大數(shù)據(jù)技術(shù)在特種設(shè)備檢驗(yàn)中的應(yīng)用

王延?xùn)| 王 佳

山東省濟(jì)寧市特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院 山東 濟(jì)寧 272000

當(dāng)前社會(huì)各界廣泛關(guān)注大數(shù)據(jù)技術(shù),通過大數(shù)據(jù)技術(shù)可以挖掘更多信息,促進(jìn)相關(guān)行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。特種設(shè)備檢驗(yàn)過程中應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù),可以改善傳統(tǒng)特種設(shè)備檢驗(yàn)的不足,提高檢驗(yàn)質(zhì)量與實(shí)效性。因此,有必要研究特種設(shè)備檢驗(yàn)中應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的措施。

1 特種設(shè)備檢驗(yàn)中大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

大數(shù)據(jù)技術(shù)可以幫助檢驗(yàn)人員制定方案,但與傳統(tǒng)檢驗(yàn)存在差別,體現(xiàn)為大數(shù)據(jù)技術(shù)中可以從大量數(shù)據(jù)中自動(dòng)發(fā)現(xiàn)規(guī)律,提高大數(shù)據(jù)技術(shù)質(zhì)量與效率。大數(shù)據(jù)技術(shù)特點(diǎn)如下:

1.1 提升預(yù)警能力 特種設(shè)備檢驗(yàn)大數(shù)據(jù)能夠?qū)︻A(yù)警能力實(shí)現(xiàn)提升。通過對(duì)特種設(shè)備檢驗(yàn)大數(shù)據(jù)的獲取和分析,能夠預(yù)知特種設(shè)備情況的發(fā)展?fàn)顩r,這能夠便于對(duì)其變化和故障等情況提出應(yīng)急預(yù)警。

通過特種設(shè)備檢驗(yàn)大數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)檢驗(yàn)保護(hù)決策水平的提升。傳統(tǒng)特種設(shè)備檢驗(yàn)的決策制定缺乏對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的應(yīng)用,而通過特種設(shè)備檢驗(yàn)大數(shù)據(jù)的收集、整理和分析,就能夠得到特種設(shè)備檢驗(yàn)狀況和發(fā)展的數(shù)據(jù)成果,進(jìn)而對(duì)特種設(shè)備檢驗(yàn)的科學(xué)決策提供依據(jù)。

1.2 信息數(shù)據(jù)的共享 在信息化快速發(fā)展的今天,特種設(shè)備檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)設(shè)備不斷更新,目的在于滿足更多數(shù)據(jù)信息量的處理工作,但數(shù)據(jù)量增加的同時(shí)增加了信息數(shù)安全保管處理的難度。使用大數(shù)據(jù)平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)共享和分段式管理,利用結(jié)構(gòu)化的管理模式,能夠?yàn)樘胤N設(shè)備檢驗(yàn)工作開展時(shí)數(shù)據(jù)查詢和處理提供有效幫助。

對(duì)此,需要建立統(tǒng)一的特種設(shè)備檢驗(yàn)制度,根據(jù)不同的內(nèi)容制定相應(yīng)的監(jiān)管內(nèi)容,落實(shí)監(jiān)管責(zé)任,提升日常特種設(shè)備檢驗(yàn)中數(shù)據(jù)收集效率。在具體管理的過程中,需要重視各個(gè)部門之間的合作,快速進(jìn)行信息共享,確保數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性。這種管理模式改變了傳統(tǒng)的局面,對(duì)于提升特種設(shè)備檢驗(yàn)的效率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 特種設(shè)備檢驗(yàn)中大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 結(jié)合常見風(fēng)險(xiǎn),搭建安全評(píng)價(jià)體系 特種設(shè)備檢驗(yàn)過程中利用大數(shù)據(jù)技術(shù),搭建相應(yīng)的安全評(píng)價(jià)體系,從后果影響因素及可能影響因素兩方面進(jìn)行分析。這里選擇起重機(jī)械為對(duì)象,分析搭建設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)模型要考慮的因素,也就是相關(guān)的信息數(shù)據(jù)。分析起重機(jī)械事故發(fā)生的原因,與現(xiàn)實(shí)管理工作結(jié)合起來,進(jìn)一步明確起重機(jī)械風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo),如表1所示。

表1 起重機(jī)械風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)分析

通過表1指標(biāo)分析,里面需要的資料大部分都可以直接從檢驗(yàn)報(bào)告與檢驗(yàn)活動(dòng)中獲得,僅有運(yùn)行因素中部分項(xiàng)目獲得難度較大或內(nèi)容較多,需要檢驗(yàn)人員整理分析、計(jì)算記錄。特別是主要故障和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)因素,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定時(shí)會(huì)受到主要受力構(gòu)件、重要零部件及安全保護(hù)裝置等因素影響,需要獲得較多的內(nèi)容。如果起重機(jī)械中安裝監(jiān)測(cè)系統(tǒng),就可以較為簡(jiǎn)單的獲得相應(yīng)資料,如圖1所示為起重機(jī)械結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)原理。

