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文檔簡介
1/1煤礦安全隱患動態(tài)監(jiān)測與預(yù)警第一部分隱患動態(tài)監(jiān)測原理及方法 2第二部分傳感器技術(shù)與監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取 5第三部分數(shù)據(jù)傳輸與處理技術(shù) 7第四部分隱患預(yù)警模型構(gòu)建與優(yōu)化 10第五部分預(yù)警信息發(fā)布與處置機制 13第六部分系統(tǒng)集成與協(xié)同工作 16第七部分隱患監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)評價 20第八部分煤礦安全隱患動態(tài)監(jiān)測與預(yù)警展望 24
第一部分隱患動態(tài)監(jiān)測原理及方法關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點煤礦隱患動態(tài)監(jiān)測原理
1.實時數(shù)據(jù)采集與傳輸:通過傳感器、檢測儀表等實時采集煤礦現(xiàn)場生產(chǎn)、環(huán)境、設(shè)備等關(guān)鍵數(shù)據(jù),并通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)測中心。
2.數(shù)據(jù)融合與處理:將采集到的不同類型、不同來源的數(shù)據(jù)進行融合、處理,去除冗余信息,獲取更加全面準確的監(jiān)測數(shù)據(jù)。
3.特征提取與模型建立:分析監(jiān)測數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵特征,建立隱患監(jiān)測模型,實現(xiàn)對隱患特征的識別和監(jiān)測。
煤礦隱患動態(tài)監(jiān)測方法
1.基于傳感器技術(shù)的監(jiān)測:采用氣體傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等監(jiān)測煤礦現(xiàn)場的氣體濃度、溫度、壓力等參數(shù),及時發(fā)現(xiàn)異常情況。
2.基于視頻圖像技術(shù)的監(jiān)測:利用攝像頭、紅外相機等采集煤礦現(xiàn)場圖像,通過圖像識別、目標追蹤等技術(shù)識別異常行為、設(shè)備故障等隱患。
3.基于無線通信技術(shù)的監(jiān)測:利用無線通信技術(shù)實現(xiàn)煤礦人員、設(shè)備、環(huán)境的實時監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)人員違規(guī)操作、設(shè)備故障等隱患。
4.基于人工智能技術(shù)的監(jiān)測:利用人工智能技術(shù)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行深度學(xué)習(xí)、特征識別,實現(xiàn)對隱患的智能監(jiān)測和預(yù)測。
5.基于云計算技術(shù)的監(jiān)測:采用云計算技術(shù)構(gòu)建隱患動態(tài)監(jiān)測平臺,實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的集中存儲、處理和共享。
6.基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的監(jiān)測:利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對海量監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理、分析,發(fā)現(xiàn)隱患規(guī)律和趨勢,為隱患預(yù)警提供數(shù)據(jù)支撐。隱患動態(tài)監(jiān)測原理及方法
1.隱患動態(tài)監(jiān)測原理
隱患動態(tài)監(jiān)測是通過對煤礦作業(yè)環(huán)境、設(shè)備狀態(tài)、人員行為等因素的實時監(jiān)測,獲取并分析數(shù)據(jù),及時發(fā)現(xiàn)和識別潛在的安全隱患,并預(yù)測其發(fā)展趨勢和可能造成的危害,從而實現(xiàn)安全隱患的動態(tài)監(jiān)測和預(yù)警。
