智能監(jiān)控系統(tǒng)在礦井掘進(jìn)中的應(yīng)用研究

趙國清

（呂梁市離石區(qū)駐礦“三委派”人員管理中心，山西 呂梁 033000）

1 礦井掘進(jìn)安全責(zé)任事故產(chǎn)生的原因

發(fā)生事故原因。在礦井掘進(jìn)工作當(dāng)中，工作人員若采用了“一風(fēng)吹”的方式，則很有可能造成礦井內(nèi)部的瓦斯大量積聚。此時工作人員若無法采取更為有效的方式，對區(qū)域內(nèi)部的瓦斯進(jìn)行合理排放，便會導(dǎo)致礦井內(nèi)部出現(xiàn)安全事故的問題。在實(shí)際的操作環(huán)節(jié)，技術(shù)工人對于正確排放瓦斯的方法掌握不清，進(jìn)而出現(xiàn)隨意開停局部通風(fēng)機(jī)的情況。

根據(jù)相關(guān)領(lǐng)域的調(diào)查顯示，在眾多不同類型的瓦斯安全事故當(dāng)中，密閉空間的瓦斯積聚問題，是造成重大傷亡事故的主要原因。在進(jìn)行礦井掘進(jìn)生產(chǎn)的過程中，可能會存在著礦井選址接近密閉空間的問題，同時在生產(chǎn)過程中，也未能采取合理有效的預(yù)防措施，所以一旦出現(xiàn)瓦斯泄露等問題，瓦斯無法從礦井內(nèi)部合理排出，導(dǎo)致了密閉空間內(nèi)部的瓦斯大量急劇，進(jìn)而導(dǎo)致安全事故的產(chǎn)生。

通過系統(tǒng)地分析和研究可以了解到，在實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，礦井的選址往往會出現(xiàn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的情況，在此種環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行礦井掘進(jìn)作業(yè)，存在巨大的安全隱患。并且，在日常工作和管理的過程中，工作人員對于發(fā)現(xiàn)礦井當(dāng)中的瓦斯存在異常泄露等方面的問題，而未能采取及時有效的措施進(jìn)行管理與控制，則容易導(dǎo)致較為嚴(yán)重的安全事故[1]。

2 礦井掘進(jìn)安全事故實(shí)時智能預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案

2.1 總結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計

礦井掘進(jìn)安全事故實(shí)時智能預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)不但包括了邏輯知識結(jié)構(gòu)，而且還涵蓋了啟發(fā)式知識結(jié)構(gòu)。通過在專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)當(dāng)中進(jìn)行實(shí)時互動，能夠?yàn)榈V井掘進(jìn)安全事故的預(yù)警和檢測，提供更為有效以及具有針對性的管理意見。通過問題實(shí)時解決的方式，為系統(tǒng)的補(bǔ)充和完善提供真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)支持。

例如，某礦井掘進(jìn)安全事故實(shí)時智能預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計時，采用了瀏覽器結(jié)合服務(wù)器的開發(fā)結(jié)構(gòu)。配合動態(tài)的仿真模型，為管理部門提供實(shí)時數(shù)據(jù)監(jiān)控[2]。

2.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

在進(jìn)行礦井掘進(jìn)安全事故實(shí)時智能預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的過程中，工作人員需要重點(diǎn)對系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計。在原有的安全監(jiān)測系統(tǒng)上，進(jìn)一步增加其安全監(jiān)管和實(shí)時動態(tài)監(jiān)控的能力。通過將信息中心作為現(xiàn)代化礦井生產(chǎn)工作的主要推動力量，能夠以較為成熟的技術(shù)和相對開放程度更高的平臺，為各地區(qū)的礦井生產(chǎn)工作提供礦井掘進(jìn)安全事故實(shí)時智能預(yù)警監(jiān)控。

通過將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)延伸到不同生產(chǎn)企業(yè)的應(yīng)用層當(dāng)中，便能使企業(yè)在生產(chǎn)進(jìn)程當(dāng)中，對不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行動態(tài)化管理，降低安全事故發(fā)生的概率。

3 事故實(shí)時智能預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用方案

3.1 構(gòu)建專家知識庫

專家知識庫的構(gòu)建能為礦井掘進(jìn)安全事故實(shí)時智能預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)提供科學(xué)可靠的數(shù)據(jù)支持。通常情況下，礦井掘進(jìn)安全事故實(shí)時智能預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)的專家知識庫都應(yīng)用了相對特殊的計算機(jī)編程語言進(jìn)行設(shè)計。因此，礦井掘進(jìn)安全事故實(shí)時智能預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)中專家知識主要是通過產(chǎn)生式的規(guī)則進(jìn)行傳遞和表達(dá)。

