人工智能對煤礦安全生產(chǎn)的意義范文
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（1）在煤礦安全儀器儀表結(jié)構(gòu)、性能改進(jìn)中的應(yīng)用智能自動(dòng)技術(shù)給煤礦安全檢測儀器、儀表和測量領(lǐng)域的應(yīng)用開辟了一片廣闊的前景。要使每臺(tái)儀器和儀表都能隨時(shí)準(zhǔn)確地分析以前和當(dāng)前的數(shù)據(jù)信息，可以在智能化軟、硬件的基礎(chǔ)上，從低、中、高3個(gè)層次上抽象反映測量過程，使現(xiàn)有的測量系統(tǒng)的性能和效率得到提高，使傳統(tǒng)測量系統(tǒng)的功能得到擴(kuò)展，如運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化計(jì)算、混沌控制等智能技術(shù),使煤礦安全監(jiān)測儀器及儀表實(shí)現(xiàn)高速、高效、多功能、高靈敏等性能。將微處理器和微控制器等微型芯片技術(shù)應(yīng)用到分散系統(tǒng)的煤礦安全檢測儀器儀表中，設(shè)置模糊控制程序以及各種測量數(shù)據(jù)的臨界值，運(yùn)用模糊規(guī)則的模糊推理技術(shù)，對事物的各種模糊關(guān)系進(jìn)行模糊決策。這種模糊技術(shù)的優(yōu)勢就在于不用建立被控對象的數(shù)學(xué)模型，也不需要大量的測試數(shù)據(jù)，只需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出一個(gè)合適的控制規(guī)則，應(yīng)用芯片的離線計(jì)算和現(xiàn)場調(diào)試，按照我們所需要的精確度做出準(zhǔn)確的分析和準(zhǔn)時(shí)的控制動(dòng)作。
（2）開采方案決策及參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)隨著專家系統(tǒng)的發(fā)展，煤礦企業(yè)對礦井挖掘的方案和參數(shù)越來越合理，更貼合實(shí)際條件。近年來，很多人工智能方面的研究所和院校專注于將人工智能這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到煤礦安全生產(chǎn)中，比如美國阿拉斯加大學(xué)設(shè)計(jì)的專家系統(tǒng)，可以根據(jù)實(shí)際情況智能地實(shí)現(xiàn)在長壁采煤法和短壁采煤法之間選出最佳的截煤方案；俄羅斯東部礦業(yè)大學(xué)將模糊數(shù)學(xué)理論應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)中，設(shè)計(jì)出一項(xiàng)可以智能選擇最佳的爆破對策以及將方案參數(shù)最優(yōu)化的專家系統(tǒng)；澳大利亞拉瓦爾大學(xué)設(shè)計(jì)的一項(xiàng)專家系統(tǒng)，可以智能選擇最佳的設(shè)備選型。將人工智能應(yīng)用到煤礦安全生產(chǎn)領(lǐng)域這項(xiàng)技術(shù)在我國也得到了很大的發(fā)展。例如針對采礦巷道圍巖支護(hù)中圍巖分類的相關(guān)問題，設(shè)計(jì)出了一項(xiàng)專家系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)可以智能的根據(jù)實(shí)際情況將圍巖進(jìn)行分類。針對巷道支護(hù)的形式以及參數(shù)問題專門設(shè)計(jì)了一項(xiàng)專家系統(tǒng)；針對煤礦井下爆破挖掘方案的選擇問題開發(fā)設(shè)計(jì)了一個(gè)專家系統(tǒng)。這些技術(shù)現(xiàn)在在煤礦安全生產(chǎn)中都得到了廣泛的應(yīng)用。
（3）在煤礦安全儀器儀表網(wǎng)絡(luò)化中的應(yīng)用煤礦安全儀表與人工智能技術(shù)的融合，可以通過強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)計(jì)算功能快速并且準(zhǔn)確的計(jì)算出合理的參數(shù)，充分發(fā)揮了安全儀表的作用。例如，將數(shù)字安全檢測儀器連接到網(wǎng)絡(luò)上，網(wǎng)絡(luò)上的模式識別軟件便可以快速準(zhǔn)確的分析出所處的實(shí)際條件以及儀表的各項(xiàng)屬性，并做出相應(yīng)的處理。如果將智能系統(tǒng)直接安裝到數(shù)據(jù)采集設(shè)備上，便可以脫離網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)智能的遠(yuǎn)程測量和數(shù)據(jù)采集，并自動(dòng)實(shí)施分類。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算功能和人機(jī)互動(dòng)功能越來越人性化，通過設(shè)計(jì)一項(xiàng)人工智能軟件，然后將計(jì)算機(jī)與儀器、儀表連接在一起，就可以遠(yuǎn)程操控這些儀表，完成不同的任務(wù)。比如將這些儀表上的數(shù)據(jù)收集起來復(fù)制多份，分別發(fā)往不同的部門；比如建立一個(gè)煤礦數(shù)據(jù)庫，將測量結(jié)果儲(chǔ)存在這個(gè)數(shù)據(jù)庫里面，需要的時(shí)候就可以隨時(shí)調(diào)出來使用。并且不同的用戶可以分別在相同的時(shí)間、不同的辦公地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對同一個(gè)儀表或者同一個(gè)任務(wù)的監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集，沒必要親自到現(xiàn)場查看。一旦發(fā)現(xiàn)問題，由于數(shù)據(jù)的同時(shí)性，工作人員便可以立即對現(xiàn)象和問題進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)的措施，而不會(huì)因?yàn)樾畔⒌牟粚ΨQ，造成討論的不一致性，耽誤解決問題的時(shí)間。
