贵州煤矿安全监察局安全技术中心 贵州贵阳 550081
摘要：煤矿的安全监测控制系统在整个煤矿工作生产过程中对风险的防范具有十分良好的作用，生产安全事故的概率因为应用了这样的系统得到了极大的降低，同时一定程度上也给以后的煤矿开采工作的安全打下了一个坚实的基础。本文采用了大数据分析原理，构建了煤矿安全生产监控体系，实现了对煤矿安全生产的提前预测，对提升煤矿安全生产质量具有十分重要的意义。
关键词：大数据；煤矿；安全管理；监控
引言
随着煤矿综采技术的不断进步，煤矿综采作业效率不断提高，生产过程中各种综采配合作业的复杂性随之增加，对煤矿安全生产管理提出了更高的要求。煤矿安全生产管理的缺失极易导致各类生产事故的发生，因此煤矿安全生产管理是煤矿安全、稳定生产的核心。针对目前多数企业的安全生产管理依旧采用人工记录、人工点检所存在的安全管理效率低下、可靠性差，给煤矿正常生产带来严重隐患的现状，提出了一种新的煤矿安全管理监控系统。该监控系统采用了大数据分析原理，构建了煤矿安全生产监控体系，实现了对煤矿生产过程的全程监控和提前预测，有效降低了故障发生的概率，对提升煤矿安全生产质量具有十分重要的意义。
1煤矿安全监控系统所具有的重要作用
1.1保证煤矿的安全生产
想要更好地对煤矿安全生产进行保证，必须要让监测瓦斯的不间断性和断电的及时可靠性得到有效保证。通过对监测瓦斯的不间断性进行保证，可以让煤矿井下每个地点不间断的监测瓦斯气体的具体浓度和及时报警，这样的方式是传统型人工检查做不到的。对于断电的及时可靠性来说实际上是有效保证了回风区域和采掘工作面非本质安全型电气设备在风机停运、瓦斯超限及传感器出现断线故障后能实现自动断电闭锁的功能。在这样的情况下如果想要有效的减少瓦斯安全事故的发生，那么就要科学合理的去应用煤矿安全监控系统，在瓦斯事故即将发生之前就将其及时的消除在萌芽状态。
1.2提供参考给监管部门行政执法
对于煤矿安全的监控系统来说主要依靠的就是和计算机网络相关的电子信息产品，实际进行监测的时候各种类型的报表和数据都可以把相关煤矿企业井下安全方面的生产情况去真实的反应出来，同时煤矿违法私自组织生产、瓦斯超限继续组织作业、瓦斯检查过程中存在假检漏检及风机不能进行自动切换等方面安全隐患行为都能及时发现，并在这样的基础上可以更加准确的给相关监管执法部门提供相应的参考数据进行执法。
1.3实现煤矿的高效和高产
如果想要更好的分析出地质构造和煤矿采掘进度对瓦斯涌出量之间所具有的规律和关系，那么就需要使用煤矿安全监控系统对工作面瓦斯浓度历史曲线图的具体变化情况进行分析，这样对相关煤矿管理人员来说可以更加方便准确的对瓦斯涌出的具体情况进行判断，并在此基础上重新修订和安排相关的采掘衔接计划，以此让煤矿安全高效的生产更好的实现。
2大数据安全管理信息化平台
针对煤矿安全生产管理涉及面广、流程多、管理复杂的情况，提出了采用大数据信息化安全管理的概念，充分利用大数据在信息汇总和分析方面的优势，建立一套智慧化安全管理监控系统，利用布置在煤矿地面和井下的各种传感器设备实现对煤炭生产过程中各工艺流程的全面监控和分析，实现对生产流程的全面监控和运行状态异常的提前预警。该大数据安全管理信息化平台主要包括了感知层、平台层和应用层三部分。感知层又叫监控层，主要依靠大量的传感器设备实现对现场作业环境、生产状态的全面监控，是大数据安全信息化管理的“眼睛”。
