煤炭安全预警中大数据技术的实践应用

天地（常州）自动化股份有限公司 刘建庆

随着煤炭使用量的增加，传统煤炭开采已经不能满足生产需要，并且存在较多的问题，需要进行更高层次的提高。由于煤炭的生产存在多种不稳定因素[1]，使煤炭供需失衡，效率低和运输力低下等，这直接影响到了煤炭资源的使用。所以，建立一套必要的煤炭安全预警体系对整个煤炭企业的发展尤为重要，提高煤矿企业的经济发展。在煤炭安全预警体系中采用大数据技术来提高其生产力和经济效益，稳定煤炭企业运行状态，对不稳定因素做出必要的预警指示。

1 大数据概念简析

随着我国计算机、电子商务和物联网的不断发展，给我国很多行业的发展奠定了有利基础，特别是煤炭企业。在计算机普及的时代，人们开始对大数据越来越重视，我国煤炭企业的在安全预警系统中很好的诠释了大数据技术的应用[2-4]。“大数据”这一概念是专业人士和学者就目前全球科技发展而制定的一个较为理想化的数据系统，主要有各种结构较为复杂，数量较大的数据构成的一种集合体。大数据以“大”为最突出特点，并且有自身的不同特点，主要特点表现在四个方面：体量较大的数据，多样化数据，变化较快的数据和价值密度较低的数据。由以上四个方面的特点可以看出，在推动产业发展的同时，需要利用大数据进行数据的全方位收集，并且对收集的数据进行必要的分析，挖掘出数据背后的经济价值，从而对企业中的管理实施服务。

2 煤炭资源安全预警指标

由于我国煤炭储备量和使用量都比较大，煤炭能源系统的运行较为复杂，所以在此基础上需要从能源系统的整个安全角度来分析，并且对煤炭资源进行安全预警。在进行安全预警的过程中需要对预警指标进行针对性选择，使预警指标不但要反映出煤炭生产和使用情况，而且还需要对煤炭的未来发展情况进行系统的规划，与此同时，安全预警指标有较大的数据统计功能和数据分析原则。对煤炭资源的储量，勘探和市场需求等各种因素进行分析，情怯在发展的基础上进行预警指标体系的安全评价。煤炭资源警情方面选择煤炭资源中的一定比例还作为已经指标，比如煤炭资源储采比，煤炭资源储耗比和煤炭资源采出率。煤炭资源使用和生态方面，预警指标的选择有一定的范围，选择煤炭占一次能源消费比例作为预警指标。环境污染方面，煤炭的污染程度较高，均高于其他能源的污染率，我国对煤炭污染整治措施没有施行到位，并且治理方案对污染的限制较为薄弱，缺少必要的数据统计，因此在此基础上不对其他指标进行考虑，各预警指标有具体的说明[5-7]。

(1)煤炭资源储耗比。煤炭资源储耗比=煤炭资源保有量／预测期间煤炭资源消耗需求量。从这个公式可以看出，需要从不同角度对煤炭资源的安全使用情况进行考虑，从而达到一个煤炭使用的相对均衡。

(2)煤炭资源储采比。煤炭资源储采比需要从煤炭的生产角度对煤炭资源的安全进行考虑，从而使煤炭资源达到一个相对平衡的储采比。

(3)煤炭资源采出率。煤炭资源采出率的不断增高，能够有效保证煤炭资源的不断提高，以此得到最为有利的保障。

(4)矿山开采条件和建设投资。矿山开采条件主要从不同角度对煤炭的开采进行考虑，一般情况下需要从煤炭开采难易度、设施条件和运输条件等方面，在对开采条件进行优劣程度分析时可以通过上述不同方面进行指标的一定量化。

(5)煤炭占一次能源消费比例。煤炭热值不但在一定程度上偏低，而且产生的污染物最多，因此在此基础上需要对煤炭占以此能源的消费比例进行最大程度上的降低，为了将所有预警指标统一为越大越好型，用“非煤炭能源占一次能源消费比例”来表示煤炭占一次能源消费比例。

