数据挖掘技术在矿山计算机综合管理系统中的应用
摘要: 近年来,基于互联网与信息技术的管理信息化在各个领域的推广,使得企业计算机管理系统中除了传统财务、业务管理产生的结构化数据,还存在越来越多以不同形式存在的非结构性与半结构性信息,后者往往只发挥了信息交互的基本作用,而没有被充分挖掘和利用。而数据挖掘技术则基于特定信息使用与决策需求,旨在发现不同类型数据信息之间的关联并挖掘出其利用价值。

引言

自改革开放以来,我国的经济得到了迅速的发展,而计算机互联网等技术的蓬勃生长,也给许多企业带来了信息化的高科技技术,促使企业与计算机相融合来帮助企业的发展,从而提高企业在行业中的核心竞争力。金矿企业的生产较依赖于机械化机器,不但生产规模大,而且具有较高的安全隐患,因此,金矿企业必须时刻将生产安全放在首位。而计算机技术近些年来的发展也越来越多元化,因此若将计算机技术金矿的生产过程当中,形成一个具备自动化信息采集管理,生产监控以及人员定位等等的信息管理系统,必然可以帮助金矿企业提高生产安全,降低生产成本,实现用科技的手段来保障矿井的各项生产水平,这不仅有利于我国相关金矿企业的生存发展,也对我国的经济发展起到了一定的促进作用。

1数据挖掘技术原理

数据挖掘技术的诞生背景是互联网和信息技术带来的信息量激增,是伴随人工智能、云计算等技术的发展而演进出来的全新信息加工、利用理念,旨在从各个领域的异构化信息资源中发现特定规律,从而优化资源利用、改进运营管理策略或者创造可行的全新商务模式。首先,数据挖掘技术需要有充足的信息资源作为分析和研究对象,在企业运营领域,不同管理环节基于计算机系统会通常会实时采集来自企业内外部的相关信息,包括市场价格、消费需求、生产设备运行以及各个工艺流程的执行等方面的数据和信息,并且能构建业务、设备以及财务等管理数据库。因此企业的管理系统服务器中存在充足的信息资源。其次,数据挖掘技术的核心是人工智能技术与计算机算法的合理运用,基于仿生学的神经网络、专家系统以及机器学习系统的研发,可以对数据库的信息资源进行深度加工,为决策者、自动控制系统提供参考信息。数据挖掘技术可以基于工艺流程优化或风险分析等目标,为相关人员提供定向信息挖掘服务,以图表、数据等直观和易识别的方式呈现分析结果,提高管理决策的效率并使之更具前瞻性。数据挖掘技术还能够通过在线数据挖掘,保障自动化控制系统的运行可靠性,实现对生产过程精确的智能化控制,优化企业资源配置并使得生产、营销以及产品研发环节高度协同。

2计算机以及人工智能技术的应用优势

将计算机以及人工智能技术应用到矿山电器自动化控制中,不仅可以有效提高运行效率,同时还能大大降低运行成本。这将为矿山的生产带来较多便利,具体可以体现在以下几个方面:第一,数据整合更加便利,可以快捷调节参数。人工智能与计算机可以借助语言编程从数据库中快速调取所需信息和数据,同时还能做出及时的反馈,让电气自动化的管理更加快捷准确;第二,监控系统功能增加,监控内容和范围扩大,并具有很强的抗干扰能力;第三,人工智能技术可以使用最优的控制模式,能在节省大量的人力的同时提高控制效率。此外由于受受到外界环境的影响较小,因而具有较强的稳定性;第三,控制过程具有较强的连续性,同时具有较为突出的一致性,可以连续监管所有设备的各项参数,在出现错误后可以及时报警和调整。

3矿山信息化管理系统中数据挖掘技术的应用目标

3.1矿山瓦斯监测系统

首先,计算机技术可以给金矿提供瓦斯监测。矿井操作的最主要危害之一就是瓦斯爆炸现象,因此,计算机技术结合互联网以及传感技术可以设计出金矿瓦斯监测系统来提高相应的生产安全。金矿瓦斯监测系统主要有几个部分构成,分别是地面中心站、井下分站、传输设备和传感器等,这类监测系统可以实现数据的采集,处理和传输。实现数据信息采集、传输、处理和输出功能。当监测系统发现一些监测数值达到警戒线时便会自动报警,同时切换到紧急处理状态,以最快的时间来为人们提供处理依据[1]。当然,这套监测系统也有自己的监测软件,可以在windows系统上稳定运行。而且软件还持有容错纠错技术,这样也大大增加了系统的稳定性,具有强大的抗干扰能力,这对金矿的安全生产提供了重要的帮助。