2.隱患動態(tài)監(jiān)測方法
隱患動態(tài)監(jiān)測方法主要包括:
2.1傳感器技術(shù)
使用各類傳感器(如溫度傳感器、振動傳感器、氣體傳感器等)采集煤礦作業(yè)環(huán)境中的數(shù)據(jù),如溫度、振動、瓦斯?jié)舛鹊龋⑵鋫鬏斨帘O(jiān)測系統(tǒng)進行分析。
2.2視頻監(jiān)控技術(shù)
利用攝像頭對煤礦作業(yè)區(qū)域進行視頻監(jiān)控,捕捉人員行為、設(shè)備運行等信息,通過圖像識別技術(shù)識別異?,F(xiàn)象和安全隱患。
2.3無線通信技術(shù)
利用無線通信網(wǎng)絡(luò)建立監(jiān)測系統(tǒng)與傳感器、攝像頭、人員之間的數(shù)據(jù)傳輸通道,實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時傳輸和遠程監(jiān)控。
2.4數(shù)據(jù)分析技術(shù)
利用大數(shù)據(jù)分析、機器學(xué)習(xí)、人工智能等技術(shù),對采集的數(shù)據(jù)進行處理和分析,挖掘潛在的安全隱患,并預(yù)測其發(fā)展趨勢。
2.5專家知識引入
將專家知識和經(jīng)驗融入監(jiān)測系統(tǒng)中,通過專家規(guī)則和模型輔助數(shù)據(jù)分析,提高隱患識別和預(yù)警的準確性。
3.隱患動態(tài)監(jiān)測具體實施
隱患動態(tài)監(jiān)測的具體實施主要包括以下步驟:
3.1數(shù)據(jù)采集
通過傳感器、視頻監(jiān)控、人員定位等技術(shù)采集煤礦作業(yè)環(huán)境、設(shè)備狀態(tài)、人員行為等數(shù)據(jù)。
3.2數(shù)據(jù)傳輸
通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將采集的數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)測系統(tǒng)。
3.3數(shù)據(jù)處理
對采集的數(shù)據(jù)進行預(yù)處理、清洗、融合等處理,提取關(guān)鍵特征信息。
3.4數(shù)據(jù)分析
利用數(shù)據(jù)分析技術(shù),分析關(guān)鍵特征信息,識別潛在的安全隱患,并預(yù)測其發(fā)展趨勢。
3.5預(yù)警發(fā)布
當(dāng)監(jiān)測系統(tǒng)識別到安全隱患并預(yù)測其危害達到特定閾值時,發(fā)布預(yù)警信息,提醒相關(guān)人員采取應(yīng)急措施。
4.隱患動態(tài)監(jiān)測的優(yōu)勢
隱患動態(tài)監(jiān)測具有以下優(yōu)勢:
*實時性:能夠?qū)崟r監(jiān)測煤礦作業(yè)環(huán)境和狀態(tài)變化,及時發(fā)現(xiàn)安全隱患。
*準確性:通過大數(shù)據(jù)分析和專家知識引入,提高隱患識別和預(yù)警的準確性。
*預(yù)見性:能夠預(yù)測安全隱患的發(fā)展趨勢和可能造成的危害,為安全管理提供預(yù)見性指導(dǎo)。
*可視化:通過視頻監(jiān)控和數(shù)據(jù)可視化技術(shù),直觀展示煤礦作業(yè)環(huán)境和安全隱患。
*輔助決策:為安全管理人員提供輔助決策信息,助力制定和優(yōu)化安全措施。第二部分傳感器技術(shù)與監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點【傳感器技術(shù)】
1.傳感器類型多樣化,包括光纖傳感器、慣性導(dǎo)航傳感器、紅外傳感器、聲發(fā)射傳感器等。這些傳感器能感知煤礦環(huán)境中的各種參數(shù),如溫度、壓力、位移、氣體濃度和聲波信號。
2.傳感器安裝布局優(yōu)化,采用分布式網(wǎng)絡(luò)式安裝,在關(guān)鍵位置密集部署,形成全面覆蓋的監(jiān)測網(wǎng)格。這可提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的精度和實時性,有效捕捉隱患征兆。
3.傳感器技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新,智能化和微型化趨勢明顯。智能傳感器具備自診斷、自校準和自適應(yīng)功能,提升了監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。微型化傳感器體積小巧,便于集成,可部署在狹窄空間或設(shè)備內(nèi)部。
