基于金屬非金屬露天礦山安全評價專家系統的研究

羅廷染

摘要：結合金屬非金屬露天礦山安全評價內容，本文對礦山安全評價專家系統開發需求展開了分析，提出了系統的開發方法，并對系統開發設計問題進行了探討，為關注這一話題的人們提供參考。

關鍵詞：金屬非金屬露天礦山；安全評價；專家系統

引言：

不同于地下礦山，金屬非金屬露天礦山需要實現露天開采，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，實現復雜運算過程。采用信息技術實現礦山安全評價專家系統開發，能夠對專家評價過程進行模擬，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運營屬于系統工程，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。從體系內容構成上來看，包含礦山生產特征、管理狀況，能夠對礦山生產運營存在的危險狀態進行反映。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措施、安全管理規章制度、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

2.1系統開發需求

結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，需要對指標權重系數進行計算，并且指標之間關系復雜，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據信息處理。開發金屬非金屬露天礦山安全評價專家系統，能夠借助計算機實現復雜運算，在較短時間內實現數據信息整合的目標，從而為礦山安全評價工作開展提供技術支撐，實現對礦山安全現狀的及時、準確評價。系統開發需要達到較高運行效率，在實現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相關技術的實現。

2.2系統開發方法

結合系統開發需求，需要使系統代替人類專家開展礦山安全評價工作。為此，需要實現礦山安全評價相關法律法規、技術標準等資料的搜集，完成系統知識庫的建立。在此基礎上，需要對專家評判經驗和分析評價方法等數據進行采集和整合，得到專家推導規則，完成推理機的設計。結合專家安全評價習慣，可以實現系統人機界面的設計。在知識庫設計上，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。結合礦山安全知識特點，能夠實現安全知識分類存儲，實現系統全局數據庫的設計。在推理機設計上，作為系統核心控制機構，需要通過利用知識庫安全規則實現系列推理，得到科學評價結論。實際設計時，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，由計算機實現礦山安全評價各級指標的兩兩比較，并通過權重計算、檢驗、圖形模擬完成指標隸屬度計算分析，根據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果和改進建議。在人機界面設計上，需要完成最佳人機匹配關系的建立，結合人的特性參數進行系統界面操作模塊的設計，在軟件開發上進行適合編程語言的選擇，實現人機界面合理布局，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，可以采用面向對象的開發技術實現各個類的信息細化，完成系統基本單元設計，促使系統可操作性和實用性得到增強。

2.3系統開發設計

實際進行礦山安全評價系統設計，可以將系統劃分為安全知識獲取模塊、推理機、全局數據庫、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用，進行系統操作。調用知識獲取模塊，可以進行礦山安全信息的獲取，也能實現安全信息數據的錄入。調用知識庫模塊，可以通過訪問知識庫獲得推理規則、專家經驗和客觀事實，通過連接全局數據庫將礦山安全信息轉化為量化數據。調用推理機，能夠使系統從全局數據庫進行相關數據信息的讀取和分析，實現數據定性推理。調用解釋模塊，能夠結合全局數據庫中數據進行定量推理計算，最終得到安全評價結論和建議。系統開發設計的關鍵，在于系統推理過程的實現。需要在VC++平臺上實現安全評價模型的建立，實現人類安全評價過程的模擬。從系統算法流程上來看，需要先進行定性和定量安全評價信息的獲取，并利用全局數據庫進行存儲。在此基礎上，可以進行安全知識庫知識的調用，利用推理機將信息轉化為評價需要的知識數據，包含評價指標隸屬度、指標權重值等，需要通過矩陣運算獲得，然后存放在全局數據庫中。通過完成各級指標隸屬度值和權重值的計算，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。根據知識庫中安全評價等級，能夠得到礦山安全評價結果，并進行相應整改建議的讀取。通過系統編程，能夠使推理機的定量計算過程得以實現，也能利用人機界面進行安全知識的人性化表達，因此能夠滿足系統應用需求。

結論

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開發，實現專家評價過程模擬。在系統開發過程中，以模糊綜合評價方法為原理進行推理機的設計，建立相應專家知識庫和實現匹配人機界面的設計，可以準確獲取礦山安全信息和實現礦山安全評價推理，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所有限公司）