3.2虚拟现实技术

虚拟现实技术是目前新兴的学科,也是一项具有热点、较高关注度的技术类型。在该技术中,以计算机人工模拟为基础,将矿山实时环境同多媒体科技发展相结合,形成三维动态、能够进行人机交互的管理环境。同传统二维设计方式不同,在虚拟现实技术应用中,能够以新的、立体方式对矿山规划进行建模,满足实际的生产要求。目前,Vega、IMAGIS等都是该技术应用中经常使用到的软件。在该技术应用中,主要即是对影像的高程、色彩、平面以及结构等进行数字化处理,在依据统一坐标的情况下,通过无缝拼接处理形成,在实际应用当中,能够在较短的时间内,对真实影像为基础的GIS数字三维模型进行建立,能够结合实际需求对图形进行直接操作,同时应用转换矩阵等方式生成对应的图像。在技术应用当中,不仅具有较好的实时性特点,且在场景生成方面也具有更为真实的特点,能够以3D动态的方式进行呈现。同时,在技术应用中,能够先使用CAD成图,之后对其进行导图,以此将平面图形实现对立体图形的转化。

3.3整合系统数据库信息资源并实现聚类分析

矿山现有的信息化管理系统基于不同管理需要构建了多个数据库,包括财务、业务以及井下生产作业的在线监控等子系统,均有相对独立的数据库和相应的信息利用、加工方式。因此,目前管理系统的信息理论上可以共享和得到有效利用,但不同来源、运营环节的数据和信息之间的关联性和潜在规律没有被发掘和深入分析,而是仅限于供相关人员根据需要查询和用于粗略的判断、评估。因而在引入数据挖掘技术时,首先应基于管理系统软件的升级和研发,根据数据挖掘目标和系统功能设计,对现有数据库进行整合并对所有信息资源进行聚类分析。通过构建基于矿山安全管理、工艺流程优化或者设备管理等目标的数据分析模型,研发运用不同数学分析方法的软件系统,挖掘金矿计算机管理系统数据库信息的利用价值,并且以直观的方式呈现给相关部门以及生产一线的管理者,使之对安全形势、工艺流程的合理性等做出科学和高效的判断,并且找到进一步优化管理工作的切入点。

3.4动态数据库统计

对于矿山数据库来说,其具有大型、综合的特点,将涉及到工程设计、地质等多方面内容。对于动态数据统计工作而言,即是开展矿山数据库统计的情况,对监测数据进行实时的整合,同时对现场状态、采矿作业环境进行及时的统计分析。在该数据库系统当中,可以分为三层控制层次,分别为物理、OS以及DBMS层。在实际运行中,三个层级具有不同的作用:物理层在运行中,能够对数据物理存储介质进行管理。OS层能够对物理存储介质、文件系统以及进程进行管理。DBMS层在运行中,则能够通过存取控制矩阵、视图以及权限表等方式实现控制目标。

结束语

由于无线通信技术的运用,矿山计算机综合管理系统可以实时汇总生产一线以及各个日常运营环节的数据信息。而数据挖掘技术则可以发现异构化信息之间的内在关联并找出其规律,一方面以直观的形式呈现给管理者并提高决策和管理效率,另一方面实现金矿管理的智能化,保障生产安全以及实现资源利用的最优化。

参考文献

[1]王贵根,张博洋.计算机视觉技术在矿山生产中的应用综述[J].采矿技术,2019,19(05):135-138.

[2]周东.计算机网络系统在矿山企业中的应用[J].现代工业经济和信息化,2019,9(03):70-71.

[3]丁久荣,张伟东.浅谈计算机网络技术在矿山生产实时监控与智能管理中的应用探讨[J].世界有色金属,2019(03):192+194.

[4]张宇.计算机网络技术在矿山生产与管理中的应用[J].网络安全技术与应用,2018(09):121+114.

[5]李子青.探究计算机与人工智能技术在矿山电气自动化控制中的应用问题[J].才智,2018(26):243.

作者简介:方建平(1978.9),女,山东省莱州市,本科,助理工程师,研究方向:电气自动化。