在進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控的過程中，一旦數(shù)據(jù)進(jìn)入到專家系統(tǒng)當(dāng)中，就能調(diào)動推理系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)同系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行推理。當(dāng)出現(xiàn)了一條或者幾條數(shù)據(jù)完全匹配的情況，工作人員便可以通過系統(tǒng)得出的推理結(jié)論，為實(shí)時監(jiān)控和管理工作提供更為可靠的參考意見以及指導(dǎo)建議。例如，我國某地區(qū)的礦井掘進(jìn)管理部門在對礦井掘進(jìn)安全事故實(shí)時智能預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部的專家知識庫進(jìn)行構(gòu)建的過程中，采用了如下步驟：首先，對礦井掘進(jìn)過程中可能存在的問題進(jìn)行定義，根據(jù)用戶的需求以及不同問題的特征，對礦井掘進(jìn)過程中的問題進(jìn)行分類處理，為后續(xù)的指導(dǎo)工作奠定基礎(chǔ)；其次，將不同的問題解決目標(biāo)以及處理要求，進(jìn)行概念化轉(zhuǎn)變，并且通過此種方式，充分調(diào)動系統(tǒng)內(nèi)部相應(yīng)的問題解決方法；最后，應(yīng)用專家系統(tǒng)開發(fā)工具，對專家系統(tǒng)的源文件進(jìn)行編譯。

3.2 開發(fā)超媒體顯示系統(tǒng)

在礦井掘進(jìn)安全事故實(shí)時智能預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，系統(tǒng)當(dāng)中的數(shù)據(jù)和信息，需要借助超媒體顯示系統(tǒng)進(jìn)行展示。

通過將不同施工狀態(tài)當(dāng)中的實(shí)時數(shù)據(jù)、信息以及知識庫通過在線操作的方式，結(jié)合在一起，可以在現(xiàn)有的計算機(jī)屏幕上方，通過超媒體方式進(jìn)行數(shù)據(jù)展示和解釋。例如，我國某地區(qū)的礦企，在構(gòu)建礦井掘進(jìn)安全事故實(shí)時智能預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)的過程中，將超媒體顯示系統(tǒng)作為該系統(tǒng)設(shè)計的中心環(huán)節(jié)。在進(jìn)行設(shè)計和開發(fā)的過程中，通過將非線性的查詢系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了更加全面和細(xì)致的在線安全生產(chǎn)監(jiān)控。

此外，當(dāng)?shù)氐V山開采企業(yè)在構(gòu)建礦井掘進(jìn)安全事故實(shí)時智能預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)仿真模型之時，還仿真系統(tǒng)環(huán)境下的模型特征進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。確保仿真模型能夠直接反映出不同要素之間的數(shù)學(xué)關(guān)系與邏輯關(guān)系，從而為后期的定量工作提供了相對可靠的參考依據(jù)。

礦井掘進(jìn)安全事故實(shí)時智能預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)仿真模型的構(gòu)建，可以選擇離散系統(tǒng)仿真模型，配合連續(xù)系統(tǒng)的仿真模型，建立綜合特性較為明顯的仿真系統(tǒng)。此種礦井掘進(jìn)安全事故實(shí)時智能預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)仿真模型，可以對礦井內(nèi)部的掘進(jìn)工作面進(jìn)行真實(shí)還原，同時配合應(yīng)用效果較為明顯的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，增強(qiáng)仿真環(huán)節(jié)的可靠性和真實(shí)性，優(yōu)化事故安全預(yù)警系統(tǒng)的執(zhí)行能力。

4 結(jié)語

綜上，在進(jìn)行礦井掘進(jìn)的過程中，瓦斯問題始終是困擾著生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全提升的重要因素。建立礦井掘進(jìn)安全事故實(shí)時智能預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?yàn)轭A(yù)防和控制礦井瓦斯安全事故的發(fā)生，提供更為科學(xué)和系統(tǒng)的保證。因此，相關(guān)領(lǐng)域的工作人員需要在礦井掘進(jìn)安全事故實(shí)時智能預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)之中，積極構(gòu)建專家知識庫，為實(shí)時智能預(yù)警監(jiān)控提供更為權(quán)威的知識理論體系，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和智能化的安全管理。

[1]楊振東.煤礦瓦斯爆炸事故的監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的研究[J].山東煤炭科技,2016(11):98-100.

[2]柴金龍.礦井瓦斯實(shí)時智能監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].山東煤炭科技,2017(4):56-57.