煤礦安全管理“自學(xué)習(xí)”體系建設(shè)研究

王海軍，王詩珺

隨著國家對(duì)安全生產(chǎn)的重視程度不斷提升，“以人為本、安全第一”是當(dāng)前煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)最重要的理念，企業(yè)目標(biāo)必須安全先行?；诿旱V企業(yè)井下生產(chǎn)工作環(huán)境的特殊性，煤礦井下生產(chǎn)隱患較多，制定可操作性強(qiáng)的安全規(guī)章制度、有效的安全預(yù)防措施、健全的安全責(zé)任機(jī)制，從隱患的根源著手，避免因危險(xiǎn)源排查預(yù)警不到位、人員違規(guī)操作等因素釀成安全事故，是保障煤礦生產(chǎn)企業(yè)安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。通過提出建立煤礦企業(yè)安全管理“自學(xué)習(xí)”體系建設(shè)的思路和方法，具體闡述其實(shí)施的技術(shù)途徑、實(shí)用性、優(yōu)勢性，提升煤礦企業(yè)安全管理核心技術(shù)水平。力爭在未來“自學(xué)習(xí)”安全管理體系建立之后，成為煤礦井下安全管理工作最有力的抓手。

1 安全管理存在問題

煤礦企業(yè)安全管理生產(chǎn)過程的不安全行為中，人為因素是最主要因素之一，也是最難管控的因素，煤礦員工的安全意識(shí)普遍不高，存在習(xí)慣性違章、僥幸心理、叛逆心理、冒險(xiǎn)心理等，這無形中加大了安全管理難度與不確定性；另一方面，安全管理人員責(zé)任意識(shí)不強(qiáng)，在不安全行為及危險(xiǎn)源隱患排查中，由于管理人員的自由裁量權(quán)過大，存在湊指標(biāo)、完成任務(wù)等現(xiàn)象，甚至部分查處模糊牽強(qiáng)，在不安全行為查處過程中，因?yàn)闊o定量可靠證據(jù)鏈[1-3]，主要依靠各類安全制度進(jìn)行自由裁量的安全管理及懲處，無形中又增加了由安全管理人員產(chǎn)生的安全隱患。這種安全管理制度已經(jīng)越來越不適應(yīng)智慧煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)現(xiàn)狀。

現(xiàn)行多數(shù)煤礦企業(yè)制定的安全管理獎(jiǎng)懲機(jī)制，初衷是通過獎(jiǎng)懲進(jìn)一步提升安全管理的實(shí)施效果，制定了很多激勵(lì)新方法、新措施，但是事實(shí)證明這些獎(jiǎng)懲結(jié)果導(dǎo)向往往卻不盡人意，對(duì)于企業(yè)是獎(jiǎng)勵(lì)大于懲罰，但是對(duì)于員工就是懲罰大于獎(jiǎng)勵(lì)，最終結(jié)果卻成為安全問題越來越多，且重復(fù)問題得不到有效整改。

對(duì)于安全管理人員的獎(jiǎng)勵(lì)、對(duì)于違規(guī)操作的人員懲罰，也會(huì)造成管理人員與一線員工的沖突，深究原因，主要是安全管理的標(biāo)準(zhǔn)沒有量化，似是而非的安全標(biāo)準(zhǔn)及安全管理人員的自由裁量，造成了管理人員與一線員工的理解不一致，致使安全管理獎(jiǎng)懲措施，不但沒有排除安全隱患，甚至造成進(jìn)一步的矛盾沖突，這說明當(dāng)前安全管理人員粗放的自由裁量，必須由“人管”到“體系管”的智能化管理模式革新。

2 “自學(xué)習(xí)”管理模式

在煤礦安全生產(chǎn)管理中，利用煤礦現(xiàn)有的安全信息數(shù)據(jù)，采用基于安全管理的危險(xiǎn)源信息、視頻圖像信息、安全管理人員行為等多語義情景協(xié)同感知技術(shù)和方法；建立基于面向危險(xiǎn)源本體的圖像信息綜合分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)源及違規(guī)行為信息的“自學(xué)習(xí)”有效提取及多語義識(shí)別[4-6]；建立基于安全管理全流程的情景感知體系構(gòu)架，形成安全管理業(yè)務(wù)導(dǎo)航策略生成，根據(jù)不同危險(xiǎn)源及違規(guī)操作特征的情景識(shí)別，實(shí)現(xiàn)安全管理路徑、流程、內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)以及其他潛在危險(xiǎn)源的自動(dòng)觸發(fā)警示，規(guī)范并限制安全管理人員管理過程中的自由裁量權(quán)，做到安全生產(chǎn)管理受人為因素、環(huán)境因素影響最小化，提升安全管理的精準(zhǔn)性、科學(xué)性和高效性。

