基于金属非金属露天矿山安全评价专家系统的研究

罗廷染

摘要：结合金属非金属露天矿山安全评价内容，本文对矿山安全评价专家系统开发需求展开了分析，提出了系统的开发方法，并对系统开发设计问题进行了探讨，为关注这一话题的人们提供参考。

关键词：金属非金属露天矿山；安全评价；专家系统

引言：

不同于地下矿山，金属非金属露天矿山需要实现露天开采，开采活动容易受复杂因素影响，在安全评价过程中需要完成多层次、多指标的安全评价体系建立，实现复杂运算过程。采用信息技术实现矿山安全评价专家系统开发，能够对专家评价过程进行模拟，使矿山安全评价工作得到简化，从而为矿山安全管理提供科学指导。

1金属非金属露天矿山安全评价

金属非金属露天矿山的生产运营属于系统工程，其安全评价涉及因素较为复杂，需要完成多层次安全评价体系的建立，并选用多个评价指标，才能得到科学的安全评价效果。从体系内容构成上来看，包含矿山生产特征、管理状况，能够对矿山生产运营存在的危险状态进行反映。在对体系评价范围单元进行划分时，需要按照危险因素、有害分布、危害类别等各方面因素将体系划分为安全管理单元、露天采矿单元、爆破单元、防火灾单元、露天运输单元等多个单元[1]。针对各单元，需要完成相应安全评价指标的筛选，比如安全管理单元应包含安全技术措施、安全管理规章制度、事故管理、安全教育培训、应急预案等。明确安全评价内容层次，可以完成相应指标体系的建立，从而达到评价金属非金属露天矿山安全的目标。

2基于金属非金属露天矿山的安全评价专家系统

2.1系统开发需求

结合金属非金属露天矿山安全评价特点可知，评价涉及多层次、多指标。现阶段，露天矿山安全评价主要采用模糊综合评价法、层次分析法等方法，需要对指标权重系数进行计算，并且指标之间关系复杂，评价主观性过强容易导致大量信息被遗漏[2]。在实际评价工作中，不能依靠单独一个专家意见进行矿山安全情况的客观反映，需要对多个专家意见进行综合，以便完成群体决策的制定。对大量专家意见进行整合，意味着需要完成大量数据信息处理。开发金属非金属露天矿山安全评价专家系统，能够借助计算机实现复杂运算，在较短时间内实现数据信息整合的目标，从而为矿山安全评价工作开展提供技术支撑，实现对矿山安全现状的及时、准确评价。系统开发需要达到较高运行效率，在实现矿山安全模糊综合评判时，能够以计算机软为平台进行系统相关技术的实现。

2.2系统开发方法

结合系统开发需求，需要使系统代替人类专家开展矿山安全评价工作。为此，需要实现矿山安全评价相关法律法规、技术标准等资料的搜集，完成系统知识库的建立。在此基础上，需要对专家评判经验和分析评价方法等数据进行采集和整合，得到专家推导规则，完成推理机的设计。结合专家安全评价习惯，可以实现系统人机界面的设计。在知识库设计上，需要通过从事金属非金属露天矿山安全评价的部门和人员处进行规范性文件等指导性文件的获取，并且对以往矿山安全评价报告和评价案例等进行搜集。结合矿山安全知识特点，能够实现安全知识分类存储，实现系统全局数据库的设计。在推理机设计上，作为系统核心控制机构，需要通过利用知识库安全规则实现系列推理，得到科学评价结论。实际设计时，需要对专家推理方式和思维过程进行模拟，以模糊综合评价原理为主线，由計算机实现矿山安全评价各级指标的两两比较，并通过权重计算、检验、图形模拟完成指标隶属度计算分析，根据模糊综合评判标准确定矿山所处的安全等级，提出矿山安全评价结果和改进建议。在人机界面设计上，需要完成最佳人机匹配关系的建立，结合人的特性参数进行系统界面操作模块的设计，在软件开发上进行适合编程语言的选择，实现人机界面合理布局，确保安全评价人员能够通过界面获得需要的信息，顺利完成安全评价操作。在实践工作中，可以采用面向对象的开发技术实现各个类的信息细化，完成系统基本单元设计，促使系统可操作性和实用性得到增强。

2.3系统开发设计

实际进行矿山安全评价系统设计，可以将系统划分为安全知识获取模块、推理机、全局数据库、安全知识库模块、解释模块和人机界面六个部分。通过人际界面，用户可以进行各模块的调用，进行系统操作。调用知识获取模块，可以进行矿山安全信息的获取，也能实现安全信息数据的录入。调用知识库模块，可以通过访问知识库获得推理规则、专家经验和客观事实，通过连接全局数据库将矿山安全信息转化为量化数据。调用推理机，能够使系统从全局数据库进行相关数据信息的读取和分析，实现数据定性推理。调用解释模块，能够结合全局数据库中数据进行定量推理计算，最终得到安全评价结论和建议。系统开发设计的关键，在于系统推理过程的实现。需要在VC++平台上实现安全评价模型的建立，实现人类安全评价过程的模拟。从系统算法流程上来看，需要先进行定性和定量安全评价信息的获取，并利用全局数据库进行存储。在此基础上，可以进行安全知识库知识的调用，利用推理机将信息转化为评价需要的知识数据，包含评价指标隶属度、指标权重值等，需要通过矩阵运算获得，然后存放在全局数据库中。通过完成各级指标隶属度值和权重值的计算，最终能够得到一级指标隶属度的计算，然后按照安全评价矩阵得到矿山安全评分。根据知识库中安全评价等级，能够得到矿山安全评价结果，并进行相应整改建议的读取。通过系统编程，能够使推理机的定量计算过程得以实现，也能利用人机界面进行安全知识的人性化表达，因此能够满足系统应用需求。

结论

针对金属非金属露天矿山，考虑到矿山安全评价涉及过多因素，采用模糊综合评价方法需要完成复杂运算，所以需要进行矿山安全评价专家系统开发，实现专家评价过程模拟。在系统开发过程中，以模糊综合评价方法为原理进行推理机的设计，建立相应专家知识库和实现匹配人机界面的设计，可以准确获取矿山安全信息和实现矿山安全评价推理，继而使相应的安全评价工作得以完成。

参考文献

[1]周永昆.非煤露天矿山安全评价分析探讨[J].世界有色金属，2018（06）：280+282.

[2]阳富强，刘晓霞，朱伟方.群决策改进AHP法在露天矿山运输系统安全评价中的应用[J].有色金属（矿山部分），2017，69（01）：92-97.

（作者单位：云南巨星注安师事务所有限公司）