2017-12-22 05:28:49
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大數據與煤礦安全管理

1、大數據 的概念 (不知不行)
根據維基百科 的定義 ,“大數據” 是指一些使用 目前現有數據庫管理工具或傳 統數據處理應用很難處理 的大型而復雜的數據集。其挑戰包括采集 、管理、存儲、搜索、共享 、分析和可視化 。必須通 過特殊化處理分析才能形成有規律、可預測 的信息服務 能力。研究大數 據的 目的就是預測,把數學算法和數學模型運用到海量的數據集中來預測事情發生的可能性并發現事物 內在關聯。對于大數據可 以用4個 總結,RPVolume(數據體量巨大)、Variety(數據類型繁多)、Value(價值密度低)、Velocity(處理速度快)。
(1)volume(數據體量巨大 )。數據級別從TB級別躍 升到 PB級別,甚至 到ZB級別 ,1ZB=IO0萬PB=IO億TB。據市場研究機構預 測:到2020年 ,整 個世界 的數據總量將會 增長44倍 ,達到35.2ZB。
(2)Variety(數據類型繁多)。大數據類型包含結構化數據、非結構化數據和半結構化數據,結構化數據是指能夠用具體的數據或統一的結 構來表示,如數字、符號;非結構化數據 是指無法用數字或統一的結構表示,如圖像、聲音、視頻 、標識等;半結構化數據是結構化的數據,但是結構變化很大,比如員工的簡歷、不 同商品的信息等等。這種多類型數據對大數據 的處理能力提 出了更高要求 。
(3)Value(價值密度低)。以井下瓦斯監控數據為例 ,在 24小時連續不斷的井下瓦斯監測數據中,有用的數據可能僅有幾個,沙里淘金 ,數據的價值彌足珍貴。如何通過強大 的運 算能力和高效的數 據模型迅速完成海量數 據的價 值 “提純”,是 目前大數據背景下需要解決的難題。
(4)Velocity(處理 速度快 )。在計算能力強 大的云計算環境中,利用各種大數據分析工具,比如Hadoop,SPSS和R,可從各種類型的數據 中快速獲得高價值的信息,大大減輕了人的工作強度和時間,這一點和傳統的數據 分析技術有著本質的區別。

2、我國煤礦生產的特征
我 國大 多數煤 礦地質條件復 雜,且絕 大多數為 井工開采 。主要特點要表現在 以下幾個方面 :
(1)生產條件復雜。我國煤礦井深平均都在400m以上,井下空間狹小、環境惡劣、陰暗潮濕 ,沒有陽光照射,能見度低,作業 場所變動頻 繁,各類 事故難以有效控制 ,對 井下設備的安全性和可靠性要求很高。
(2)生產系統復雜。煤礦生產必備 的六大產系統有:采煤 系統、掘進系統、機電系統、運輸系統 ,通風系統、排水系統 ;為保證安全生產,大部分煤礦又建有:監測監控、人員定位、通訊聯絡、緊急避險、壓風 自救、供水施救等系統 。要 使各系統相互協調、高效運轉十分不易。
(3)作業環境 艱苦。煤 礦井下巷 道陰暗潮濕 ,沒有 陽光 ,煤礦工人長時 間高強度在井下作業 ,體 能下降快,反 應遲鈍,極易產生焦躁情 緒;同時,在煤炭生產過程中,作業人員還要牢記作業規程,防止水、火、瓦斯 、冒頂、機電等各種安全事故的發生,思想上一直處于高度緊張狀態。
(4)自然災害嚴重。我國煤層賦存條件較差,地質條件復雜,一大批礦井快速進入深部開采階段,開采深度有 的甚至達到千米 以上。深部開采伴隨著災害因素增多,導致災害的機理復雜,災害事故時有發生。高溫熱害、沖擊地壓、煤與瓦斯突出、突水、煤層自燃等問題,嚴重危害煤礦安全生產。
(5)職工勞動 技能素質偏低 。我國煤 礦從業 人員數 量多、結構復雜 ,受教育程度 普遍偏低 ,缺乏 自我保 護意識和能力,違章作業現象很普遍 。

3、煤礦數據 特征
(I)數據體量巨大。煤礦企業在生產過程 中產生持續不斷的動態數據,如瓦斯監測數據、機電設備運轉數據、井下人 員運動軌跡數據 以及調度視頻監控圖像等等各種數據;同時,煤礦安全監察監管部門歷年來也積 累了大量 的管理和執法數據。
(2)數據種類繁多。有結構化數據如瓦斯監測數據 、入井人數、煤炭產量等;半結構化和非結構化數據如礦土資料、監控視頻、規章制度、應急案例等,并且此類數據所占比例越來越高。
(3)數據價值密度低。井下各種類型監測設備和傳感器實時運行,連續監 控井下生產環境和設備運行狀況 ,從而不問斷產生海量數據,而真正有用的數據 占比例很少。
(4)數據產生和增長速度快。物聯網與工業信息化系統大量應用于煤礦生產安全管理,涵蓋的子系統越來越多。各系統的24h不間斷運行,產生大量的數據,使數據量持續快速增長。
從以上特征可以看出,煤礦數據具備大數據的4v特征,能夠運用大數據技術進行分析,并預測煤礦發生事故的可能性。同時,大數據在 提升安全監察監管能力和明確安全責任方面也可發揮重要作用。

4、 當前我國煤礦安全管理存在的問題
近年來,我 國各級政府高度重視煤礦安全生產工作 ,出臺了一系列保障煤礦安全生產 的政策法規,加大了監察監管力度 ,煤礦 的安全生產環境得到 了明顯的改善 ,近年來煤礦的傷亡事故和死亡人數有較 大幅度的下降,但仍有很多問題需要認真地思考和妥善地處理:
(1)當前煤礦企業 的事故隱患排查主要靠人力,通過人的專業 知識和工作經驗去發現生產中存在 的事故隱患。這種方式容易受到人的主觀因素的影響,同時還 受人的專業知識掌握程 度和工作經驗的限制,難以準確判斷安全與危險狀態,可靠性和科學性不高;
(2)由于缺少有 效的事故分析工具,缺 乏對事故規律 的認識 ,導致我國對安 全生產事故主要采取 “事后管理”的模 式,缺少事前預防,在事故發生后才去分析事故原因、追究事故責任、制定防治措施,這種方式存 在很大局限性 ,不能達到從源頭上防止事故的目的;
(3)信息共享程 度不夠,由于煤礦生產信息的敏感性 ,企業和監察監管部門可能都不愿意共享安全生產和監察執法數據,使信息的價值和利用率大大降低。

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