基于金屬非金屬露天礦山安全評價專家系統(tǒng)的研究

羅廷染

摘要：結(jié)合金屬非金屬露天礦山安全評價內(nèi)容，本文對礦山安全評價專家系統(tǒng)開發(fā)需求展開了分析，提出了系統(tǒng)的開發(fā)方法，并對系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計問題進行了探討，為關(guān)注這一話題的人們提供參考。

關(guān)鍵詞：金屬非金屬露天礦山；安全評價；專家系統(tǒng)

引言：

不同于地下礦山，金屬非金屬露天礦山需要實現(xiàn)露天開采，開采活動容易受復雜因素影響，在安全評價過程中需要完成多層次、多指標的安全評價體系建立，實現(xiàn)復雜運算過程。采用信息技術(shù)實現(xiàn)礦山安全評價專家系統(tǒng)開發(fā)，能夠?qū)＜以u價過程進行模擬，使礦山安全評價工作得到簡化，從而為礦山安全管理提供科學指導。

1金屬非金屬露天礦山安全評價

金屬非金屬露天礦山的生產(chǎn)運營屬于系統(tǒng)工程，其安全評價涉及因素較為復雜，需要完成多層次安全評價體系的建立，并選用多個評價指標，才能得到科學的安全評價效果。從體系內(nèi)容構(gòu)成上來看，包含礦山生產(chǎn)特征、管理狀況，能夠?qū)ΦV山生產(chǎn)運營存在的危險狀態(tài)進行反映。在對體系評價范圍單元進行劃分時，需要按照危險因素、有害分布、危害類別等各方面因素將體系劃分為安全管理單元、露天采礦單元、爆破單元、防火災單元、露天運輸單元等多個單元[1]。針對各單元，需要完成相應安全評價指標的篩選，比如安全管理單元應包含安全技術(shù)措施、安全管理規(guī)章制度、事故管理、安全教育培訓、應急預案等。明確安全評價內(nèi)容層次，可以完成相應指標體系的建立，從而達到評價金屬非金屬露天礦山安全的目標。

2基于金屬非金屬露天礦山的安全評價專家系統(tǒng)

2.1系統(tǒng)開發(fā)需求

結(jié)合金屬非金屬露天礦山安全評價特點可知，評價涉及多層次、多指標。現(xiàn)階段，露天礦山安全評價主要采用模糊綜合評價法、層次分析法等方法，需要對指標權(quán)重系數(shù)進行計算，并且指標之間關(guān)系復雜，評價主觀性過強容易導致大量信息被遺漏[2]。在實際評價工作中，不能依靠單獨一個專家意見進行礦山安全情況的客觀反映，需要對多個專家意見進行綜合，以便完成群體決策的制定。對大量專家意見進行整合，意味著需要完成大量數(shù)據(jù)信息處理。開發(fā)金屬非金屬露天礦山安全評價專家系統(tǒng)，能夠借助計算機實現(xiàn)復雜運算，在較短時間內(nèi)實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息整合的目標，從而為礦山安全評價工作開展提供技術(shù)支撐，實現(xiàn)對礦山安全現(xiàn)狀的及時、準確評價。系統(tǒng)開發(fā)需要達到較高運行效率，在實現(xiàn)礦山安全模糊綜合評判時，能夠以計算機軟為平臺進行系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的實現(xiàn)。

