煤礦安全生產(chǎn)教育云平臺設計與研究

承德石油高等專科學校 景妮

1 一線礦工的特點及安全生產(chǎn)教育現(xiàn)狀

根據(jù)國家能源局官網(wǎng)發(fā)布公告，截至2018年6月，我國共有生產(chǎn)煤礦4954處，產(chǎn)能44.67億噸/年?？梢娢覈旱V數(shù)量之多，所需的從業(yè)人員也很多。一些企業(yè)重生產(chǎn)、輕安全，在人員、投入、裝備、管理、培訓等方面與規(guī)程規(guī)范、安全標準有較大差距。

針對煤礦企業(yè)的實際情況，發(fā)現(xiàn)一線礦工及安全教育情況如下。

（1）一線礦工的工作危險性高、壓力大、勞動強度大，有時候為了搶工期，根本抽不出時間進行煤礦安全生產(chǎn)教育的培訓和學習。（2）一線礦工文化程度普遍較低，專業(yè)技術知之甚少，系統(tǒng)培訓與學習難度較大。根據(jù)“國家煤礦安全監(jiān)察局網(wǎng)站”數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國煤礦從業(yè)人員約249萬人，其中大專以上學歷占15.3%，高中學歷占33.5%，初中及以下學歷占51.2%，可見一線職工的安全教育非常重要，但是要避免專業(yè)技術過高理論教育，采用通俗易懂的實踐教育。（3）一線礦工流動性較大，新老礦工差別較大，對于安全管理、安全生產(chǎn)教育和技能培訓等形式的集中學習，顯然變得不適合了。（4）一線礦工學習積極性不高，存在僥幸和麻痹心理，認為安全教育學習不重要，生產(chǎn)任務重要，對制度的落實和執(zhí)行大打折扣，有時候為了方便，違規(guī)蠻干，明知故犯，埋下了安全隱患的種子。

（5）個別礦工，安全意識淡薄，為著急完成任務指標，走“捷徑”，違規(guī)操作，埋下安全隱患。

針對一線礦工的特點，不難發(fā)現(xiàn)，他們都不愿意花時間學習，集中培訓和學習也是敷衍了事。所以，要做好煤礦安全生產(chǎn)教育工作，必須改變過去傳統(tǒng)的安全培訓與教育方式，采用信息化手段，利用建設的游戲型、娛樂型和激勵型等煤礦安全生產(chǎn)教育資源，開展隨時、隨地的安全警示教育。

2 面向一線礦工的煤礦安全生產(chǎn)教育資源的智慧推薦服務設計與實現(xiàn)

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展，傳統(tǒng)教育、培訓和學習方式也加上“互聯(lián)網(wǎng)+”的雙翼，向“智能+”教育時代發(fā)展和邁進。那么，如何讓煤礦安全生產(chǎn)教育也跟上時代變革的步伐，以“樂學、易學”為目標，研究與設計基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的煤礦安全生產(chǎn)教育云平臺顯得尤為重要。

2.1 煤礦安全生產(chǎn)教育云平臺設計與開發(fā)

煤礦安全生產(chǎn)教育云平臺以簡單、易學、實用為主要原則，借鑒“學習強國”平臺設計和建設的理念和經(jīng)驗，進行開發(fā)和設計。面向一線礦工的煤礦安全生產(chǎn)教育資源推薦云平臺的架構，自下而上分別由數(shù)據(jù)層、離線層、推薦層和用戶UI層四層構成，每一層功能相對獨立,下層為上層提供服務。各層具體功能如下。