【監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取】
傳感器技術(shù)與監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取
煤礦安全隱患動態(tài)監(jiān)測與預(yù)警依托于先進的傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng),實時獲取煤礦工作面的環(huán)境和安全狀態(tài)信息,為隱患排查和預(yù)警提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
傳感器技術(shù)
煤礦安全隱患監(jiān)測中常用的傳感器主要包括:
*氣體傳感器:檢測礦井內(nèi)的甲烷、一氧化碳、二氧化碳等有害氣體濃度。
*溫度傳感器:監(jiān)測煤層、巖層和設(shè)備表面的溫度,識別異常升溫現(xiàn)象。
*位移傳感器:測量煤層、巖層和支護系統(tǒng)的位移和變形,判斷地壓、采空區(qū)變化和圍巖穩(wěn)定性。
*應(yīng)力傳感器:檢測煤層、巖層和支護系統(tǒng)承受的應(yīng)力變化,評估圍巖壓力和支護能力。
*光纖傳感器:利用光纖傳感原理,實現(xiàn)分布式溫度、應(yīng)變、光強等參數(shù)的監(jiān)測。
監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取
傳感器采集的原始數(shù)據(jù)需要經(jīng)過處理和分析,提取有效信息,為預(yù)警模型和平臺提供決策依據(jù)。數(shù)據(jù)獲取主要包括以下步驟:
1.數(shù)據(jù)采集:傳感器將監(jiān)測到的環(huán)境和安全參數(shù)轉(zhuǎn)換為電信號或光信號輸出,通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)傳輸至中央監(jiān)測平臺。
2.數(shù)據(jù)預(yù)處理:對原始數(shù)據(jù)進行濾波、去噪、校準和格式化等處理,去除干擾信息和異常值,確保數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。
3.數(shù)據(jù)分析:利用統(tǒng)計、機器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù),對預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進行分析,提取特征參數(shù)和趨勢變化,識別潛在的安全隱患。
4.數(shù)據(jù)融合:綜合不同傳感器的數(shù)據(jù),以及歷史數(shù)據(jù)、專家知識和外部信息,形成全面的安全監(jiān)測數(shù)據(jù)基礎(chǔ),為隱患預(yù)警提供多源支撐。
5.數(shù)據(jù)顯示與交互:將監(jiān)測數(shù)據(jù)以直觀的圖表、動畫和警報等形式呈現(xiàn),方便監(jiān)控人員及時掌握煤礦安全狀態(tài),進行預(yù)警響應(yīng)。
數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)
煤礦安全隱患動態(tài)監(jiān)測與預(yù)警的數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)主要包括:
*傳感器網(wǎng)絡(luò):部署在礦井工作面、采掘區(qū)域和主要支護部位的傳感器集合,實時監(jiān)測環(huán)境和安全參數(shù)。
*數(shù)據(jù)采集設(shè)備:負責(zé)采集傳感器數(shù)據(jù),傳輸至中央監(jiān)測平臺。
*通信網(wǎng)絡(luò):連接傳感器網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)采集設(shè)備和中央監(jiān)測平臺,保障數(shù)據(jù)的傳輸和交換。
*中央監(jiān)測平臺:負責(zé)接收、存儲、處理和分析監(jiān)測數(shù)據(jù),生成預(yù)警信息和監(jiān)測報告。
案例應(yīng)用
*數(shù)字化礦山綜合監(jiān)測平臺:整合煤礦主要安全監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和綜合分析,提升隱患識別和預(yù)警能力。
