煤礦安全生產(chǎn)教育云平臺(tái)設(shè)計(jì)研究

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摘要：面對(duì)教育大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和“互聯(lián)網(wǎng)+”的快速發(fā)展，針對(duì)煤礦一線職工和安全管理人員的特點(diǎn)，借鑒“學(xué)習(xí)強(qiáng)國”平臺(tái)設(shè)計(jì)、資源建設(shè)和學(xué)習(xí)積分激勵(lì)機(jī)制的理念和經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)和設(shè)計(jì)面向一線礦工的煤礦安全生產(chǎn)教育云平臺(tái)，建設(shè)“樂學(xué)、易學(xué)、實(shí)用”的煤礦安全生產(chǎn)教育資源，通過對(duì)學(xué)習(xí)者行為數(shù)據(jù)的挖掘和分析，采用基于ItemCF推薦算法，將適合的煤礦安全教育資源推薦給一線礦工和安全管理人員學(xué)習(xí)，可以解決煤礦安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)的一系列問題，變傳統(tǒng)培訓(xùn)學(xué)習(xí)為休閑娛樂學(xué)習(xí)，提高安全意識(shí)和技術(shù)操作規(guī)范，消除“無知型”違章行為，轉(zhuǎn)變安全心態(tài)，塑造本質(zhì)安全型礦工，降低煤炭安全生產(chǎn)事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：一線礦工；煤礦安全生產(chǎn)教育；安全生產(chǎn)教育資源；推薦服務(wù)；云平臺(tái)

1一線礦工的特點(diǎn)及安全生產(chǎn)教育現(xiàn)狀

根據(jù)國家能源局官網(wǎng)公告，截至2018年6月，我國共有生產(chǎn)煤礦4954處，產(chǎn)能44.67億噸/年?？梢娢覈旱V數(shù)量之多，所需的從業(yè)人員也很多。一些企業(yè)重生產(chǎn)、輕安全，在人員、投入、裝備、管理、培訓(xùn)等方面與規(guī)程規(guī)范、安全標(biāo)準(zhǔn)有較大差距。針對(duì)煤礦企業(yè)的實(shí)際情況，發(fā)現(xiàn)一線礦工及安全教育情況如下。（1）一線礦工的工作危險(xiǎn)性高、壓力大、勞動(dòng)強(qiáng)度大，有時(shí)候?yàn)榱藫尮て?，根本抽不出時(shí)間進(jìn)行煤礦安全生產(chǎn)教育的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)。（2）一線礦工文化程度普遍較低，專業(yè)技術(shù)知之甚少，系統(tǒng)培訓(xùn)與學(xué)習(xí)難度較大。根據(jù)“國家煤礦安全監(jiān)察局網(wǎng)站”數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國煤礦從業(yè)人員約249萬人，其中大專以上學(xué)歷占15.3%，高中學(xué)歷占33.5%，初中及以下學(xué)歷占51.2%，可見一線職工的安全教育非常重要，但是要避免專業(yè)技術(shù)過高理論教育，采用通俗易懂的實(shí)踐教育。（3）一線礦工流動(dòng)性較大，新老礦工差別較大，對(duì)于安全管理、安全生產(chǎn)教育和技能培訓(xùn)等形式的集中學(xué)習(xí)，顯然變得不適合了。（4）一線礦工學(xué)習(xí)積極性不高，存在僥幸和麻痹心理，認(rèn)為安全教育學(xué)習(xí)不重要，生產(chǎn)任務(wù)重要，對(duì)制度的落實(shí)和執(zhí)行大打折扣，有時(shí)候?yàn)榱朔奖悖`規(guī)蠻干，明知故犯，埋下了安全隱患的種子。（5）個(gè)別礦工，安全意識(shí)淡薄，為著急完成任務(wù)指標(biāo)，走“捷徑”，違規(guī)操作，埋下安全隱患。針對(duì)一線礦工的特點(diǎn)，不難發(fā)現(xiàn)，他們都不愿意花時(shí)間學(xué)習(xí)，集中培訓(xùn)和學(xué)習(xí)也是敷衍了事。所以，要做好煤礦安全生產(chǎn)教育工作，必須改變過去傳統(tǒng)的安全培訓(xùn)與教育方式，采用信息化手段，利用建設(shè)的游戲型、娛樂型和激勵(lì)型等煤礦安全生產(chǎn)教育資源，開展隨時(shí)、隨地的安全警示教育。

