煤礦安全生產(chǎn)運營管理思考
時間:2022-04-04 04:04:11
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摘要:目前對煤礦生產(chǎn)技術、與煤礦相關的業(yè)務管理、煤礦生產(chǎn)綜合自動化以及相關的監(jiān)控監(jiān)測技術等大量數(shù)據(jù)的處理還是沿用傳統(tǒng)的統(tǒng)計技術?;诖?,本文著重研究利用大數(shù)據(jù)技術建立煤礦安全輔助生產(chǎn)管理模型的方法,統(tǒng)一管理煤礦生產(chǎn)作業(yè)中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù),并對海量數(shù)據(jù)進行進一步深度挖掘,為煤礦安全生產(chǎn)運營中使用大數(shù)據(jù)技術奠定了理論基礎。
關鍵詞:大數(shù)據(jù)技術;煤礦;安全生產(chǎn)
隨著煤礦安全監(jiān)測技術和煤礦生產(chǎn)作業(yè)自動化技術的長足進步,煤礦的安全生已經(jīng)得到了行之有效的保障。伴隨著煤礦生產(chǎn)自動信息化水平的提高,類似于監(jiān)測數(shù)據(jù)、安全生產(chǎn)管理信息等多種類、海量數(shù)據(jù)還是沿用著傳統(tǒng)的統(tǒng)計匯報制度,各個種類數(shù)據(jù)之間的關系沒有被深度挖掘,失去了數(shù)據(jù)關聯(lián)給安全管理帶來的大好益處。通過大數(shù)據(jù)建立的生產(chǎn)災害預警模型可以為煤礦安全生產(chǎn)的領導者提供決策依據(jù),繼而提出更好的解決措施。
1大數(shù)據(jù)背景下的安全生產(chǎn)管理特征
分布式儲存和計算與生產(chǎn)相關的結構數(shù)據(jù)和非結構數(shù)據(jù),提取研究對象特征,并利用歸一或清洗等數(shù)學手段處理特征數(shù)據(jù),將處理后的特征數(shù)據(jù)依靠計算機相關算法建立對應的數(shù)學模型,通過模型去探尋研究對象和研究對象特征之間內(nèi)在聯(lián)系,繼而盡可能科學合理的預測研究對象未來的發(fā)展方向,這就是大數(shù)據(jù)管理的基本內(nèi)涵。那些信息體量大、種類繁多、信息產(chǎn)出頻率較大且價值量不是很高的數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)主要處理的對象,煤礦企業(yè)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)特點如下:(1)體量巨大。大量的監(jiān)測、設備運轉(zhuǎn)、圖形以及相關處理措施的文檔等數(shù)據(jù)隨著煤礦的生產(chǎn)不斷產(chǎn)生,由于煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)較其他行業(yè)復雜,所以產(chǎn)生的數(shù)據(jù)體量更為龐大。拿一個規(guī)模適中的煤礦企業(yè)來說,一天之內(nèi)產(chǎn)生的安全監(jiān)測數(shù)據(jù)就達到了1.024×104MB,將一個中型煤礦企業(yè)的機電設計、監(jiān)測工作面采掘通風、巷道工程設計文件中所有圖形壓縮后還有大約1.024×105MB之多。這僅僅是一年產(chǎn)生的數(shù)據(jù),那么煤炭企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營了十年或者更久的數(shù)據(jù)量有多大,可想而知。傳統(tǒng)的處理方法根本沒有能力保存體量如此巨大的數(shù)據(jù),所有煤炭企業(yè)幾乎都是采用定期刪除所有生產(chǎn)數(shù)據(jù),這其中包括那些具有極大分析價值的安全數(shù)據(jù),這給煤炭企業(yè)帶來了巨大損失。(2)種類繁多。煤礦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)種類繁多,大致可以歸為三類。第一類是結構化數(shù)據(jù),第二類是半結構化數(shù)據(jù),第三類是非結構化數(shù)據(jù)。如安全監(jiān)測、人員定位、煤炭產(chǎn)量、生產(chǎn)過程采用的自動化機械設備運行等數(shù)據(jù)屬于第一類;如采掘工作面的監(jiān)控視頻等屬于第二類;現(xiàn)場煤礦生產(chǎn)的應急預案等屬于第三類。(3)價值密度低。例如煤礦井下作業(yè)的安全數(shù)據(jù)大多數(shù)時候不會發(fā)生較大波動,該結構數(shù)據(jù)主要是以時間序列為主的穩(wěn)定狀態(tài)數(shù)據(jù),對其分析的意義和價值并不大,涉及到煤礦生產(chǎn)事故或煤礦災害的異常數(shù)據(jù)占比卻很小;與此同時,非結構數(shù)據(jù)雖然占比較大,但是其中不乏分析價值較低的非結構數(shù)據(jù),所以煤礦生產(chǎn)產(chǎn)生的大體量數(shù)據(jù)中存有大量無分析價值的數(shù)據(jù)。(4)產(chǎn)生速度快。隨著科學技術和自動化技術的不斷進步,無論是安全監(jiān)測系統(tǒng)還是煤礦生產(chǎn)管理系統(tǒng)基本都實現(xiàn)了高度自動化,可以確保煤礦生產(chǎn)作業(yè)全天候進行,這是煤礦生產(chǎn)作業(yè)產(chǎn)生數(shù)據(jù)快的根本原因。