圖1 起重機(jī)械結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)原理

整個(gè)過程中利用大數(shù)據(jù)技術(shù),可以對(duì)檢驗(yàn)報(bào)告與檢驗(yàn)活動(dòng)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次挖掘,與現(xiàn)代起重機(jī)械結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與管理技術(shù)結(jié)合起來,基本可以自動(dòng)化獲得起重機(jī)械風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)。也可以通過類似方法獲得其他的類型特種設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo),實(shí)現(xiàn)高效檢驗(yàn)的目的。

2.2 獲取所需數(shù)據(jù),做好數(shù)據(jù)清洗工作

2.2.1 獲取數(shù)據(jù) 相關(guān)數(shù)據(jù)主要來自特種設(shè)備檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)信息系統(tǒng),數(shù)據(jù)獲取可以從現(xiàn)有系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取相關(guān)數(shù)據(jù),選擇和主題相關(guān)的數(shù)據(jù)融入到主題數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中。如圖2所示為數(shù)據(jù)抽取流程圖。

圖2 數(shù)據(jù)抽取流程示意圖

特種設(shè)備檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)需要具有特征數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。

2.2.2 數(shù)據(jù)清洗工作 很多特種設(shè)備檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)實(shí)施信息化已經(jīng)很久,長(zhǎng)期下來積累了大量數(shù)據(jù)。加上隨著企業(yè)信息化建設(shè),其間系統(tǒng)經(jīng)過了數(shù)次升級(jí)與調(diào)整,使得系統(tǒng)中存在較多的“臟”數(shù)據(jù)。這是因?yàn)槿粘I(yè)務(wù)人員工作時(shí)會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)錄入錯(cuò)誤的情況,這些數(shù)據(jù)通常系統(tǒng)維護(hù)人員會(huì)直接處理掉,不會(huì)對(duì)正常業(yè)務(wù)產(chǎn)生影響,但系統(tǒng)層面依然會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的情況,這時(shí)要進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗,提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,以滿足數(shù)據(jù)挖掘的需求。如圖3所示為數(shù)據(jù)清洗流程。

圖3 數(shù)據(jù)清洗流程示意圖

數(shù)據(jù)清理工作的本質(zhì),就是將數(shù)據(jù)中不合邏輯數(shù)值、空缺值去掉,保證預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性,還能將一些偏差較大的數(shù)值去掉,這些數(shù)值大多在特殊情況下出現(xiàn)的。如,產(chǎn)品內(nèi)部交易價(jià)格低,部分產(chǎn)品生產(chǎn)周期長(zhǎng)造成價(jià)格高于普通產(chǎn)品等。

2.3 建立特種設(shè)備檢驗(yàn)大數(shù)據(jù)共享平臺(tái) 通過完成更多特種設(shè)備監(jiān)測(cè)設(shè)備的設(shè)置,需要有效地管理海量的數(shù)據(jù)與變化,因此也需要更強(qiáng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力的配合,應(yīng)該以優(yōu)化與完善傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)為前提,應(yīng)該以時(shí)間范圍進(jìn)行劃分應(yīng)用分片技術(shù)。但是因?yàn)閿?shù)據(jù)量非常龐大,可能有數(shù)據(jù)加載較慢、存儲(chǔ)空間不足以及數(shù)據(jù)報(bào)表載入速度較慢等問題出現(xiàn),從而影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。為使特種設(shè)備安全管理創(chuàng)新的效果得到進(jìn)一步增強(qiáng),相關(guān)人員可以通過利用Spark和Hadoop技術(shù)完成特種設(shè)備檢驗(yàn)大數(shù)據(jù)的分布式處理,構(gòu)建特種設(shè)備檢驗(yàn)數(shù)據(jù)處理平臺(tái),使各項(xiàng)數(shù)據(jù)擁有更強(qiáng)的處理效果,能夠使應(yīng)用、存儲(chǔ)、管理數(shù)據(jù)的能力得到有效提升。

