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研究特种设备检验中大数据技术的应用
摘要:本文以特种设备检验中大数据技术的应用为研究目标进行分析,首先对大数据技术进行概述,其次对特种设备检验现状进行分析,最后提出特种设备检验中大数据技术的具体应用策略,实践证明,大数据技术在特种设备检验工作中的应用效果非常明显,可以提高特种设备的检验工作质量、效率以及安全性,希望可以为相关工作人员提供参考。
关键词:特种设备;大数据技术;检验;应用
随着经济社会的快速发展,我国特种设备数量及种类不断增加,而这些特种设备的使用安全性也在逐渐下降。国家在特种设备安全监督管理中提出了“四个最严”的要求,即:最严谨的标准、最严格的监管、最严厉的处罚、最严肃的问责,如何加强特种设备安全监管,保障特种设备安全运行,是当前重要且紧迫的任务。在检验检测领域中,大数据技术已在特种设备安全监管中发挥着重要作用,比如:利用大数据分析技术可以对不同类型、不同批次和不同地区的检验检测数据进行关联分析,对检验检测报告进行校验、审核和评估;利用大数据技术可以实现对检验检测数据的分类存储和管理,通过构建特种设备检验检测大数据平台,实现对检验检测工作全过程的信息化管理。
1大数据技术概述
大数据技术是一种用于处理和分析海量数据的综合技术体系,其核心在于能够从各种类型的数据中快速获得有价值的信息。第一,大数据的定义与特点大数据指的是无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合,它的主要特点包括:1)高增长率:数据量以指数级增长;2)多样性:数据来源广泛,包括社交媒体、传感器、交易记录等;3)大体量:数据规模巨大,通常需要分布式计算和存储技术来管理;4)低密度:数据中有大量无用信息,需要高效的数据挖掘算法来提取有用信息。第二,大数据技术的核心原理。大数据技术涉及多个核心原理,这些原理共同构成了大数据处理的基础[1]。
2特种设备检验现状分析
2.1涉及领域广、基数大
在我国特种设备的种类多达上百种,涉及到各行各业,在这些特种设备中,锅炉、压力容器、压力管道、电梯等都是人们日常生活中的必须品,它们对人们的生产和生活具有非常重要的意义。据统计,目前我国每年约有50万台特种设备在使用,而且还以每年15%左右的速度递增,此外像起重机械、起重机等特种设备,更是每年都会造成大量的伤亡事故,这些事故不仅给人们造成了巨大的经济损失,也给国家和社会带来了严重的负面影响。因此,特种设备对于社会的发展和人类社会进步都具有重要的意义。特种设备种类多、数量大、分布广是我国目前特种设备使用状况的一个突出特点,为了有效地控制特种设备生产和使用过程中可能出现的事故和问题,保证人民群众生命财产安全,国家对特种设备实行了严格的管理制度。通过严格的监督检查、检验检测和事故调查等手段,及时发现事故隐患和问题并采取有效措施加以整改,从而避免了事故和安全事故发生,为了实现这一目标,国家每年都会投入大量人力、物力、财力开展特种设备监督检验工作。
2.2操作复杂、危险性高
我国特种设备种类繁多,按照生产工艺的不同,分为压力容器、压力管道、起重机械、电梯、锅炉、厂内机动车辆等,这些特种设备在使用中,由于其工艺复杂,危险系数较高,因此,一旦发生事故将造成非常严重的后果。例如,在锅炉的使用过程中,由于炉体受热膨胀,会使炉体变形而发生爆炸,在压力容器的使用过程中,如果压力容器没有安装安全阀或者安全阀失灵会使设备发生爆炸事故。在起重机械的使用过程中,如果钢丝绳断裂或连接件脱落会使设备发生坍塌事故。在厂内机动车辆的使用中,如果操作人员没有佩戴防护用品会使设备发生交通事故,因此,这些特种设备的安全问题一直是人们关注的焦点。