2煤礦生產(chǎn)大數(shù)據(jù)框架的建設
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)有關數(shù)據(jù)的分析和挖掘可以利用大數(shù)據(jù)技術來完成,通過大數(shù)據(jù)技術的應用,可以科學診斷出煤礦生產(chǎn)過程中存在的安全隱患以及重大災害發(fā)生的可能性。關于煤礦生產(chǎn)企業(yè)的特點、煤礦企業(yè)大數(shù)據(jù)的梳理分析以及預測影響煤礦生產(chǎn)的安全隱患的計算需求,最終確定煤礦生產(chǎn)大數(shù)據(jù)框架建設需要3個層次的技術框架。第一個層次是存儲層、第二個層次是框架層、第三個層次是服務層。
3關于煤礦安全生產(chǎn)管理方面的大數(shù)據(jù)模型
3.1專家知識庫。整理煤礦行業(yè)內(nèi)相關規(guī)章制度和與煤礦安全生產(chǎn)有關的理論知識,繼而為煤礦生產(chǎn)大數(shù)據(jù)計算提供規(guī)則支撐的過程就是煤礦企業(yè)構建安全生產(chǎn)專家?guī)斓倪^程。其構建基本流程如下:流程建設大框架是先建設煤礦生產(chǎn)安全知識體系,在通過相對應的知識表達式建立總體知識數(shù)據(jù)庫。煤礦安全生產(chǎn)知識體系的建立主要是依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》、《安全生產(chǎn)法》等與煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)有關的法律法規(guī)來建立的,在此基礎上建立煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)知識數(shù)據(jù)庫。概念和邏輯數(shù)據(jù)模型結構是安全動態(tài)專家知識數(shù)據(jù)庫的主要組織部分,其形成過程是通過深度分析煤礦生產(chǎn)過程的實施方案、生產(chǎn)作業(yè)的規(guī)章制度以及采煤過程中采取的工程措施來實現(xiàn)的。專家?guī)斓脑u分制度和基本策略以及體系自身的維是由元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的開發(fā)應有來實現(xiàn)的,除了元數(shù)據(jù)系統(tǒng)的開發(fā)之外,還需要對知識的增加、知識的刪減、知識的更新以及檢查知識的正確性和是否存在歧義性進行知識庫管理系統(tǒng)的開發(fā)。3.2評價指標庫。煤礦安全生產(chǎn)作業(yè)是一個復雜的動態(tài)系統(tǒng),該動態(tài)系統(tǒng)包括工作人員、生產(chǎn)作業(yè)用的機械設備以及采煤作業(yè)環(huán)境。作業(yè)單元存在諸多危險因素,如瓦斯爆炸、采煤頂板塌陷事故、地下水突涌以及機械設備故障等,與作業(yè)單元相似,采煤作業(yè)的空間分布也同樣面臨諸多相似的危險因素。煤礦生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)很多危險源,這些危險源類型不同,需要對這些危險源進行量化評估,而對這些危險源進行量化的最好方法是建立評價指標庫。目前針對煤礦生產(chǎn)安全狀況的評價方法主要有四種。第一種是利用評價結果的量化程度來劃分;第二種是利用評價結果的推導過程來劃分;第三種是利用評價系統(tǒng)的專屬性質(zhì)來劃分;第四種是利用評價系統(tǒng)所達到的預期目的來進行劃分。
4結束語
通過大量實踐可知,煤礦生產(chǎn)作業(yè)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)在大數(shù)據(jù)技術的處理下,可以得到較為科學的分析和推理,為煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)預測提供了科學依據(jù),對煤礦安全生產(chǎn)管理方面的提升有較大促進作用。
參考文獻:
[1]劉香蘭.煤礦安全生產(chǎn)大數(shù)據(jù)分析與管理平臺設計研究[J].煤炭工程,2017(06):32-35.
作者:孟現(xiàn)明 孔祥太 宋洪亮 張寶國 單位:兗礦集團濟寧二號煤礦