強(qiáng)化安全管理一線職工安全意識(shí)，研究基于時(shí)空位置信息、視頻圖像信息、安全管理人員行為狀態(tài)等多語義情景協(xié)同感知技術(shù)和方法為出發(fā)點(diǎn)，以安全管理體系模式的思路改變?yōu)檠芯繉?duì)象，加強(qiáng)安全管理體系的“自學(xué)習(xí)”功能，提升預(yù)警安全違規(guī)操作、降低安全事故發(fā)生后對(duì)員工的懲處，是從根本上解決安全生產(chǎn)突出問題、防范生產(chǎn)安全事故的重要舉措。

3 “自學(xué)習(xí)”體系建設(shè)途徑

3.1 實(shí)時(shí)跟蹤處理系統(tǒng)

煤礦危險(xiǎn)源的種類繁多、違規(guī)操作等的可能性更是千差萬別，因此對(duì)其檢測、識(shí)別過程比普通設(shè)備及規(guī)程檢測要復(fù)雜得多。首先建立多特征融合的危險(xiǎn)源識(shí)別及實(shí)時(shí)跟蹤模型，然后通過“自學(xué)習(xí)”方式獲取響應(yīng)特征，建立模型與實(shí)物之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，形成危險(xiǎn)源、人員違規(guī)操作等的有效特征庫[7]，采用多尺度特征變換表示危險(xiǎn)源及違規(guī)操作的識(shí)別信息，建立基于特征信息模板匹配方式的結(jié)構(gòu)化圖像采集與分析系統(tǒng)，形成基于圖像識(shí)別的煤礦危險(xiǎn)源及違規(guī)操作的實(shí)時(shí)跟蹤處理系統(tǒng)。在對(duì)危險(xiǎn)源及違規(guī)操作等的識(shí)別、檢測、跟蹤、分析的基礎(chǔ)上，自動(dòng)生成違章分析報(bào)告[8-9]，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦安全管理的自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤處理，減少安全管理人員的裁量權(quán)及滯后性。

3.2 異常狀況檢測預(yù)警系統(tǒng)

煤礦生產(chǎn)是動(dòng)態(tài)過程，隨著時(shí)間、空間而時(shí)刻變化，潛在危險(xiǎn)源和可能發(fā)生的違規(guī)操作狀態(tài)都在實(shí)時(shí)變化。通過危險(xiǎn)源、操作人員異常行為的智能視頻識(shí)別模型算法，并對(duì)基于多特征融合危險(xiǎn)源識(shí)別實(shí)時(shí)跟蹤處理系統(tǒng)提取到的特征與模板圖像之間的對(duì)比，系統(tǒng)完成危險(xiǎn)源等的特征匹配。基于以上建立的危險(xiǎn)源及違規(guī)操作異常狀況檢測模型，就可以在安全生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)識(shí)別，對(duì)違規(guī)操作行為提醒并預(yù)警，對(duì)于嚴(yán)重違規(guī)操作行為，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警且不能繼續(xù)完成操作等措施，系統(tǒng)同時(shí)對(duì)違規(guī)操作人員進(jìn)行身份檢測識(shí)別，并把預(yù)警及識(shí)別信息推送到特定界面或指定系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，再根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)“自學(xué)習(xí)”危險(xiǎn)源及違規(guī)操作等的不同視覺模式和模態(tài)，以此為基礎(chǔ)再進(jìn)行模型精細(xì)分割“自學(xué)習(xí)”修正，更進(jìn)一步完善危險(xiǎn)源及操作人員異常狀況檢測模型。

3.3 可信電子證據(jù)鏈

在現(xiàn)行安全管理機(jī)制中，大都采用“人工管理”、“手工處理”的現(xiàn)狀，容易造成安全管理人員與一線員工執(zhí)行過程中，面對(duì)同樣的問題，角度不同得出不同的觀點(diǎn)和結(jié)論，出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象和問題，主要是因?yàn)槿狈尚星覚?quán)威的不可篡改的電子證據(jù)鏈。

煤礦井下安全管理人員在管理過程中形成的相關(guān)電子數(shù)據(jù)是管理的重要依據(jù)[10]，而傳統(tǒng)的原始電子數(shù)據(jù)與危險(xiǎn)源的視頻圖像、管理人員體征特性等無任何關(guān)聯(lián)性，在存儲(chǔ)、傳輸過程中又極易遭受篡改，很難保證數(shù)據(jù)及過程的完整性、真實(shí)性。建立基于時(shí)間戳與人員特征參數(shù)交互認(rèn)證的可信固化電子證據(jù)鏈，采用時(shí)間戳在電子證據(jù)上確定唯一標(biāo)識(shí)時(shí)間，附加針對(duì)視頻采集的完整圖像，形成由內(nèi)容至?xí)r間不可篡改的電子證據(jù)鏈，實(shí)現(xiàn)了安全管理電子證據(jù)的客觀公正、真實(shí)完整、合法權(quán)威，并將可信固化后的電子證據(jù)鏈實(shí)時(shí)傳輸至煤礦安全生產(chǎn)管理平臺(tái)，為安全生產(chǎn)管理平臺(tái)提供完整、真實(shí)、可靠的數(shù)據(jù)，是安全管理人員執(zhí)法的唯一不可更改的證據(jù)。