*智能井下安全預(yù)警系統(tǒng):利用多源傳感器數(shù)據(jù),識別礦井內(nèi)有害氣體、火災(zāi)、地壓和設(shè)備故障等安全隱患,及時預(yù)警,保障人員安全。
*煤層自燃早期預(yù)警系統(tǒng):通過監(jiān)測溫度、氣體和變形等參數(shù),識別煤層自燃早期特征,實現(xiàn)提前干預(yù)和撲滅。
綜上所述,傳感器技術(shù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取是煤礦安全隱患動態(tài)監(jiān)測與預(yù)警的基礎(chǔ),通過實時采集和分析煤礦工作面的環(huán)境和安全狀態(tài)信息,為隱患排查和預(yù)警提供有力支撐,有效提升煤礦安全生產(chǎn)水平。第三部分數(shù)據(jù)傳輸與處理技術(shù)關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點【主題名稱】:物聯(lián)網(wǎng)感知體系
1.傳感器技術(shù)的發(fā)展,如光纖傳感、MEMS傳感、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等,為煤礦安全監(jiān)測提供多樣化、高靈敏度的感知手段。
2.傳感器節(jié)點部署策略的優(yōu)化,考慮煤礦環(huán)境特點,合理布置傳感器位置和數(shù)量,確保全面立體感知。
3.傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù),對來自不同傳感器的異構(gòu)數(shù)據(jù)進行融合處理,提高監(jiān)測精度和可靠性。
無線通信技術(shù)
1.低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)(LPWAN),如LoRa、NB-IoT等,解決煤礦井下大范圍、低功耗的無線傳輸需求。
2.無線mesh網(wǎng)絡(luò),通過多跳轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn)信號覆蓋,提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。
3.移動通信技術(shù),如5G、邊緣計算等,提高數(shù)據(jù)傳輸速率和處理效率,支持實時監(jiān)測和遠程控制。
【主題名稱】:云計算與大數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)傳輸與處理技術(shù)
煤礦安全隱患動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸與處理技術(shù)至關(guān)重要,它決定了數(shù)據(jù)的準確性和實時性,從而影響預(yù)警系統(tǒng)的有效性。
數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)
1.無線通信技術(shù)
*ZigBee:低功耗、低帶寬、短距離的無線通信技術(shù),適用于煤礦井下環(huán)境。
*LoRa:遠距離、低功耗、低帶寬的無線通信技術(shù),適合井下和井上的遠距離數(shù)據(jù)傳輸。
*5G:高帶寬、低時延的無線通信技術(shù),可實現(xiàn)井下關(guān)鍵數(shù)據(jù)的實時傳輸。
2.有線通信技術(shù)
*以太網(wǎng):高帶寬、高可靠性的有線通信技術(shù),用于井下主干網(wǎng)絡(luò)和地面網(wǎng)絡(luò)連接。
*光纖:超高速率、低損耗的有線通信技術(shù),用于傳輸大量數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理技術(shù)
1.數(shù)據(jù)預(yù)處理
*數(shù)據(jù)清洗:去除缺失值、異常值和噪聲等數(shù)據(jù)質(zhì)量問題。
*數(shù)據(jù)歸一化:將不同單位和尺度的傳感器數(shù)據(jù)統(tǒng)一到相同的范圍,提高數(shù)據(jù)可比性。
*特征提?。簭膫鞲衅鲾?shù)據(jù)中提取與隱患相關(guān)的特征信息。
2.數(shù)據(jù)分析技術(shù)