从以上特种设备的特点可以看出,这些特种设备存在着许多安全隐患和不安全因素,我国现有的特种设备检验检测工作,大多是针对已经投入使用的特种设备进行检查、检验和维护保养,这些工作主要集中在一些大型企业、事业单位和生产企业中,对一般企业使用的特种设备并不进行检查和检验,这样做的结果是检验机构对于大型企业和生产单位所使用的特种设备无法进行全面检查和检验;对于一般企业使用的特种设备则没有进行检验或没有进行全面检验,导致我国对特种设备缺乏全面系统地掌握和了解,不仅使得对特种设备的检查工作难以开展下去,同时还会影响我国特种设备安全管理体系的建立。
3特种设备检验中大数据技术的具体应用策略分析
3.1建立特种设备检验检测大数据平台
第一,特种设备检验检测大数据平台建设应结合特种设备安全管理业务需求,对现有检验检测资源进行整合,充分利用和挖掘现有数据资源,逐步建立统一的、共享的特种设备检验检测大数据平台,平台应具备数据采集、数据存储、数据分析、数据展现四大功能,建立完善的特种设备检验检测大数据平台,要求实现以下几点:1)特种设备检验检测大数据平台应具备如下功能:数据采集,数据存储,数据分析,数据展现等;2)特种设备检验检测大数据平台应具备如下功能:对特种设备检验检测过程中产生的各种原始数据进行采集、存储;对特种设备检验检测过程中产生的各种历史数据进行查询和分析;对特种设备检验检测报告进行校验、审核和评估;对特种设备检验检测过程中产生的各种指标数据进行展示;3)基于大数据技术的特种设备检验检测大数据平台,通过整合和挖掘现有资源,在有效减少重复建设的同时,也能够充分发挥大数据技术在特种设备安全监管方面的作用,从而为加强特种设备安全监管提供有效帮助。
3.2构建特种设备数据采集与监控系统
特种设备数据采集与监控系统,是基于云平台的特种设备检测和大数据分析平台,利用物联网、云计算、大数据等技术对特种设备进行动态监测。该系统主要由数据采集、数据分析和数据管理三个模块组成,具体包括传感器模块、网络模块、数据存储模块等。传感器模块主要用于采集特种设备的运行状态信息;网络模块主要用于通过网络将数据传送到云平台;数据分析和数据管理模块主要用于对采集的特种设备运行状态信息进行分析,并对分析结果进行展示。系统能够根据设定好的规则对特种设备运行状态进行实时监控,当出现异常情况时,系统能够及时发出警报信息,并将预警信息发送给相关人员,以便及时采取措施进行处理[2]。系统通过设置不同的规则,能够对特种设备运行状态进行实时监测,并以报表、图表等形式展现出来,方便管理人员对特种设备的运行状态进行及时掌握,避免出现安全事故。
3.3采集特种设备检验检测数据并建立数据仓库
在特种设备检验检测工作中,特种设备的安全状况直接关系到人民生命财产的安全,因此必须对其进行安全监督检查,这就需要将特种设备检验检测过程中的数据进行采集,并建立数据仓库。数据仓库是一个集成了海量数据的空间,里面存储着不同来源和不同类型的数据,可以通过对这些数据进行分析挖掘,实现对特种设备检验检测工作的智能化管理。在特种设备检验检测大数据平台中,应对特种设备检验检测数据进行分类管理。对于特种设备检验检测过程中产生的各种原始记录、照片、图纸等非结构化的数据,应采用关系型数据库进行存储;对于特种设备检验检测过程中产生的结构化或半结构化的数据,应采用关系型数据库或 NoSQL数据库进行存储;对于特种设备检验检测过程中产生的半结构化或非结构化的数据,应采用 Hadoop等大数据处理平台对其进行存储。在建立特种设备检验检测数据仓库时,应将其划分为若干个主题域,并在每个主题域中根据检验检测工作需要划分相应的存储区域。比如:特种设备检验检测大数据平台中包含了特种设备检验、无损检测、安全附件校验和检验等不同种类和不同来源的数据,可以根据这些数据建立相应的主题域,并按照一定规则将其划分到相应的存储区域中。如图1:
3.4构建特种设备风险预警与评估系统