3.4 大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)

目前煤礦采用的安全生產(chǎn)管理，危險(xiǎn)源及違規(guī)操作等數(shù)據(jù)分散、孤立，多數(shù)數(shù)據(jù)一次性使用過后不能再被重新調(diào)取分析，更缺乏智能化分析。借助大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，建立煤礦安全生產(chǎn)管理體系大數(shù)據(jù)分析中心，構(gòu)建煤礦安全生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)平臺(tái)，通過對(duì)煤礦安全管理數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和歷史數(shù)據(jù)抓?。粩U(kuò)展各類數(shù)據(jù)提取應(yīng)用、安全管理態(tài)勢的分析，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、快速、便利的為煤礦安全生產(chǎn)管理提供實(shí)時(shí)發(fā)生的違規(guī)事件樣態(tài)的數(shù)據(jù)報(bào)表。

大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析全礦井的安全生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)，更進(jìn)一步對(duì)煤礦安全生產(chǎn)管理的大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、加工、存儲(chǔ)、處理、挖掘等功能，并實(shí)現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)模式的安全生產(chǎn)信息、綜合數(shù)據(jù)發(fā)布瀏覽，為使安全生產(chǎn)管理人員快速準(zhǔn)確的獲取到相應(yīng)的安全生產(chǎn)信息，也為快速處理安全預(yù)警事故提供依據(jù)，同時(shí)利用大數(shù)據(jù)分析隨時(shí)對(duì)任意時(shí)間段的安全態(tài)勢進(jìn)行分析，得出更多附加值高的參考結(jié)果，進(jìn)一步提高煤礦整體隱患管理水平[11]。

3.5 “自學(xué)習(xí)”平臺(tái)體系

通過多特征融合危險(xiǎn)源識(shí)別的實(shí)時(shí)跟蹤處理系統(tǒng)、危險(xiǎn)源異常狀況檢測處理系統(tǒng)、安全管理大數(shù)據(jù)分析、可信電子證據(jù)鏈，開發(fā)出一套基于圖像識(shí)別的具有“自學(xué)習(xí)”功能的井下危險(xiǎn)源及違規(guī)操作等的安全管理軟件系統(tǒng)，具有生產(chǎn)期間危險(xiǎn)源及人員違規(guī)操作的預(yù)警、告警等功能，并自動(dòng)生成安全管理分析報(bào)告，提升整個(gè)礦井的管理效率和管理質(zhì)量。煤礦安全管理“自學(xué)習(xí)”體系建設(shè)內(nèi)容框架如圖1。

圖1 安全管理“ 自學(xué)習(xí)”體系建設(shè)內(nèi)容Fig.1 Contents of safety management“ self-learning”system construction

采取煤礦“自學(xué)習(xí)”安全管理途徑，制定積極有效的導(dǎo)向性安全管理機(jī)制，基于實(shí)時(shí)跟蹤處理、檢測預(yù)警處理、大數(shù)據(jù)分析、可行電子證據(jù)鏈等量化的實(shí)時(shí)危險(xiǎn)源和可能發(fā)生的違規(guī)操作隱患狀態(tài)，建立由可信數(shù)據(jù)、管理人員、一線員工、電子證據(jù)鏈等多維動(dòng)態(tài)的“自學(xué)習(xí)”煤礦安全生產(chǎn)管理體系，完善具有正向激勵(lì)機(jī)制導(dǎo)向的煤礦安全管理體系建設(shè)。

4 結(jié) 語

基于“自學(xué)習(xí)”管理體系，能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)信息規(guī)范完整、動(dòng)態(tài)信息調(diào)取、執(zhí)法過程便捷可溯、事故規(guī)律預(yù)測預(yù)判，形成可信電子證據(jù)鏈。對(duì)強(qiáng)化煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)、落實(shí)智能管理、管控精準(zhǔn)到人，有效防范遏制重大事故的發(fā)生，促進(jìn)建立正確的煤礦企業(yè)安全管理的智能機(jī)制。實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)管理人員及一線員工規(guī)范并重視安全生產(chǎn)，為企業(yè)高層決策智能安全生產(chǎn)管理的集中控制、事故預(yù)防、應(yīng)急處置等提供決策，起到全面提升煤礦安全監(jiān)管效能、安全管理優(yōu)化起到重要的推動(dòng)作用。