2面向一線礦工的煤礦安全生產(chǎn)教育資源的智慧推薦服務(wù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展，傳統(tǒng)教育、培訓(xùn)和學(xué)習(xí)方式也加上“互聯(lián)網(wǎng)+”的雙翼，向“智能+”教育時(shí)展和邁進(jìn)。那么，如何讓煤礦安全生產(chǎn)教育也跟上時(shí)代變革的步伐，以“樂學(xué)、易學(xué)”為目標(biāo)，研究與設(shè)計(jì)基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的煤礦安全生產(chǎn)教育云平臺(tái)顯得尤為重要。

2.1煤礦安全生產(chǎn)教育云平臺(tái)設(shè)計(jì)與開發(fā)

煤礦安全生產(chǎn)教育云平臺(tái)以簡單、易學(xué)、實(shí)用為主要原則，借鑒“學(xué)習(xí)強(qiáng)國”平臺(tái)設(shè)計(jì)和建設(shè)的理念和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行開發(fā)和設(shè)計(jì)。面向一線礦工的煤礦安全生產(chǎn)教育資源推薦云平臺(tái)的架構(gòu)，自下而上分別由數(shù)據(jù)層、離線層、推薦層和用戶UI層四層構(gòu)成，每一層功能相對(duì)獨(dú)立,下層為上層提供服務(wù)。各層具體功能如下。

2.1.1數(shù)據(jù)層該層由數(shù)據(jù)庫和HDFS（Hadoop文件系統(tǒng)）兩大部分組成，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息的生成與存儲(chǔ)，為上層提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和支持服務(wù)。數(shù)據(jù)生產(chǎn)一般采用數(shù)據(jù)處理工具（如Datastage）對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行ETL操作，規(guī)范其數(shù)據(jù)格式、空值處理、數(shù)據(jù)替換以及正確性驗(yàn)證等，將清洗后的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)到云存儲(chǔ)平臺(tái)上，為上層的離線層數(shù)據(jù)挖掘算法、用戶模型和資源模型提供服務(wù)支持。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用HDFS和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫相結(jié)合的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，通過對(duì)數(shù)據(jù)庫中元數(shù)據(jù)的檢索查詢，獲取煤礦安全生產(chǎn)教育資源在HDFS對(duì)應(yīng)的實(shí)體的存儲(chǔ)位置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)該資源的訪問。HDFS主要存儲(chǔ)的是資源實(shí)體，主要包括煤礦安全生產(chǎn)教育課件、文檔、音視頻、圖片、動(dòng)畫及漫畫等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

2.1.2離線層該層主要應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘算法、模型來計(jì)算和處理數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)信息，為上層推薦層提供數(shù)據(jù)支撐和服務(wù)。主要包括煤礦安全生產(chǎn)教育資源的相似性計(jì)算分析、一線礦工用戶相似度計(jì)算分析、煤礦安全生產(chǎn)教育資源關(guān)聯(lián)度挖掘分析、煤礦安全生產(chǎn)教育資源內(nèi)容關(guān)聯(lián)度計(jì)算分析、一線礦工用戶模型和煤礦安全生產(chǎn)教育資源模型的建立等。從各個(gè)維度和角度進(jìn)行計(jì)算分析，主要包括以下四方面：一是對(duì)其資源和資源、用戶和資源、用戶和用戶之間的相似度計(jì)算分析，可以采用相似度量方法和K鄰近算法來實(shí)現(xiàn)；二是對(duì)煤礦安全生產(chǎn)教育資源的分類及一線礦工用戶的分類，采用杰卡德相似算法來實(shí)現(xiàn)；三是對(duì)煤礦安全生產(chǎn)教育資源之間的關(guān)聯(lián)度及一線礦工用戶之間的關(guān)聯(lián)度，采用關(guān)聯(lián)規(guī)則算法來分析挖掘?qū)崿F(xiàn)，形成關(guān)聯(lián)度數(shù)據(jù)信息；四是對(duì)于煤礦安全生產(chǎn)教育資源模型的建立、初始化以及后續(xù)的優(yōu)化調(diào)整。