3 大数据技术在煤炭安全预警体系中的应用

3.1 全面认识大数据理念，避免煤炭安全预警陷入误区

大数据技术有很大的开发前景和广泛用途，在煤炭安全预警体系中起到了一个较为完善的预警体系，虽然如此，煤炭企业也不同完全通过大数据技术来百分之百的完善安全预警体系。通过我国该领域的发展来看，一般的软件还不能对大数据进行很好的整合，并且无法在规定的时间内对其进行有效处理，于此同时煤炭企业也没有较多的大数据安全供自身参考。为了更好的使煤炭在运行过程中有一个好的安全预警体系，企业对大数据投入了较大的精力，并且对其的发展有较大的期待，但是这种技术的使用成本比较高，一些中小型企业的无法得到长久的支持，所以，煤炭企业在使用大数据技术之前需要对自身经济能力和技术实力进行系统的评估，并且对大数据技术进行正确的认识，与此同时根据自身各方面情况进行不断推广，避免煤炭安全预警陷入误区。

3.2 提升煤炭企业基础数据质量，培养大数据技术

煤炭企业最为重要的一项管理手段就是ERP 系统，能够在很大程度上帮助煤炭企业进行信息的有效整合和供应，企业在安全生产的过程中应以信息化和标准化建设为基础来不断推进ERP系统，并对其进行不断的优化。还需要对管理制度进行适当的修正，对报表质量进行必要的系统管理，最大程度上实现实现煤炭安全工作的制度化，并且根据制度完善财务系统一体化。

对ERP系统进行阶段性的优化，能够使煤炭安全预警系统一体化数据进行更好的升级，使煤炭企业数据质量得到更好的提高，以此对整个煤炭生产环节业绩得到提升。推进数据的建设能够有效培养大数据技术在其中的应用。

3.3 大数据运用的人才储备

煤炭企业在进行大数据技术应用的过程中，需要对该技术人员进行相应的技术培训，强化能力建设，以此提高技术人员综合素质的运用，使其全方位发展，大力实施骨干人才培养计划。在此基础上主要从不同方面入手，比如对煤炭企业环境进行了解，培养信息能力和培养战略思维等。在能力培养的基础上需要对技术人员的积极性和主动性进行充分提高，使技术人员对整个煤炭流程进行熟练的了解和掌握，对大数据技术的在安全预警体系中的应用进行必要的把握，并且使其和业务知识进行有利的结合。

3.4 结合煤炭企业安全状况，推进大数据技术的运用

大数据技术在煤炭安全预警中的应用不能作为短期事情来对待，需要进行长期的战略部署，由于该技术的应用较为复杂，尤其是覆盖较为综合的企业而言更是如此，特别是对于我国煤炭市场低迷的环境中，还需要考虑能够使大数据技术在安全预警系统中正常运行的各个因素，并且权衡成本效益。在大数据技术的应用中，煤炭企业应当从以下两个方面进行安全的考虑：1）煤炭企业应当选择信息水平和管理水平相对较高的单位作为试点，能够有效对大数据技术的应用进行有效的验证，体系稳定后再进行全面的应用和市场推广；2）可以对煤炭企业管理层较为关注的领域作为大数据技术重点测试地点，例如：在煤炭价格的影响下，企业可以在安全预警体系的构建中和专业机构合作进行大数据技术的应用。

4 结束语

煤炭在生产的过程中需要进行必要的转换，比如将煤炭通过一定技术手段转换成绿色环保型，来保证煤炭的稳定开发量，提高科学产能比例，这不但能够有效降低环境污染，而且对煤炭安全预警体系的建立有很大的作用，使大数据技术在其中得到更为全面的应用，突破技术上的缺陷和不足，降低体系建立过程中的成本耗费，有序布局，适度发展现代煤化工，提高资源利用率和煤炭资源生产安全。煤炭企业的安全发展必须要进行必要的改革，在改革的同时使大数据技术在煤炭安全预警中得到更好利用。

[1]王方,王艳淑.基于云计算的煤炭生产数据海量存储技术研究[J].煤炭技术,2014,03:196-198.

[2]杜楠,崔欢喜,李佳宝.基于数据挖掘技术的煤炭企业供应商管理系统的研究与设计[J].中国煤炭,2014,10:66-69+88.

[3]江卫.基于系统动力学的煤炭企业循环经济系统研究[D].天津大学,2012.

[4]王立平,刘艳玲,赵文玲.数据挖掘技术在煤炭企业CRM构建中的应用研究[J].煤炭技术,2013,11:243-244.

[5]刘立军.利用数据挖掘技术对煤炭开采量的信息提取[J]. 煤炭技术,2013,12:146-147.

[6]王庆庆.山西省煤炭企业技术创新能力评价研究[D].太原理工大学,2013.

[7]徐常凯,李继军.煤炭企业智能诊断与数据仓库技术[J].煤矿机电,2005,02:35-36+39.