探究在大数据分析时代下如何进行煤矿安全生产信息化建设

伍之俭

（广西右江矿务局有限公司小龙煤矿 百色田东县 531500）

探究在大数据分析时代下如何进行煤矿安全生产信息化建设

伍之俭

（广西右江矿务局有限公司小龙煤矿 百色田东县 531500）

现阶段，煤矿企业的经营处于较为困难的状态，利用可视化分析工具对以往经验积累的有效数据进行分析和整合，并根据分析的结果，来制定对煤矿安全生产起到指导作用的相关决策。本文主要从煤矿企业安全生产信息化建设的现状入手，发现其中存在的问题，最后，对煤矿安全生产大数据系统进行详细分析。

煤矿安全生产；指导作用；大数据系统

1 前言

从国家安监局网站统计数据看，我国煤矿安全状况逐渐好转，死亡率逐年下降，但煤矿安全生产工作还要作为一项长期工作常抓不懈。随着国家两化融合的发展，信息化建设逐步被煤炭企业重视，安全生产信息化建设成为了安全生产水平的一项基础工作。山西省作为全国的煤炭大省，加速开展安全生产信息化建设成为了促进行业安全发展、和谐发展的必然选择。

2 煤矿安全生产信息化建设现状

近年来，我国煤炭企业越来越重视对煤矿安全生产信息的重视，并取得了一定的进步和发展，主要体现在以下方面：

（1）建设良好的网络环境。将生产矿井建立在以工业以太网为基础的局域网上，有效实现工业控制网路和企业的信息化发展。

（2）构建煤矿综合自动化体系。在工业控制网络的基础上，把工业组态软件作为搭建综合自动化信息集成平台的重要部分，并在此平台上，实现生产过程控制和安全监控系统的统一管理，逐步实现对煤矿生产及安全的远程监测。

（3）建设煤矿安全避险系统。安全避险系统主要包括：矿井通信联络系统、瓦斯监测监控系统、矿井压风自救系统、供水施救系统、井下紧急避险系统及人员考勤定位系统。

（4）建设企业管理信息系统。要求向企业内部特定的专业部门构建的系统主要包括：生产调度指挥系统、煤质及运销管理系统、财务管理系统、机电设备管理系统等。这些信息管理系统的主要作用在于能将生产信息及数据有效的积累下来，但目前，缺乏较为深度的数据分析工具，从而导致对数据的分析和处理还处在初级阶段，在这种情况下，无法将数据的自身价值充分体现出来。

3 煤矿安全生产信息化建设存在的问题

3.1 矿井各专业之间信息系统割裂

煤矿企业的各个部门认为自身是独立存在的，所以只是简单的以各自的主要业务为核心，建立相关的管理信息系统和安全监测系统，但其中由于缺乏统一的规划和较为全面的考虑，从而导致这些系统间无法进行共同操作和实现数据的共享，往往造成信息和设备成为独立的个体，而在实际的生产操作中，煤矿安全生产信息化建设需要综合性的信息。

3.2 信息和设备的独立，不利于多信息维度的综合决策分析

目前，生产和管理朝着信息化的方向发展是煤矿安全生产信息化建设的重要任务和目标，涉及到诸多专业以及多个层面的信息。但这些信息却处在数据和设备比较独立的状态，与此同时，煤矿生产安全重要决策的信息化离不开专业系统的数据处理和分析能力，而这些能力也处在被割裂的状态。

3.3 缺乏数据可视化及分析手段，不利于综合决策分析

现阶段，虽然，随着煤矿企业的安全生产和运营，越来越多的信息系统都在不断提供着大量的数据，但缺乏相应有效的可视化数据分析和处理的工具，导致相关的决策人员不能对煤矿企业当前及未来的生产管理和运营状态进行了解和掌握，从而无法对获取到的关联维度信息进行结构、比较及趋势分析等，不利于对全局或局部数据的获取，从而导致不能及时查找出引发问题的根本原因。