2.1.1 數(shù)據(jù)層

該層由數(shù)據(jù)庫和HDFS（Hadoop文件系統(tǒng)）兩大部分組成，主要負責數(shù)據(jù)信息的生成與存儲，為上層提供數(shù)據(jù)存儲和支持服務。數(shù)據(jù)生產(chǎn)一般采用數(shù)據(jù)處理工具（如Datastage）對原始數(shù)據(jù)進行ETL操作，規(guī)范其數(shù)據(jù)格式、空值處理、數(shù)據(jù)替換以及正確性驗證等，將清洗后的數(shù)據(jù)信息存儲到云存儲平臺上，為上層的離線層數(shù)據(jù)挖掘算法、用戶模型和資源模型提供服務支持。數(shù)據(jù)存儲采用HDFS和關系型數(shù)據(jù)庫相結合的存儲結構，通過對數(shù)據(jù)庫中元數(shù)據(jù)的檢索查詢，獲取煤礦安全生產(chǎn)教育資源在HDFS對應的實體的存儲位置，從而實現(xiàn)對該資源的訪問。HDFS主要存儲的是資源實體，主要包括煤礦安全生產(chǎn)教育課件、文檔、音視頻、圖片、動畫及漫畫等非結構化數(shù)據(jù)。

2.1.2 離線層

該層主要應用數(shù)據(jù)挖掘算法、模型來計算和處理數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)信息，為上層推薦層提供數(shù)據(jù)支撐和服務。主要包括煤礦安全生產(chǎn)教育資源的相似性計算分析、一線礦工用戶相似度計算分析、煤礦安全生產(chǎn)教育資源關聯(lián)度挖掘分析、煤礦安全生產(chǎn)教育資源內(nèi)容關聯(lián)度計算分析、一線礦工用戶模型和煤礦安全生產(chǎn)教育資源模型的建立等。從各個維度和角度進行計算分析，主要包括以下四方面：一是對其資源和資源、用戶和資源、用戶和用戶之間的相似度計算分析，可以采用相似度量方法和K鄰近算法來實現(xiàn)；二是對煤礦安全生產(chǎn)教育資源的分類及一線礦工用戶的分類，采用杰卡德相似算法來實現(xiàn)；三是對煤礦安全生產(chǎn)教育資源之間的關聯(lián)度及一線礦工用戶之間的關聯(lián)度，采用關聯(lián)規(guī)則算法來分析挖掘實現(xiàn)，形成關聯(lián)度數(shù)據(jù)信息；四是對于煤礦安全生產(chǎn)教育資源模型的建立、初始化以及后續(xù)的優(yōu)化調整。

2.1.3 推薦層

該層主要應用智慧推薦算法分析計算，為一線礦工用戶智能推薦煤礦安全生產(chǎn)教育資源實體，通過融合、過濾和重排序，將推薦結果交給用戶UI層，并展示出來，供一線礦工用戶學習。該層從流程處理角度上又可以細化為候選集觸發(fā)、候選集融合與過濾，候選集重排序三個過程，該過程周而復始，循環(huán)上升，一次次地從一般到具體，從粗略到精細，實現(xiàn)候選集的處理，實現(xiàn)其精確推薦服務。這里提到的候選集，就是候選觸發(fā)層根據(jù)一線礦工用戶的行為數(shù)據(jù)信息特征，應用基于用戶協(xié)同過濾算法，或基于項目協(xié)同過濾算法，或其他推薦算法的一種或多種算法，計算產(chǎn)生一個相對比較粗略的推薦候選集。然后通過融合與過濾的經(jīng)篩細選，形成較為準確的推薦結果。因此融合和過濾層主要實現(xiàn)推薦算法的優(yōu)勢綜合對比和規(guī)則過濾功能，取長補短地融合各個算法優(yōu)點，過濾掉不符合實際需求以及不符合需求條件的煤礦安全生產(chǎn)教育資源實體。重排序層是再次對推薦選集精準化排序，實現(xiàn)資源精準推薦。

2.1.4 用戶UI層

該層主要負責一線礦工用戶與云平臺的交互，以及一線礦工用戶行為數(shù)據(jù)的采集工作。用戶UI層面向一線礦工用戶，是用戶與系統(tǒng)交互的窗口，通過友好、簡潔的界面將用戶請求學習的煤礦安全生產(chǎn)教育資源展示給用戶，包括注冊、登錄、資源檢索、煤礦安全生產(chǎn)教育資源顯示等。另外，還包括一線礦工用戶數(shù)據(jù)采集，本平臺采用較為流行的SSH的Web應用開發(fā)框架。