平台层是大数据安全信息化管理的“大脑”，主要用于对监控层所监测的数据信息进行分类汇总、分析、输出结果，以满足对整个安全生产管理工作的智慧化控制。应用层则是将平台层的分析结果以图表、曲线、特别提示等方式显示在监控平台上，为监控人员实时掌握整个煤矿的安全生产状态奠定基础。该大数据安全管理信息化平台能有效地将整个煤矿生产的安全管理要素进行整合，利用大数据分析的方案对安全生产状态进行分析，及时发现生产过程中的异常并预警，提升了煤矿安全生产管理的效率和精细化程度。
3煤矿安全管理监控系统的应用
监控层作为煤矿安全生产管理系统的核心，其监控数据的准确性和数据传输效率、抗干扰性等直接决定了安全管理监控系统工作的可靠性，因此应选择监控精度高、使用寿命长、抗干扰性能好的传感器设备，同时传输系统应采用数据传输速度快、抗干扰能力强、数据兼容性高的工业以太环网数据结构。为了确保每个区域数据监测的准确性，降低平台层的数据处理复杂性，在每个监测区域均设置了1个交换机分站，用于对区域内生产状态进行初步分析。。由该监控层整体结构可知，该系统主要包括监控单元、交换机单元、传输网络和监控主机，监控数据经过交换机单元的预先处理后传输到网络交换机内，通过网络交换机和工业以太网络，实现对数据的分析和传输。在煤矿安全生产过程中，各类传感器对设定的监控对象进行连续不间断的监测，然后将输出数据传递到监控分站。监控分站则利用大数据分析方法，对数据中的有效信息进行梳理，过滤掉无用信息，然后将初步筛选的信息再传递到井下交换机。交换机进行数据转换和工作条件初步判别后，将判别结果传输到网络交换机内，进行最终的安全运行状态的分析和判别，并输出对应的安全响应信号，对安全隐患进行报警和修正。
4大数据流转方案
由于整个安全管理监控系统所监测的数据来源广泛、数据量大，基于大数据的安全管理监控系统的难点在于如何对所收集数据进行合理的分配和处理。经过对多种大数据流转方案的分析，提出了一种新的基于数据分类调取处理的监测数据流转方案。该方案首先对监测对象和数据传输方案、传输及时性要求等进行分析判断，然后根据实际需求以视频传输、数据传输或触发信号传输，根据数据传输要求分别采用不同的数据传输接口，满足数据传输快速性和安全性的需求。对数据的存储则采用了非结构化的数据存储模式，能在确保存储量的情况下提升数据存储、调取速度，满足大数据快速处理的需求。在大数据分析方面则采用分层次数据处理、分层次数据淘汰、数据分析模型库建立等手段，实现对数据分析流程的简化，将数据分析处理速度提升了15%以上，确保了煤矿安全管理监控系统运行的稳定性和可靠性。
结束语
针对煤矿安全生产管理采用人工控制效率低、可靠性差，无法满足煤矿安全生产需求的现状，提出了一种新的煤矿安全管理监控系统，其采用了大数据流转方案，显著提升了煤矿安全生产管理的效率和准确性。实际应用表明：（1）大数据安全管理信息化平台主要包括了感知层、平台层和应用层三部分，利用大数据分析的方案对安全生产状态进行分析，及时发现生产过程中的异常并预警，提升了煤矿安全生产管理的效率和精细化程度；（2）大数据分析方面采用了分层次数据处理、分层次数据淘汰、数据分析模型库建立等手段，实现了对数据分析流程的简化，将数据分析处理速度提升了15%以上；（3）该煤矿安全管理监控系统能将煤矿安全管理人员的数量降低60%，同时实现对煤矿生产过程的全面监测，有效提升了煤矿安全生产管理的可靠性，为实现煤矿安全生产管理的智能化奠定了基础。
参考文献：
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