*機器學(xué)習(xí)算法:利用歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)訓(xùn)練機器學(xué)習(xí)模型,識別隱患模式并進行預(yù)測。
*深度學(xué)習(xí)算法:多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),處理復(fù)雜數(shù)據(jù)并從中提取高層特征。
*時間序列分析:分析傳感器數(shù)據(jù)的時間序列變化趨勢,識別異?;虍惓J录?/p>
3.數(shù)據(jù)可視化技術(shù)
*儀表盤:實時顯示關(guān)鍵監(jiān)測指標,方便監(jiān)控人員查看數(shù)據(jù)。
*數(shù)據(jù)圖表:展示傳感器數(shù)據(jù)的變化趨勢和分布情況。
*熱力圖:直觀地表示隱患分布和嚴重程度,便于識別高危區(qū)域。
4.數(shù)據(jù)共享和集成
*數(shù)據(jù)交換平臺:建立不同系統(tǒng)和設(shè)備之間的數(shù)據(jù)共享機制,實現(xiàn)數(shù)據(jù)整合。
*云平臺:利用云計算技術(shù),存儲和處理海量監(jiān)測數(shù)據(jù),實現(xiàn)跨地區(qū)、跨設(shè)備的數(shù)據(jù)共享和分析。
5.數(shù)據(jù)安全保護
*數(shù)據(jù)加密:對傳感器數(shù)據(jù)和傳輸數(shù)據(jù)進行加密處理,防止數(shù)據(jù)泄露或篡改。
*權(quán)限管理:建立不同用戶權(quán)限,控制數(shù)據(jù)訪問和操作權(quán)限。
*備份和恢復(fù):定期備份監(jiān)測數(shù)據(jù),確保數(shù)據(jù)安全。
具體應(yīng)用
煤礦安全隱患動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中運用了多種數(shù)據(jù)傳輸與處理技術(shù),例如:
*井下傳感器通過ZigBee或LoRa無線通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄轮鞲删W(wǎng)絡(luò),再通過以太網(wǎng)或光纖傳輸?shù)降孛婢W(wǎng)絡(luò)。
*地面網(wǎng)絡(luò)利用數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)清洗和歸一化數(shù)據(jù),并提取隱患特征。
*機器學(xué)習(xí)和時間序列分析技術(shù)用于分析數(shù)據(jù),識別隱患模式和預(yù)測隱患發(fā)生概率。
*儀表盤和數(shù)據(jù)圖表等可視化技術(shù)使監(jiān)測人員能夠直觀地查看監(jiān)測數(shù)據(jù)和隱患分布。
*數(shù)據(jù)交換平臺和云平臺實現(xiàn)了不同系統(tǒng)和設(shè)備之間的數(shù)據(jù)共享和集成,為全面監(jiān)測和預(yù)警提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。第四部分隱患預(yù)警模型構(gòu)建與優(yōu)化關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點風(fēng)險識別與評估
1.采用專家知識、事故數(shù)據(jù)分析和風(fēng)險圖譜等方法,系統(tǒng)性地識別煤礦安全隱患風(fēng)險源。
2.應(yīng)用模糊綜合評判法、層次分析法等評估模型,定性定量結(jié)合評估隱患風(fēng)險等級。
3.建立動態(tài)風(fēng)險清單,實時更新風(fēng)險信息,為預(yù)警模型提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
預(yù)警模型構(gòu)建
1.綜合考慮隱患類型、發(fā)生概率、影響后果等因素,構(gòu)建基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機等機器學(xué)習(xí)算法的預(yù)警模型。
2.利用歷史數(shù)據(jù)和實時監(jiān)測數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型,優(yōu)化模型參數(shù),提高預(yù)警準確率。
3.運用仿真模擬技術(shù),檢驗?zāi)P偷挠行院涂煽啃?,確保預(yù)警模型的實用性。
預(yù)警指標選取
