王海軍，王詩珺

隨著國家對安全生產的重視程度不斷提升，“以人為本、安全第一”是當前煤礦企業(yè)安全生產最重要的理念，企業(yè)目標必須安全先行?；诿旱V企業(yè)井下生產工作環(huán)境的特殊性，煤礦井下生產隱患較多，制定可操作性強的安全規(guī)章制度、有效的安全預防措施、健全的安全責任機制，從隱患的根源著手，避免因危險源排查預警不到位、人員違規(guī)操作等因素釀成安全事故，是保障煤礦生產企業(yè)安全生產的關鍵。通過提出建立煤礦企業(yè)安全管理“自學習”體系建設的思路和方法，具體闡述其實施的技術途徑、實用性、優(yōu)勢性，提升煤礦企業(yè)安全管理核心技術水平。力爭在未來“自學習”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普遍不高，存在習慣性違章、僥幸心理、叛逆心理、冒險心理等，這無形中加大了安全管理難度與不確定性；另一方面，安全管理人員責任意識不強，在不安全行為及危險源隱患排查中，由于管理人員的自由裁量權過大，存在湊指標、完成任務等現(xiàn)象，甚至部分查處模糊牽強，在不安全行為查處過程中，因為無定量可靠證據(jù)鏈[1-3]，主要依靠各類安全制度進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生的安全隱患。這種安全管理制度已經(jīng)越來越不適應智慧煤礦企業(yè)的安全生產現(xiàn)狀。

現(xiàn)行多數(shù)煤礦企業(yè)制定的安全管理獎懲機制，初衷是通過獎懲進一步提升安全管理的實施效果，制定了很多激勵新方法、新措施，但是事實證明這些獎懲結果導向往往卻不盡人意，對于企業(yè)是獎勵大于懲罰，但是對于員工就是懲罰大于獎勵，最終結果卻成為安全問題越來越多，且重復問題得不到有效整改。

對于安全管理人員的獎勵、對于違規(guī)操作的人員懲罰，也會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準沒有量化，似是而非的安全標準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，致使安全管理獎懲措施，不但沒有排除安全隱患，甚至造成進一步的矛盾沖突，這說明當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 “自學習”管理模式

在煤礦安全生產管理中，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)同感知技術和方法；建立基于面向危險源本體的圖像信息綜合分析系統(tǒng)，實現(xiàn)危險源及違規(guī)行為信息的“自學習”有效提取及多語義識別[4-6]；建立基于安全管理全流程的情景感知體系構架，形成安全管理業(yè)務導航策略生成，根據(jù)不同危險源及違規(guī)操作特征的情景識別，實現(xiàn)安全管理路徑、流程、內容、標準以及其他潛在危險源的自動觸發(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，做到安全生產管理受人為因素、環(huán)境因素影響最小化，提升安全管理的精準性、科學性和高效性。

強化安全管理一線職工安全意識，研究基于時空位置信息、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)同感知技術和方法為出發(fā)點，以安全管理體系模式的思路改變?yōu)檠芯繉ο螅訌姲踩芾眢w系的“自學習”功能，提升預警安全違規(guī)操作、降低安全事故發(fā)生后對員工的懲處，是從根本上解決安全生產突出問題、防范生產安全事故的重要舉措。

3 “自學習”體系建設途徑

3.1 實時跟蹤處理系統(tǒng)

煤礦危險源的種類繁多、違規(guī)操作等的可能性更是千差萬別，因此對其檢測、識別過程比普通設備及規(guī)程檢測要復雜得多。首先建立多特征融合的危險源識別及實時跟蹤模型，然后通過“自學習”方式獲取響應特征，建立模型與實物之間的對應關系，形成危險源、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源及違規(guī)操作的識別信息，建立基于特征信息模板匹配方式的結構化圖像采集與分析系統(tǒng)，形成基于圖像識別的煤礦危險源及違規(guī)操作的實時跟蹤處理系統(tǒng)。在對危險源及違規(guī)操作等的識別、檢測、跟蹤、分析的基礎上，自動生成違章分析報告[8-9]，實現(xiàn)對煤礦安全管理的自動實時跟蹤處理，減少安全管理人員的裁量權及滯后性。

3.2 異常狀況檢測預警系統(tǒng)