特种设备风险预警与评估系统是基于大数据技术,结合特种设备检验检测大数据平台构建而成的一套系统,可以实现对特种设备检验检测数据的分析和预警,包括:基于大数据技术的特种设备风险评估,基于物联网技术的特种设备安全状况监测与预警,基于大数据分析技术的特种设备风险评估。在特种设备安全监管中,利用大数据技术可以对特种设备全生命周期内的相关数据进行采集、整合、清洗、关联和分析,从而实现对不同类型、不同批次和不同地区的检验检测数据进行关联分析,找到各类数据之间存在的关联性,从而进行特种设备风险评估。在此基础上结合特种设备检验检测大数据平台所提供的数据查询、分类存储及分析等服务,可以实现对各类特种设备进行风险评估[3]。
以起液化石油气钢瓶检验工作为为例:(1)利用大数据技术对检验检测数据进行关联分析,得到检验检测数据之间的关联关系。首先是钢瓶外部腐蚀,其腐蚀程度主要由钢瓶材质和制造工艺决定;其次是钢瓶内部腐蚀,其腐蚀程度主要由钢瓶制造工艺和设计结构决定;再次是钢瓶的内部压力,其压力由钢瓶的制造工艺、材料性能等因素决定;最后是钢瓶的内部温度,其温度主要由钢瓶的材质、制造工艺等因素决定。(2)利用大数据技术对液化石油气钢瓶进行风险评估。首先分析出影响风险评估指标之间关联度较大的因素,并确定这些因素对于液化石油气钢瓶进行风险评估时所发挥的作用;其次对关联系数较大的因素进行筛选,找到最具代表性的因素,并利用大数据技术对其进行关联分析,从而确定风险评估指标之间关联度最大的因素;最后利用大数据技术对所筛选出来的影响风险评估指标进行数据分析,从而得到液化石油气钢瓶风险评估模型。
3.5构建特种设备内部管理与服务评价体系
特种设备内部管理与服务评价体系的构建主要从特种设备安全管理和服务评价两个方面进行,包括特种设备内部管理、检验检测服务质量评价。通过构建特种设备内部管理与服务评价体系,对特种设备安全管理和服务质量进行评价,实现对特种设备安全工作的动态监管和对特种设备使用单位的综合评价,为制定特种设备安全监督管理政策提供数据支撑。在建立评价指标体系的基础上,利用大数据技术对指标体系进行分析、挖掘,建立具有代表性的指标体系数据库[4]。数据库中包含特种设备内部管理和检验检测服务质量评价相关的基础信息和数据,包括企业基本信息、资质认证信息、检验检测报告信息等内容,通过对特种设备内部管理和检验检测服务质量评价相关数据进行处理与分析,对企业的资质认证、检验检测服务等方面进行综合评价,以实现对特种设备安全管理和服务质量的动态监管,同时利用大数据技术可以将特种设备内部管理和检验检测服务质量评价结果进行可视化展示,对特种设备使用单位的内部管理和服务质量进行评价,并对评价结果进行深入分析,为制定特种设备安全监督管理政策提供数据支撑。
4结语:
综上,大数据技术是当前大数据技术发展的趋势,特种设备安全监管部门应该积极探索大数据技术在特种设备安全监管中的应用,推动特种设备安全监管模式从传统管理向信息化、数字化、智能化转变,为特种设备安全监管提供了新思路、新方法,也为特种设备检验检测机构提供了新的发展方向,具有广阔的发展前景。
参考文献:
[1]戴西斌,左万君.特种设备检验中大数据技术的应用研究[J].物联网技术,2023,13(05):85-86+91.
[2]陈德元.特种设备检验检测安全问题及改进对策[J].中国质量监管,2023(05):55-57.
[3]王香玲,王贵谦.特种设备检验检测机构标准化管理问题探讨[J].中国检验检测,2023,31(01):64-66.
[4]唐东阳.特种设备的监督检验与定期检验策略探究[J].造纸装备及材料,2022,51(11):206-208.
作者简介:王绍伟,男,1969年4月生,汉族,湖南洞口人,工程师,主要从事特种设备检验检测(液化石油气钢瓶定期检验质量安全、安全阀校验)相关工作。

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