2.1.3推薦層該層主要應(yīng)用智慧推薦算法分析計(jì)算，為一線礦工用戶智能推薦煤礦安全生產(chǎn)教育資源實(shí)體，通過融合、過濾和重排序，將推薦結(jié)果交給用戶UI層，并展示出來，供一線礦工用戶學(xué)習(xí)。該層從流程處理角度上又可以細(xì)化為候選集觸發(fā)、候選集融合與過濾，候選集重排序三個(gè)過程，該過程周而復(fù)始，循環(huán)上升，一次次地從一般到具體，從粗略到精細(xì)，實(shí)現(xiàn)候選集的處理，實(shí)現(xiàn)其精確推薦服務(wù)。這里提到的候選集，就是候選觸發(fā)層根據(jù)一線礦工用戶的行為數(shù)據(jù)信息特征，應(yīng)用基于用戶協(xié)同過濾算法，或基于項(xiàng)目協(xié)同過濾算法，或其他推薦算法的一種或多種算法，計(jì)算產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)比較粗略的推薦候選集。然后通過融合與過濾的經(jīng)篩細(xì)選，形成較為準(zhǔn)確的推薦結(jié)果。因此融合和過濾層主要實(shí)現(xiàn)推薦算法的優(yōu)勢綜合對(duì)比和規(guī)則過濾功能，取長補(bǔ)短地融合各個(gè)算法優(yōu)點(diǎn)，過濾掉不符合實(shí)際需求以及不符合需求條件的煤礦安全生產(chǎn)教育資源實(shí)體。重排序?qū)邮窃俅螌?duì)推薦選集精準(zhǔn)化排序，實(shí)現(xiàn)資源精準(zhǔn)推薦。

2.1.4用戶UI層該層主要負(fù)責(zé)一線礦工用戶與云平臺(tái)的交互，以及一線礦工用戶行為數(shù)據(jù)的采集工作。用戶UI層面向一線礦工用戶，是用戶與系統(tǒng)交互的窗口，通過友好、簡潔的界面將用戶請(qǐng)求學(xué)習(xí)的煤礦安全生產(chǎn)教育資源展示給用戶，包括注冊(cè)、登錄、資源檢索、煤礦安全生產(chǎn)教育資源顯示等。另外，還包括一線礦工用戶數(shù)據(jù)采集，本平臺(tái)采用較為流行的SSH的Web應(yīng)用開發(fā)框架。

2.2面向一線礦工的煤礦安全生產(chǎn)教育資源庫建設(shè)

針對(duì)一線礦工的特點(diǎn)，借鑒“學(xué)習(xí)強(qiáng)國”的資源建設(shè)和學(xué)習(xí)積分激勵(lì)經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)建設(shè)煤礦安全生產(chǎn)教育資源的過程中，應(yīng)以簡單、易學(xué)、樂學(xué)為主要原則。通過以下七個(gè)中心的資源建設(shè)，形成煤礦安全教育資源庫，構(gòu)成云平臺(tái)主體。

2.2.1技能學(xué)習(xí)中心這是平臺(tái)建設(shè)的主要組成部分，主要面向煤礦安全管理人員和一線礦工，設(shè)計(jì)開發(fā)和建設(shè)煤礦安全生產(chǎn)教育資源實(shí)體，為其提供知識(shí)技術(shù)學(xué)習(xí)。根據(jù)工種分類建設(shè)資源，如井下普工、礦井軌道工、礦井防塵工、礦山火藥庫工，建設(shè)的煤礦安全生產(chǎn)資源包括形象生動(dòng)的短視頻、虛擬仿真體驗(yàn)、技術(shù)操作規(guī)范演示、設(shè)計(jì)作業(yè)文檔、作業(yè)規(guī)程演示、安全知識(shí)、技術(shù)技能課件等。