2.2系統(tǒng)開發(fā)方法

結(jié)合系統(tǒng)開發(fā)需求，需要使系統(tǒng)代替人類專家開展礦山安全評價工作。為此，需要實現(xiàn)礦山安全評價相關(guān)法律法規(guī)、技術(shù)標準等資料的搜集，完成系統(tǒng)知識庫的建立。在此基礎(chǔ)上，需要對專家評判經(jīng)驗和分析評價方法等數(shù)據(jù)進行采集和整合，得到專家推導規(guī)則，完成推理機的設(shè)計。結(jié)合專家安全評價習慣，可以實現(xiàn)系統(tǒng)人機界面的設(shè)計。在知識庫設(shè)計上，需要通過從事金屬非金屬露天礦山安全評價的部門和人員處進行規(guī)范性文件等指導性文件的獲取，并且對以往礦山安全評價報告和評價案例等進行搜集。結(jié)合礦山安全知識特點，能夠?qū)崿F(xiàn)安全知識分類存儲，實現(xiàn)系統(tǒng)全局數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。在推理機設(shè)計上，作為系統(tǒng)核心控制機構(gòu)，需要通過利用知識庫安全規(guī)則實現(xiàn)系列推理，得到科學評價結(jié)論。實際設(shè)計時，需要對專家推理方式和思維過程進行模擬，以模糊綜合評價原理為主線，由計算機實現(xiàn)礦山安全評價各級指標的兩兩比較，并通過權(quán)重計算、檢驗、圖形模擬完成指標隸屬度計算分析，根據(jù)模糊綜合評判標準確定礦山所處的安全等級，提出礦山安全評價結(jié)果和改進建議。在人機界面設(shè)計上，需要完成最佳人機匹配關(guān)系的建立，結(jié)合人的特性參數(shù)進行系統(tǒng)界面操作模塊的設(shè)計，在軟件開發(fā)上進行適合編程語言的選擇，實現(xiàn)人機界面合理布局，確保安全評價人員能夠通過界面獲得需要的信息，順利完成安全評價操作。在實踐工作中，可以采用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)技術(shù)實現(xiàn)各個類的信息細化，完成系統(tǒng)基本單元設(shè)計，促使系統(tǒng)可操作性和實用性得到增強。

2.3系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計

實際進行礦山安全評價系統(tǒng)設(shè)計，可以將系統(tǒng)劃分為安全知識獲取模塊、推理機、全局數(shù)據(jù)庫、安全知識庫模塊、解釋模塊和人機界面六個部分。通過人際界面，用戶可以進行各模塊的調(diào)用，進行系統(tǒng)操作。調(diào)用知識獲取模塊，可以進行礦山安全信息的獲取，也能實現(xiàn)安全信息數(shù)據(jù)的錄入。調(diào)用知識庫模塊，可以通過訪問知識庫獲得推理規(guī)則、專家經(jīng)驗和客觀事實，通過連接全局數(shù)據(jù)庫將礦山安全信息轉(zhuǎn)化為量化數(shù)據(jù)。調(diào)用推理機，能夠使系統(tǒng)從全局數(shù)據(jù)庫進行相關(guān)數(shù)據(jù)信息的讀取和分析，實現(xiàn)數(shù)據(jù)定性推理。調(diào)用解釋模塊，能夠結(jié)合全局數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進行定量推理計算，最終得到安全評價結(jié)論和建議。系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計的關(guān)鍵，在于系統(tǒng)推理過程的實現(xiàn)。需要在VC++平臺上實現(xiàn)安全評價模型的建立，實現(xiàn)人類安全評價過程的模擬。從系統(tǒng)算法流程上來看，需要先進行定性和定量安全評價信息的獲取，并利用全局數(shù)據(jù)庫進行存儲。在此基礎(chǔ)上，可以進行安全知識庫知識的調(diào)用，利用推理機將信息轉(zhuǎn)化為評價需要的知識數(shù)據(jù)，包含評價指標隸屬度、指標權(quán)重值等，需要通過矩陣運算獲得，然后存放在全局數(shù)據(jù)庫中。通過完成各級指標隸屬度值和權(quán)重值的計算，最終能夠得到一級指標隸屬度的計算，然后按照安全評價矩陣得到礦山安全評分。根據(jù)知識庫中安全評價等級，能夠得到礦山安全評價結(jié)果，并進行相應整改建議的讀取。通過系統(tǒng)編程，能夠使推理機的定量計算過程得以實現(xiàn)，也能利用人機界面進行安全知識的人性化表達，因此能夠滿足系統(tǒng)應用需求。

結(jié)論

針對金屬非金屬露天礦山，考慮到礦山安全評價涉及過多因素，采用模糊綜合評價方法需要完成復雜運算，所以需要進行礦山安全評價專家系統(tǒng)開發(fā)，實現(xiàn)專家評價過程模擬。在系統(tǒng)開發(fā)過程中，以模糊綜合評價方法為原理進行推理機的設(shè)計，建立相應專家知識庫和實現(xiàn)匹配人機界面的設(shè)計，可以準確獲取礦山安全信息和實現(xiàn)礦山安全評價推理，繼而使相應的安全評價工作得以完成。

參考文獻

[1]周永昆.非煤露天礦山安全評價分析探討[J].世界有色金屬，2018（06）：280+282.

[2]陽富強，劉曉霞，朱偉方.群決策改進AHP法在露天礦山運輸系統(tǒng)安全評價中的應用[J].有色金屬（礦山部分），2017，69（01）：92-97.

（作者單位：云南巨星注安師事務(wù)所有限公司）