（4）井下故障診斷及災(zāi)害預(yù)防控制煤礦生產(chǎn)過程中不但要解決挖掘方案的合理性和優(yōu)化問題，最大限度地獲取經(jīng)濟(jì)利益，最重要的還是要解決生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的安全問題，以及對環(huán)境的破壞性。針對這些問題，有些技術(shù)人員便考慮將人工智能應(yīng)用在故障診斷和災(zāi)害預(yù)防控制方面。王文明設(shè)計(jì)了一項(xiàng)智能診斷專家系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力，將過去煤礦生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的安全問題以及解決方案總結(jié)歸納，當(dāng)問題出現(xiàn)時(shí)，專家系統(tǒng)便能迅速反應(yīng)，診斷出這個(gè)問題，推理得出應(yīng)對方案。文獻(xiàn)[1]也在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一項(xiàng)專家系統(tǒng)，這項(xiàng)技術(shù)將煤礦生產(chǎn)事故前所出現(xiàn)的征兆匯總，當(dāng)生產(chǎn)過程中再次出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象時(shí)，專家系統(tǒng)便能迅速推理將會(huì)發(fā)生什么問題，并提前預(yù)報(bào)，工作人員便能立即知曉，并做出排查確認(rèn)是否存在問題，以及提出相應(yīng)的應(yīng)急措施。
2結(jié)語
煤礦安全生產(chǎn)是一個(gè)重大的系統(tǒng)工程，不但要關(guān)注量的增長，同時(shí)要提高質(zhì)的飛躍。雖然政府對于煤礦安全生產(chǎn)的重視在不斷加強(qiáng)，事故總量和死亡人數(shù)也有明顯的下降，但是重大安全事故仍然時(shí)有發(fā)生，安全生產(chǎn)形勢仍然不容樂觀，煤礦安全生產(chǎn)仍然任重道遠(yuǎn)。要堅(jiān)持做到以下幾點(diǎn)，以防止煤礦安全事故的發(fā)生：
（1）升級煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)設(shè)備隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能這項(xiàng)技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，給我們的生活和工作帶來極大的便利。人工智能技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍和規(guī)模也將不斷擴(kuò)大，煤礦安全生產(chǎn)設(shè)備也將越來越智能化和先進(jìn)化，儀器、儀表這些監(jiān)控設(shè)備也將越來越人性化，不但可以及時(shí)處理各個(gè)類型的數(shù)據(jù)，而且還能非常有條理的呈現(xiàn)在我們面前。隨著這些技術(shù)的發(fā)展，煤礦生產(chǎn)也必將達(dá)到一個(gè)更高的層次。人工智能技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用，可以輕松的將人的思維應(yīng)用到生產(chǎn)設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)“人”的智能化，不僅可以在量或是質(zhì)上提高煤礦生產(chǎn)的效率，而且可以減少煤礦事故的發(fā)生，做到提前預(yù)防、提前準(zhǔn)備。煤礦生產(chǎn)的提高也將使我們的生活工作達(dá)到一個(gè)更高的平臺(tái)。
（2）提高煤礦企業(yè)技術(shù)管理，提高安全管理水平煤礦企業(yè)應(yīng)認(rèn)真執(zhí)行國家在煤炭資源開采、生產(chǎn)布局和安全管理方面的規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)企業(yè)的技術(shù)管理，使煤礦生產(chǎn)機(jī)制符合安全生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。加強(qiáng)對從業(yè)人員的技術(shù)培訓(xùn)和指導(dǎo)，從業(yè)人員應(yīng)熟練操作生產(chǎn)設(shè)備，并且熟悉生產(chǎn)環(huán)節(jié)的鏈接，從而可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。另外應(yīng)加強(qiáng)從業(yè)人員的安全意識，在安全事故發(fā)生時(shí)，從業(yè)人員知道如何采取有效的措施減少損害，對于企業(yè)來說，可以減少經(jīng)濟(jì)損失；對于從業(yè)人員來說，可以盡量減少對于人身的傷害。國家重點(diǎn)煤礦應(yīng)建立數(shù)控網(wǎng)絡(luò)化、操控智能化的檢測監(jiān)控體系和安全體系，增強(qiáng)煤礦安全生產(chǎn)的技術(shù)保障能力，數(shù)據(jù)的收集有利于企業(yè)有效的掌握全局，合理的調(diào)整煤礦生產(chǎn)產(chǎn)量，操控的智能化則有助于減少從業(yè)人員的工作負(fù)擔(dān)，也可以使從業(yè)人員盡量少吸入煤塵，減小塵肺病的發(fā)生幾率。
作者：左毅陳勇單位：重慶科技學(xué)院重慶師范大學(xué)