2.2.2警示教育中心以事故快報(bào)、事故案例、事故處理和安全分析等內(nèi)容為主體，以實(shí)時(shí)快報(bào)、動(dòng)畫、漫畫3、短視頻以及VR仿真體驗(yàn)等方式展示給一線礦工，使其意識(shí)到事故的嚴(yán)重性和危害性，同時(shí)起到一個(gè)安全警示作用。

2.2.3安全資格考試中心為確保煤礦安全生產(chǎn)，特定的從業(yè)人員必須考取國家規(guī)定的安全資格考試，才可從事該工作。通過模擬考試、每日一練，資格考試等形式，為從業(yè)人員提供知識(shí)技能自測和考核，確保實(shí)際煤礦安全生產(chǎn)。

2.2.4安全標(biāo)準(zhǔn)及政策法規(guī)中心該中心是煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)和建設(shè)的基礎(chǔ)保障，確保煤礦按照國家法律法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安全生產(chǎn)建設(shè)。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括各種煤安標(biāo)準(zhǔn)、國家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)，各種作業(yè)安全技術(shù)規(guī)程，各種崗位作業(yè)操作標(biāo)準(zhǔn)和特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范等；政策法規(guī)包括國家行政法規(guī)、地方法規(guī)、安全法規(guī)、安全監(jiān)察、新法速遞、法規(guī)解讀等。

2.2.5應(yīng)急預(yù)案中心該中心是針對(duì)突發(fā)情況，如何緊急避險(xiǎn)、自救、求助和救援等一系列措施和應(yīng)急預(yù)案，主要包括應(yīng)急知識(shí)、應(yīng)急預(yù)案、應(yīng)急演練、救援體系等方面。應(yīng)急演練采用VR模擬體驗(yàn)系統(tǒng)，讓其身臨其境，增強(qiáng)其對(duì)突發(fā)事件的判斷和處理能力；對(duì)于救援設(shè)備的使用與操作以實(shí)際演練和視頻學(xué)習(xí)為主，多采用具體救援實(shí)例，以動(dòng)畫和短視頻形式呈現(xiàn)給一線礦工和管理者。

2.2.6職工活動(dòng)中心主要包含煤礦文化、職業(yè)健康、工傷保險(xiǎn)和關(guān)懷福利等?？梢酝ㄟ^圖文并茂的網(wǎng)頁、短視頻、動(dòng)畫和漫畫、圖文并茂的文檔等形式展現(xiàn)給職工，讓他們?cè)趭蕵分袑W(xué)習(xí)。

2.2.7資訊及互動(dòng)交流中心該中心是實(shí)時(shí)新聞、安全動(dòng)態(tài)、煤檢動(dòng)態(tài)、行業(yè)動(dòng)態(tài)、礦務(wù)快報(bào)、黨群工作等信息咨詢閱讀和瀏覽中心，也是一線職工交流分享的活動(dòng)中心。

3結(jié)語

面對(duì)今天的教育大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和“互聯(lián)網(wǎng)+”的大環(huán)境，借鑒“學(xué)習(xí)強(qiáng)國”平臺(tái)設(shè)計(jì)、資源建設(shè)和學(xué)習(xí)積分激勵(lì)機(jī)制的理念和經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)和設(shè)計(jì)面向一線礦工的煤礦安全生產(chǎn)教育云平臺(tái)，符合新時(shí)展的需要，可以解決煤礦安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)的一系列問題，變傳統(tǒng)培訓(xùn)學(xué)習(xí)為休閑娛樂學(xué)習(xí)，變集中培訓(xùn)為分散隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，是一線礦工和安全管理人員移動(dòng)泛在化學(xué)習(xí)的小助手。

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作者：景妮 單位：承德石油高等?？茖W(xué)校