2017-12-22 05:28:49
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大数据与煤矿安全管理

1、大数据 的概念 (不知不行)
根据维基百科 的定义 ,“大数据” 是指一些使用 目前现有数据库管理工具或传 统数据处理应用很难处理 的大型而复杂的数据集。其挑战包括采集 、管理、存储、搜索、共享 、分析和可视化 。必须通 过特殊化处理分析才能形成有规律、可预测 的信息服务 能力。研究大数 据的 目的就是预测,把数学算法和数学模型运用到海量的数据集中来预测事情发生的可能性并发现事物 内在关联。对于大数据可 以用4个 总结,RPVolume(数据体量巨大)、Variety(数据类型繁多)、Value(价值密度低)、Velocity(处理速度快)。
(1)volume(数据体量巨大 )。数据级别从TB级别跃 升到 PB级别,甚至 到ZB级别 ,1ZB=IO0万PB=IO亿TB。据市场研究机构预 测:到2020年 ,整 个世界 的数据总量将会 增长44倍 ,达到35.2ZB。
(2)Variety(数据类型繁多)。大数据类型包含结构化数据、非结构化数据和半结构化数据,结构化数据是指能够用具体的数据或统一的结 构来表示,如数字、符号;非结构化数据 是指无法用数字或统一的结构表示,如图像、声音、视频 、标识等;半结构化数据是结构化的数据,但是结构变化很大,比如员工的简历、不 同商品的信息等等。这种多类型数据对大数据 的处理能力提 出了更高要求 。
(3)Value(价值密度低)。以井下瓦斯监控数据为例 ,在 24小时连续不断的井下瓦斯监测数据中,有用的数据可能仅有几个,沙里淘金 ,数据的价值弥足珍贵。如何通过强大 的运 算能力和高效的数 据模型迅速完成海量数 据的价 值 “提纯”,是 目前大数据背景下需要解决的难题。
(4)Velocity(处理 速度快 )。在计算能力强 大的云计算环境中,利用各种大数据分析工具,比如Hadoop,SPSS和R,可从各种类型的数据 中快速获得高价值的信息,大大减轻了人的工作强度和时间,这一点和传统的数据 分析技术有着本质的区别。

2、我国煤矿生产的特征
我 国大 多数煤 矿地质条件复 杂,且绝 大多数为 井工开采 。主要特点要表现在 以下几个方面 :
(1)生产条件复杂。我国煤矿井深平均都在400m以上,井下空间狭小、环境恶劣、阴暗潮湿 ,没有阳光照射,能见度低,作业 场所变动频 繁,各类 事故难以有效控制 ,对 井下设备的安全性和可靠性要求很高。
(2)生产系统复杂。煤矿生产必备 的六大产系统有:采煤 系统、掘进系统、机电系统、运输系统 ,通风系统、排水系统 ;为保证安全生产,大部分煤矿又建有:监测监控、人员定位、通讯联络、紧急避险、压风 自救、供水施救等系统 。要 使各系统相互协调、高效运转十分不易。
(3)作业环境 艰苦。煤 矿井下巷 道阴暗潮湿 ,没有 阳光 ,煤矿工人长时 间高强度在井下作业 ,体 能下降快,反 应迟钝,极易产生焦躁情 绪;同时,在煤炭生产过程中,作业人员还要牢记作业规程,防止水、火、瓦斯 、冒顶、机电等各种安全事故的发生,思想上一直处于高度紧张状态。
(4)自然灾害严重。我国煤层赋存条件较差,地质条件复杂,一大批矿井快速进入深部开采阶段,开采深度有 的甚至达到千米 以上。深部开采伴随着灾害因素增多,导致灾害的机理复杂,灾害事故时有发生。高温热害、冲击地压、煤与瓦斯突出、突水、煤层自燃等问题,严重危害煤矿安全生产。
(5)职工劳动 技能素质偏低 。我国煤 矿从业 人员数 量多、结构复杂 ,受教育程度 普遍偏低 ,缺乏 自我保 护意识和能力,违章作业现象很普遍 。

3、煤矿数据 特征
(I)数据体量巨大。煤矿企业在生产过程 中产生持续不断的动态数据,如瓦斯监测数据、机电设备运转数据、井下人 员运动轨迹数据 以及调度视频监控图像等等各种数据;同时,煤矿安全监察监管部门历年来也积 累了大量 的管理和执法数据。
(2)数据种类繁多。有结构化数据如瓦斯监测数据 、入井人数、煤炭产量等;半结构化和非结构化数据如矿土资料、监控视频、规章制度、应急案例等,并且此类数据所占比例越来越高。
(3)数据价值密度低。井下各种类型监测设备和传感器实时运行,连续监 控井下生产环境和设备运行状况 ,从而不问断产生海量数据,而真正有用的数据 占比例很少。
(4)数据产生和增长速度快。物联网与工业信息化系统大量应用于煤矿生产安全管理,涵盖的子系统越来越多。各系统的24h不间断运行,产生大量的数据,使数据量持续快速增长。
从以上特征可以看出,煤矿数据具备大数据的4v特征,能够运用大数据技术进行分析,并预测煤矿发生事故的可能性。同时,大数据在 提升安全监察监管能力和明确安全责任方面也可发挥重要作用。

4、 当前我国煤矿安全管理存在的问题
近年来,我 国各级政府高度重视煤矿安全生产工作 ,出台了一系列保障煤矿安全生产 的政策法规,加大了监察监管力度 ,煤矿 的安全生产环境得到 了明显的改善 ,近年来煤矿的伤亡事故和死亡人数有较 大幅度的下降,但仍有很多问题需要认真地思考和妥善地处理:
(1)当前煤矿企业 的事故隐患排查主要靠人力,通过人的专业 知识和工作经验去发现生产中存在 的事故隐患。这种方式容易受到人的主观因素的影响,同时还 受人的专业知识掌握程 度和工作经验的限制,难以准确判断安全与危险状态,可靠性和科学性不高;
(2)由于缺少有 效的事故分析工具,缺 乏对事故规律 的认识 ,导致我国对安 全生产事故主要采取 “事后管理”的模 式,缺少事前预防,在事故发生后才去分析事故原因、追究事故责任、制定防治措施,这种方式存 在很大局限性 ,不能达到从源头上防止事故的目的;
(3)信息共享程 度不够,由于煤矿生产信息的敏感性 ,企业和监察监管部门可能都不愿意共享安全生产和监察执法数据,使信息的价值和利用率大大降低。

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