大数据分析煤矿安全生产论文
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1综合决策分析缺乏时空维度的支持
煤矿安全生产和管理是一个与时间和空间相关的过程，其综合决策分析离不开时间和空间维度的参与，而现有的煤矿信息系统往往缺乏时空维度的决策分析工具，如拓扑分析、缓冲区分析、密度分析、叠置分析、时间和空间趋势探测分析、时间/空间关联分析、时间/空间自回归分析等。煤矿安全生产内涵丰富，既包含了日常性事务性的风险超前预控管理，又包含即时性的风险识别、监测、预测乃至预警，这就给安全生产管理的各类信息系统建设提出了很高的要求，需要满足监控实时化、系统集成化、数据海量化、分析决策在线化和智能化，这些都是目前信息系统建设的短板。上述问题的存在使得我国煤矿安全生产形势没有本质的好转，诸多信息化建设成果（硬件、软件）在煤矿安全生产过程中也没有起到预期的成效。
2.1大数据分析的概念大数据分析
是指数据量急剧积累迅速超出主流软件工具和人类思维处理的极限，大数据与传统数据比较起来，有四大特征：数据体量巨大（Volume）、数据类型繁多（Variety）、数据价值密度低（Value）、更新速度快时效高（Velocity）。大数据分析需要全新的数据处理理念和分析工具，洞察发现海量高速增长信息中潜藏的价值［4］。从理念上，大数据分析与传统数据分析有三大转变：要全体不要抽样，要效率不要绝对精确，要相关不要因果。针对大数据，既有的技术架构和分析工具已经无法满足要求，需要全新的数据分析方法和技术，这其中包括：（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。
2.2大数据分析系统的建设
根据大数据处理和分析的理念，煤矿安全大数据分析系统的建设目标包括：数据综合集成、安全知识集成、三维虚拟可视化展示、煤矿安全动态分析诊断。具体建设内容包括：（1）基于物联网/云计算技术的煤矿安全综合数据库。建设煤矿安全大数据分析诊断系统，首先要利用物联网和云计算技术实现全面综合的数据集成，将基础空间和属性数据、在线监测的实时性数据、专业业务系统的事务性数据综合集成起来，构建煤矿安全综合数据库。（2）基于专家系统的煤矿安全专家知识库。针对知识集成的目标，整理规范规程体系中的经验或者理论知识（煤矿安全规程、煤矿作业规程、三违行为知识、隐患界定知识、评估模型、设备操作规程知识、工种操作规程知识），构建煤矿安全动态分析诊断的专家知识库。（3）建设三维虚拟矿井可视化平台。针对信息和知识三维虚拟矿井可视化展示分析，主要的建设内容是基于高精度地质模型理论研究开发三维虚拟矿井平台，实现地层建模、钻孔建模、断层建模、工作面建模和巷道建模等工作。然后，基于三维虚拟矿井平台，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）研发煤矿安全动态分析系统。针对基于专家知识库的煤矿安全生产分析决策，需要利用煤矿安全综合数据库中的基础数据、实时监测数据以及事务性数据，根据煤矿安全专家知识库进行煤矿安全生产状况评估、推理和演绎，动态分析诊断煤矿安全生产的现状与趋势、预测未来，并针对煤矿应急现象做出科学合理的响应对策。
3结语
物联网、云计算、大数据分析带来了新的数据处理和分析的视野［5］，也必将影响煤矿企业的信息化建设，成为提升煤矿安全生产水平的核心信息技术手段。与互联网、电子商务、电信通信等行业相比，煤炭行业在这方面的发展稍稍晚一些。因此，煤矿科技研究工作者需要抓住时机，在大数据分析处理的研究和应用上付出更大努力，推动煤矿信息化建设发展。
作者：魏忠奎 袁传增 单位：山东能源枣矿集团田陈煤矿