2.2 面向一線礦工的煤礦安全生產(chǎn)教育資源庫建設

針對一線礦工的特點，借鑒“學習強國”的資源建設和學習積分激勵經(jīng)驗，在設計建設煤礦安全生產(chǎn)教育資源的過程中，應以簡單、易學、樂學為主要原則。通過以下七個中心的資源建設，形成煤礦安全教育資源庫，構成云平臺主體。

2.2.1 技能學習中心

這是平臺建設的主要組成部分，主要面向煤礦安全管理人員和一線礦工，設計開發(fā)和建設煤礦安全生產(chǎn)教育資源實體，為其提供知識技術學習。根據(jù)工種分類建設資源，如井下普工、礦井軌道工、礦井防塵工、礦山火藥庫工，建設的煤礦安全生產(chǎn)資源包括形象生動的短視頻、虛擬仿真體驗、技術操作規(guī)范演示、設計作業(yè)文檔、作業(yè)規(guī)程演示、安全知識、技術技能課件等。

2.2.2 警示教育中心

以事故快報、事故案例、事故處理和安全分析等內(nèi)容為主體，以實時快報、動畫、漫畫3、短視頻以及VR仿真體驗等方式展示給一線礦工，使其意識到事故的嚴重性和危害性，同時起到一個安全警示作用。

2.2.3 安全資格考試中心

為確保煤礦安全生產(chǎn)，特定的從業(yè)人員必須考取國家規(guī)定的安全資格考試，才可從事該工作。通過模擬考試、每日一練，資格考試等形式，為從業(yè)人員提供知識技能自測和考核，確保實際煤礦安全生產(chǎn)。

2.2.4 安全標準及政策法規(guī)中心

該中心是煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)和建設的基礎保障，確保煤礦按照國家法律法規(guī)和行業(yè)標準進行安全生產(chǎn)建設。行業(yè)標準包括各種煤安標準、國家職業(yè)技能標準，各種作業(yè)安全技術規(guī)程，各種崗位作業(yè)操作標準和特種設備安全技術規(guī)范等；政策法規(guī)包括國家行政法規(guī)、地方法規(guī)、安全法規(guī)、安全監(jiān)察、新法速遞、法規(guī)解讀等。

2.2.5 應急預案中心

該中心是針對突發(fā)情況，如何緊急避險、自救、求助和救援等一系列措施和應急預案，主要包括應急知識、應急預案、應急演練、救援體系等方面。應急演練采用VR模擬體驗系統(tǒng)，讓其身臨其境，增強其對突發(fā)事件的判斷和處理能力；對于救援設備的使用與操作以實際演練和視頻學習為主，多采用具體救援實例，以動畫和短視頻形式呈現(xiàn)給一線礦工和管理者。

2.2.6 職工活動中心

主要包含煤礦文化、職業(yè)健康、工傷保險和關懷福利等?？梢酝ㄟ^圖文并茂的網(wǎng)頁、短視頻、動畫和漫畫、圖文并茂的文檔等形式展現(xiàn)給職工，讓他們在娛樂中學習。

2.2.7 資訊及互動交流中心

該中心是實時新聞、安全動態(tài)、煤檢動態(tài)、行業(yè)動態(tài)、礦務快報、黨群工作等信息咨詢閱讀和瀏覽中心，也是一線職工交流分享的活動中心。

3 結語

面對今天的教育大數(shù)據(jù)、云計算和“互聯(lián)網(wǎng)+”的大環(huán)境，借鑒“學習強國”平臺設計、資源建設和學習積分激勵機制的理念和經(jīng)驗，開發(fā)和設計面向一線礦工的煤礦安全生產(chǎn)教育云平臺，符合新時代發(fā)展的需要，可以解決煤礦安全生產(chǎn)教育培訓的一系列問題，變傳統(tǒng)培訓學習為休閑娛樂學習，變集中培訓為分散隨時隨地學習，是一線礦工和安全管理人員移動泛在化學習的小助手。