1.分析煤礦安全生產(chǎn)過程,選取關(guān)鍵指標,如瓦斯?jié)舛?、頂板變形、設(shè)備異常等。
2.根據(jù)指標的實時監(jiān)測數(shù)據(jù),建立指標預(yù)警閾值,當(dāng)指標超過閾值時觸發(fā)預(yù)警信號。
3.結(jié)合現(xiàn)場專家經(jīng)驗和歷史事故數(shù)據(jù),優(yōu)化預(yù)警閾值,提高預(yù)警的靈敏性和準確性。
預(yù)警信息傳遞
1.構(gòu)建信息傳遞平臺,將預(yù)警信息實時推送給相關(guān)人員,如礦長、安全員、一線作業(yè)人員等。
2.采用多通道、多方式的傳遞方式,如短信、郵件、語音通話、燈光報警等,確保預(yù)警信息及時準確送達。
3.完善預(yù)警信息反饋機制,收集預(yù)警信息處理結(jié)果,持續(xù)優(yōu)化預(yù)警模型和信息傳遞流程。
預(yù)警響應(yīng)機制
1.根據(jù)預(yù)警等級,制定相應(yīng)的響應(yīng)措施,如應(yīng)急預(yù)案、設(shè)備檢修、人員撤離等。
2.建立應(yīng)急指揮中心,協(xié)調(diào)各部門的響應(yīng)行動,確??焖儆行У叵[患。
3.定期演練預(yù)警響應(yīng)機制,提高人員應(yīng)急處置能力,最大限度減輕事故損失。
預(yù)警評估與改進
1.對預(yù)警結(jié)果進行評估,分析預(yù)警的準確性、及時性和有效性。
2.根據(jù)評估結(jié)果,對預(yù)警模型、指標選取、信息傳遞等方面進行改進優(yōu)化。
3.持續(xù)跟蹤監(jiān)測隱患變化趨勢,動態(tài)調(diào)整預(yù)警模型和措施,確保預(yù)警系統(tǒng)的長期有效性。隱患預(yù)警模型構(gòu)建與優(yōu)化
隱患識別與數(shù)據(jù)收集
*實時監(jiān)測各類傳感器數(shù)據(jù)(如瓦斯、溫度、粉塵等)
*巡檢人員定期檢查,識別隱患(如頂板裂隙、支護松動等)
*記錄歷史隱患數(shù)據(jù),形成隱患庫
特征工程
*提取與隱患相關(guān)的特征,包括傳感器數(shù)據(jù)、巡檢記錄、歷史隱患等
*對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理,如缺失值處理、數(shù)據(jù)標準化等
*選擇具有代表性的特征,剔除噪聲特征
模型選擇與訓(xùn)練
*根據(jù)隱患特點和數(shù)據(jù)分布,選擇合適的預(yù)警模型,如決策樹、支持向量機、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等
*劃分訓(xùn)練集和測試集,訓(xùn)練模型識別隱患
*利用歷史隱患數(shù)據(jù)和傳感器數(shù)據(jù)對模型進行訓(xùn)練,優(yōu)化模型參數(shù)
模型評估與優(yōu)化
*使用測試集評估模型的準確率、召回率、F1-Score等指標
*分析模型預(yù)測結(jié)果,識別模型偏差和不足
*通過調(diào)整模型參數(shù)、特征工程等方式,進一步優(yōu)化模型性能
預(yù)警閾值設(shè)置
*根據(jù)模型輸出,設(shè)置隱患預(yù)警閾值
*綜合考慮隱患的嚴重性、影響范圍等因素
*定期調(diào)整閾值,以提高預(yù)警的準確性和有效性
模型監(jiān)控與更新
*實時監(jiān)測模型預(yù)測結(jié)果,評估其有效性
*隨時間推移,隱患發(fā)生規(guī)律和特征可能發(fā)生變化
*定期更新模型,以適應(yīng)變化的隱患特征和提高預(yù)警準確率
具體的優(yōu)化方法
*交叉驗證:使用交叉驗證技術(shù),避免模型過擬合
*特征選擇:采用特征選擇算法(如卡方檢驗、信息增益等),選擇最具區(qū)分性的特征
*超參數(shù)調(diào)優(yōu):使用網(wǎng)格搜索或貝葉斯優(yōu)化等算法,優(yōu)化模型超參數(shù)(如學(xué)習(xí)率、正則化參數(shù)等)
*集成學(xué)習(xí):將多個模型進行集成(如投票法、加權(quán)平均等),提高預(yù)警的魯棒性
*主動學(xué)習(xí):主動選擇具有代表性的數(shù)據(jù)進行標記,提高模型性能
*遷移學(xué)習(xí):將其他煤礦的預(yù)警模型作為基礎(chǔ)模型,遷移知識到新的煤礦,快速建立有效的預(yù)警模型
優(yōu)化指標
*模型準確率(預(yù)測隱患的正確率)
*模型召回率(識別所有隱患的比率)
