出的優(yōu)越性，通過大數(shù)據(jù)分析的事故防范技術(shù)可以進(jìn)行管道風(fēng)險(xiǎn)的精準(zhǔn)分類和即時(shí)警示，并為事件預(yù)警和應(yīng)對(duì)提供了科學(xué)決策依據(jù)。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在地下燃?xì)夤艿朗鹿史乐沃械膽?yīng)用研究尚未全面成熟，仍需要進(jìn)一步研究。

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