3.4 综合决策分析缺乏时空维度的支持

煤矿的安全生产和管理离不开时间和空间的存在，在一定程度上，其管理决策的分析需要时间和空间维度的参与，但目前，许多煤矿信息系统在进行综合决策分析时通常缺少时间和空间维度的支持，比如：叠置分析、拓扑分析、缓冲区分析、时间/空间关联分析、时间/空间自回归分析等。

3.5 无法同时满足煤矿安全生产的事务性和即时性要求

煤矿安全生产不光包含了具有日常性、事务性特点的风险超前预控管理，还包含了具有即时性特点的风险识别、预测及报警，在一定程度上，加大了对建设安全生产管理信息系统的要求，要做到满足数据海量化、监控实时化、数据海量化、分析决策在线化和智能化、系统集成化，现阶段，这些都是我国信息系统建设的不完善之处。

4 煤矿安全生产大数据分析系统

4.1 大数据分析的概念

简单来说，所谓的大数据分析就是对规模巨大的数据进行分析，主要有四大特征：数据量大、类型多、速度快、真实性。全新的数据处理理念和分析工具对于大数据分析来说至关重要，以便于能够及时在海量的数据中发现信息的潜藏价值。从数据处理理念来说，大数据分析的创新主要体现在全体数据、高效率、注重相关性这三方面。针对现阶段的大数据来说，需要全新的数据分析和处理工具，主要包括：①大数据分析可视化方法；②大数据挖掘算法；③预测性分析能力；④语义处理能力；⑤数据质量和数据管理技术。

4.2 大数据分析系统的建设

从大数据处理和分析的相关理念来看。建设煤矿企业安全生产大数据分析系统的主要目标是将数据和安全知识进行集成、将三维虚拟可视化展示出来、诊断分析煤矿安全动态。其具体的建设内容包括：

（1）构建煤矿安全综合数据库。建立煤矿安全大数据分析诊断系统，主要通过物联网和云计算技术达到数据全面综合集成的目标，主要综合集成的数据包括：专业业务系统的事务性数据、基础空间和属性数据、通过在线监测获取的实时性数据。

（2）构建煤矿安全动态分析诊断的专家知识库。为了达到知识集成的目标，可对煤矿安全生产有关的规范规程体系中的经验或相关的理论知识进行整理，其中理论知识主要包括：评估模型、三违行为知识、设备和工种操作规程知识、隐患界定知识、煤矿安全规程、煤矿作业规程。

（3）建设三维虚拟矿井可视化平台。为了达到将信息和知识三维虚拟矿井的可视化进行展示和分析，其建设的主要内容是在高精度地质模型理论研究的基础上，将三维虚拟矿井平台开发出来，切实将断层建模、地层建模、工作面建模、钻孔建模和巷道建模等工作落实到位。另外，在三维虚拟矿井平台的基础上，实现数据和知识可视化、煤矿安全生产活动可视化、分析和决策过程可视化。

（4）研究并开发煤矿安全动态分析系统。在专家知识库煤矿安全生产分析和决策的基础上，通过利用煤矿安全综合数据库中的所有基础数据、事务性数据和在线实时监测数据，对煤矿安全生产状况进行评估、演绎和推理，通过动态分析并诊断煤矿安全生产的现状和未来的发展趋势，除此之外，对于煤矿会出现的应急现象，及时制定并实施合理有效的解决措施。

5 结语

数据的处理和分析从物联网、大数据及云计算中获得了全面的创新，在一定程度上，会对煤矿企业建设信息化产生一定的影响，有利于提升煤矿安全生产的水平。煤炭行业在信息化建设方面比互联网、电子商务等其它行业相比，发展较晚，因此，严格要求从事煤矿安全生产科技的工作人员需要把握住有效的机会，更加注重研究大数据分析和处理的应用，以此来，推动煤矿企业的信息化建设。

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[2]王海军，武先利.“互联网+”时代煤矿大数据应用分析[J].煤炭科学技术，2016，44（2）：139～143.

[3]何志强.在煤矿安全生产中物联网、大数据技术的应用研究[J].电子世界，2015（22）：22～23.

TD67

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1004-7344（2016）15-0186-02

2016-4-26