煤礦生產是動態(tài)過程，隨著時間、空間而時刻變化，潛在危險源和可能發(fā)生的違規(guī)操作狀態(tài)都在實時變化。通過危險源、操作人員異常行為的智能視頻識別模型算法，并對基于多特征融合危險源識別實時跟蹤處理系統(tǒng)提取到的特征與模板圖像之間的對比，系統(tǒng)完成危險源等的特征匹配?；谝陨辖⒌奈ｋU源及違規(guī)操作異常狀況檢測模型，就可以在安全生產過程中實現(xiàn)實時識別，對違規(guī)操作行為提醒并預警，對于嚴重違規(guī)操作行為，系統(tǒng)自動報警且不能繼續(xù)完成操作等措施，系統(tǒng)同時對違規(guī)操作人員進行身份檢測識別，并把預警及識別信息推送到特定界面或指定系統(tǒng)。在此基礎上，再根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)“自學習”危險源及違規(guī)操作等的不同視覺模式和模態(tài)，以此為基礎再進行模型精細分割“自學習”修正，更進一步完善危險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，面對同樣的問題，角度不同得出不同的觀點和結論，出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象和問題，主要是因為缺乏可行且權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)與危險源的視頻圖像、管理人員體征特性等無任何關聯(lián)性，在存儲、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、真實性。建立基于時間戳與人員特征參數(shù)交互認證的可信固化電子證據(jù)鏈，采用時間戳在電子證據(jù)上確定唯一標識時間，附加針對視頻采集的完整圖像，形成由內容至時間不可篡改的電子證據(jù)鏈，實現(xiàn)了安全管理電子證據(jù)的客觀公正、真實完整、合法權威，并將可信固化后的電子證據(jù)鏈實時傳輸至煤礦安全生產管理平臺，為安全生產管理平臺提供完整、真實、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

目前煤礦采用的安全生產管理，危險源及違規(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取分析，更缺乏智能化分析。借助大數(shù)據(jù)處理技術，建立煤礦安全生產管理體系大數(shù)據(jù)分析中心，構建煤礦安全生產管理數(shù)據(jù)平臺，通過對煤礦安全管理數(shù)據(jù)的實時數(shù)據(jù)采集和歷史數(shù)據(jù)抓??；擴展各類數(shù)據(jù)提取應用、安全管理態(tài)勢的分析，實現(xiàn)準確、快速、便利的為煤礦安全生產管理提供實時發(fā)生的違規(guī)事件樣態(tài)的數(shù)據(jù)報表。

大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析全礦井的安全生產管理數(shù)據(jù)，更進一步對煤礦安全生產管理的大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、加工、存儲、處理、挖掘等功能，并實現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)模式的安全生產信息、綜合數(shù)據(jù)發(fā)布瀏覽，為使安全生產管理人員快速準確的獲取到相應的安全生產信息，也為快速處理安全預警事故提供依據(jù)，同時利用大數(shù)據(jù)分析隨時對任意時間段的安全態(tài)勢進行分析，得出更多附加值高的參考結果，進一步提高煤礦整體隱患管理水平[11]。

3.5 “自學習”平臺體系

通過多特征融合危險源識別的實時跟蹤處理系統(tǒng)、危險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)出一套基于圖像識別的具有“自學習”功能的井下危險源及違規(guī)操作等的安全管理軟件系統(tǒng)，具有生產期間危險源及人員違規(guī)操作的預警、告警等功能，并自動生成安全管理分析報告，提升整個礦井的管理效率和管理質量。煤礦安全管理“自學習”體系建設內容框架如圖1。

圖1 安全管理“ 自學習”體系建設內容Fig.1 Contents of safety management“ self-learning”system construction

采取煤礦“自學習”安全管理途徑，制定積極有效的導向性安全管理機制，基于實時跟蹤處理、檢測預警處理、大數(shù)據(jù)分析、可行電子證據(jù)鏈等量化的實時危險源和可能發(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)鏈等多維動態(tài)的“自學習”煤礦安全生產管理體系，完善具有正向激勵機制導向的煤礦安全管理體系建設。

4 結 語

基于“自學習”管理體系，能夠實現(xiàn)煤礦企業(yè)安全生產信息規(guī)范完整、動態(tài)信息調取、執(zhí)法過程便捷可溯、事故規(guī)律預測預判，形成可信電子證據(jù)鏈。對強化煤礦安全風險意識、落實智能管理、管控精準到人，有效防范遏制重大事故的發(fā)生，促進建立正確的煤礦企業(yè)安全管理的智能機制。實現(xiàn)安全生產管理人員及一線員工規(guī)范并重視安全生產，為企業(yè)高層決策智能安全生產管理的集中控制、事故預防、應急處置等提供決策，起到全面提升煤礦安全監(jiān)管效能、安全管理優(yōu)化起到重要的推動作用。