基于数据挖掘的安全风险预警系统技术研究

论文摘要

本文依托于“山西沁新集团安全管理与文化建设优化工程”项目,通过对山西沁新集团安全风险预警管理信息系统的研究,介绍了安全风险预警系统的相关支持技术,包括安全风险预警管理理论和数据挖掘技术。通过对数据挖掘技术中关联规则的研究,推导出基于关联规则的预警规则,并运用关联预警规则,结合安全风险预警管理理论设计出基于关联规则数据挖掘理论的安全风险预警机制,以及运用该预警机制建立的预警系统模型。并运用该模型设计了山西沁新集团安全风险预警管理信息系统软件。通过对安全风险预警系统管理理论和数据挖掘技术的理论研究,结合煤炭行业生产特点,运用风险预警理论、数据挖掘理论等理论知识,提出了安全风险预警系统的建设原则、系统结构、接口设计、数据库设计和功能模块等技术方法方案,设计了基于关联规则挖掘的安全风险预警机制和预警系统模型。重点介绍了运用基于关联规则数据挖掘的安全风险预警机制开发的工作票与风险预警相结合的工作票预警功能,以及周期预警功能。工作票预警是指对在工作过程中需要开具工作票的生产工作中存在的风险进行提前的警示提醒,对工作中的不安全因素进行及时有效的纠正和制止,从而降低事故发生的可能性,预防事故的发生,从而实现生产和运营的可靠、合理、高效。沁新集团安全风险预警系统以煤炭行业风险因子库和危险源信息库为基础知识库,主要包括沁新集团所拥有的煤矿、选煤、焦化、刚玉、电石和电厂六大专业版块,以及起重机械、锅炉、管道、尾矿库、危险物质库区、变配电设备、提升系统、机电设备、输送系统和高温高压设备十类危险源,具备针对上述六大专业版块风险的分析与评价、风险预警与预控,以及针对十类危险源的分级预警预控等功能,并通过相应的预警机制模型,辅助集团进行安全管理决策,为集团管理层提供有效的对事故的预防预控能力的支持,协助集团安全管理人员及时有效地开展风险和危险源的预防预控工作,防止事故或灾难的发生和扩大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 项目依托
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 研究目的及意义
• 1.5 研究内容
• 第2章 安全风险预警系统理论概述
• 2.1 风险预警理论
• 2.1.1 预警与安全风险预警
• 2.1.2 安全风险预警预控理论概述
• 2.2 安全风险预警系统概述
• 2.2.1 安全风险预警系统的基本要求
• 2.2.2 安全风险预警系统运行模式
• 2.2.3 沁新集团安全风险预警系统的定义
• 2.3 本章小结
• 第3章 数据挖掘理论与技术
• 3.1 数据挖掘的发展
• 3.2 数据挖掘理论
• 3.2.1 数据挖掘的对象
• 3.2.2 数据挖掘的目的
• 3.2.3 数据挖掘的定义
• 3.2.4 数据挖掘的过程
• 3.2.5 数据挖掘系统
• 3.3 数据挖掘的分类
• 3.3.1 概念描述（Concept description）
• 3.3.2 关联规则（Association Rule）
• 3.3.3 分类模式（C1assification Pattern）
• 3.3.4 聚类模式（C1ustering Pattern）
• 3.3.5 偏差分析（Deviation Detection）
• 3.3.6 时序演变分析（Temporal Evolution Analysis）
• 3.4 数据挖掘的主要方法
• 3.5 本章小结
• 第4章 关联规则挖掘技术
• 4.1 关联规则概论
• 4.1.1 关联规则的基本概念
• 4.1.2 关联规则挖掘的步骤
• 4.2 关联规则的分类
• 4.3 关联规则的算法
• 4.3.1 单维布尔关联规则挖掘
• 4.3.2 多层关联规则挖掘
• 4.3.3 多维关联规则挖掘
• 4.4 本章小结
• 第5章 关联规则挖掘在风险预警系统的应用
• 5.1 基于关联规则挖掘的安全风险预警
• 5.1.1 基于数据挖掘技术的预警机制
• 5.1.2 预警规则及算法
• 5.2 安全风险预警规则应用
• 5.2.1 工作票与风险相关性问题的提出
• 5.2.2 基于预警规则的工作票风险预警
• 5.2.2.1 特种作业工作票风险预警
• 5.2.2.2 第一种工作票风险预警
• 5.2.2.3 第二种工作票风险预警
• 5.2.2.4 热力机械工作票风险预警
• 5.2.2.5 动火工作票风险预警
• 5.2.2.6 电气工作票风险预警
• 5.2.2.7 停送电工作票风险预警
• 5.2.2.8 检修工作票风险预警
• 5.2.2.9 倒闸工作票风险预警
• 5.2.2.10 高空工作票风险预警
• 5.2.3 基于预警规则的周期风险预警
• 5.3 本章小结
• 第6章 沁新集团安全风险预警系统设计开发
• 6.1 沁新集团安全风险预警系统的设计
• 6.1.1 系统建设的目标及原则
• 6.1.2 系统整体设计概述
• 6.1.3 接口设计
• 6.1.4 数据库设计
• 6.1.5 系统结构设计
• 6.1.6 系统预警机制设计
• 6.2 安全风险预警系统的开发
• 6.2.1 系统的技术难点及解决方法
• 6.2.2 系统实现的主要内容
• 6.2.2.1 预警管理模块
• 6.2.2.2 危险点管理模块
• 6.2.2.3 工作票管理模块
• 6.2.2.4 日常信息管理模块
• 6.2.2.5 测评系统模块
• 6.2.2.6 系统管理
• 6.3 本章小结
• 第7章 总结
• 7.1 结论
• 7.2 创新点
• 7.3 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录