利用特種設(shè)備檢驗(yàn)大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)還能有效地管理原有的業(yè)務(wù)邏輯相關(guān)數(shù)據(jù),從而大幅度地提升應(yīng)用特種設(shè)備檢驗(yàn)大數(shù)據(jù)的效果。為使傳統(tǒng)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)應(yīng)用存在的問題得到有效解決,可以通過建立特種設(shè)備檢驗(yàn)大數(shù)據(jù)共享平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)的共享、服務(wù)與維護(hù)管理功能進(jìn)行增強(qiáng),可以高效地處理和整合特種設(shè)備檢驗(yàn)相關(guān)的信息數(shù)據(jù),完成相關(guān)信息的有效共享。另外,還需要建立完善的數(shù)據(jù)維護(hù)管理與運(yùn)行機(jī)制,使數(shù)據(jù)擁有更高的質(zhì)量,有效地分類與管理原有數(shù)據(jù),提升數(shù)據(jù)應(yīng)用的拓展性和靈活性。此外,我國(guó)出現(xiàn)了越來越嚴(yán)重的特種設(shè)備安全問題,各種因素嚴(yán)重地?fù)p害特種設(shè)備的安全運(yùn)行。對(duì)于特種設(shè)備安全管理創(chuàng)新,需要保證模型的正確使用。為更加準(zhǔn)確、及時(shí)地進(jìn)行特種設(shè)備安全,可以對(duì)數(shù)值模型的過程分析技術(shù)進(jìn)行利用,從而模擬與計(jì)算安全風(fēng)險(xiǎn)的生成過程與演變規(guī)律以及分布狀態(tài),可以對(duì)安全因素的根源、密度、發(fā)展方向以及趨勢(shì)進(jìn)行明確。

2.4 做好網(wǎng)絡(luò)安全管理,提高大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用效果 為保證計(jì)算機(jī)安全,減少系統(tǒng)運(yùn)行中由于風(fēng)險(xiǎn)問題而對(duì)通信速度、安全等所產(chǎn)生的影響,相關(guān)工作人員需要從前期設(shè)計(jì)時(shí)就開始考慮系統(tǒng)安全問題,針對(duì)其中可能存在的安全問題建立一個(gè)專業(yè)的維護(hù)平臺(tái)。所以系統(tǒng)設(shè)置要以目前行業(yè)最高等級(jí)的安全制度為參考,按照時(shí)間段的不同以及設(shè)計(jì)需要,對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀況以及通信安全等問題進(jìn)行全面檢測(cè),針對(duì)可能出現(xiàn)的問題預(yù)先設(shè)計(jì)好維護(hù)方案,如此才能最大限度確保計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)的安全性,保證通信正常、安全。

（1）在實(shí)際運(yùn)行中,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可能遇到各種各樣的安全問題,對(duì)此,相關(guān)工作人員可以通過“監(jiān)測(cè)+評(píng)測(cè)”的形式,找到造成此次系統(tǒng)問題的主要風(fēng)險(xiǎn)因素,然后對(duì)此進(jìn)行把控和處理。比如,用戶在日常使用中會(huì)利用電腦進(jìn)行網(wǎng)頁瀏覽,此時(shí)最可能遇到的危險(xiǎn)因素就是系統(tǒng)遭受他人攻擊,這就涉及到用戶計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全性,導(dǎo)致用戶信息、資料、隱私等的泄露。所以,工作人員在對(duì)用戶計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)測(cè)評(píng)時(shí),需要從其網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、軟硬件配置以及端口協(xié)議等多方面進(jìn)行綜合考慮,同時(shí)對(duì)系統(tǒng)遭受攻擊后可能發(fā)生的信息泄露、信息安全、能否正常使用等多種情況進(jìn)行分析,制定相應(yīng)對(duì)策,確保用戶計(jì)算機(jī)安全。

（2）在系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析完成后,工作人員需要借助AHP分層法對(duì)各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行匯總和排列,為后期維護(hù)人員工作開展提供一些必要的參考和依據(jù)。

（3）借助相應(yīng)的監(jiān)測(cè)和分析,能夠準(zhǔn)確判斷系統(tǒng)是否處于正常使用狀態(tài),以及用戶上網(wǎng)時(shí)所遭受的風(fēng)險(xiǎn)以及攻擊次數(shù)。同樣的,工作人員也可以借助該系統(tǒng)對(duì)此次風(fēng)險(xiǎn)所在成的損失進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和整理,包括內(nèi)部系統(tǒng)以及在進(jìn)行通信安全維護(hù)時(shí),詳細(xì)明確系統(tǒng)維護(hù)的每個(gè)細(xì)節(jié)、步驟和具體目標(biāo),確保用戶或企業(yè)內(nèi)部通信系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定使用。在實(shí)際使用時(shí),一旦出現(xiàn)因?yàn)殡娔X安全系數(shù)降低而引發(fā)的通信安全問題,相關(guān)工作人員可以從相關(guān)軟件方面著手,對(duì)電腦的整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,同時(shí)根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置一些僅供內(nèi)部員工使用的權(quán)限,以免因?yàn)橐恍┩饨缫蛩囟绊懙接脩舻恼Ｊ褂谩?/p>

結(jié)語

總之,特種設(shè)備在各行各業(yè)中都有著廣泛應(yīng)用,通過合理應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù),提高檢驗(yàn)結(jié)果的安全性與可靠性。通過發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),與特種設(shè)備檢驗(yàn)工作結(jié)合起來,豐富檢驗(yàn)方法,利用大數(shù)據(jù)技術(shù)推進(jìn)特種設(shè)備檢驗(yàn)行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。