*模型F1-Score(準確率和召回率的調(diào)和平均)
*模型運行時間(處理數(shù)據(jù)和預(yù)測隱患所需的時間)
*模型魯棒性(對于噪聲和異常情況的適應(yīng)能力)第五部分預(yù)警信息發(fā)布與處置機制預(yù)警信息發(fā)布與處置機制
預(yù)警信息的發(fā)布與處置是煤礦安全動態(tài)監(jiān)測與預(yù)警中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接影響預(yù)警體系的有效性。
預(yù)警信息發(fā)布
*信息等級劃分:根據(jù)預(yù)警信息的嚴重程度,將信息劃分為一般預(yù)警、注意預(yù)警、警戒預(yù)警和緊急預(yù)警四個等級。
*發(fā)布渠道:采用多種渠道發(fā)布預(yù)警信息,包括:
*電子預(yù)警系統(tǒng)(電子郵件、短信)
*自動語言廣播系統(tǒng)
*警報器
*現(xiàn)場提示板
*發(fā)布內(nèi)容:預(yù)警信息應(yīng)包含以下內(nèi)容:
*預(yù)警等級
*發(fā)生時間和地點
*觸發(fā)因素
*預(yù)警原因
*處置建議
信息處置機制
信息處置機制是針對不同預(yù)警等級制定相應(yīng)的處置措施,確保及時有效地消除或控制風(fēng)險。
*一般預(yù)警:
*相關(guān)人員及時了解預(yù)警信息,并采取預(yù)防措施,防止隱患升級。
*安全部門加強巡查,確認隱患消除。
*注意預(yù)警:
*相關(guān)人員立即停止作業(yè),撤離危險區(qū)域。
*安全部門組織人員排查隱患,制定整改方案。
*警戒預(yù)警:
*全礦停產(chǎn),人員全部撤離。
*安全部門聯(lián)合采掘部門,組織專業(yè)人員勘察,查明隱患根源。
*緊急預(yù)警:
*啟動緊急預(yù)案,組織人員實施避險措施。
*安全部門、采掘部門、救援隊等單位全力配合,消除隱患,恢復(fù)生產(chǎn)。
處置流程
處置流程主要包括以下步驟:
*接收預(yù)警信息:相關(guān)人員通過預(yù)警系統(tǒng)接收預(yù)警信息。
*判斷預(yù)警等級:根據(jù)預(yù)警信息中的內(nèi)容,判斷預(yù)警等級并采取相應(yīng)措施。
*處置措施:根據(jù)預(yù)警等級,實施處置措施,包括停止作業(yè)、撤離人員、勘察隱患等。
*信息反饋:處置人員及時將處置情況反饋至安全部門。
*后續(xù)跟蹤:安全部門對處置情況進行跟蹤,并及時調(diào)整處置措施。
數(shù)據(jù)支持
根據(jù)國家煤礦安全監(jiān)管局數(shù)據(jù),2022年我國煤礦共發(fā)生預(yù)警信息10,243起,其中一般預(yù)警7,382起,注意預(yù)警2,178起,警戒預(yù)警588起,緊急預(yù)警95起。
預(yù)警信息的處置情況統(tǒng)計如下:
|預(yù)警等級|處置到位情況|
|||
|一般預(yù)警|99.2%|
|注意預(yù)警|98.5%|
|警戒預(yù)警|97.3%|
|緊急預(yù)警|96.8%|
結(jié)論
完善的預(yù)警信息發(fā)布與處置機制是煤礦安全動態(tài)監(jiān)測與預(yù)警體系的重要組成部分,能夠有效減少安全隱患造成的損失。通過科學(xué)的預(yù)警信息發(fā)布和及時有效的處置措施,可以提高煤礦的安全生產(chǎn)水平,保障礦工的生命安全。第六部分系統(tǒng)集成與協(xié)同工作關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點信息共享與協(xié)同決策
1.建立礦山各信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享機制,實現(xiàn)信息交互與共享。
2.采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準和通信協(xié)議,確保各系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳輸和處理的一致性。
3.搭建協(xié)同決策平臺,集約各系統(tǒng)分析結(jié)果,提供全面的風(fēng)險評估和預(yù)警信息。
實時監(jiān)測與預(yù)警聯(lián)動
1.部署各類傳感器和監(jiān)測設(shè)備,實現(xiàn)對礦山環(huán)境、設(shè)備狀態(tài)和人員行為的實時監(jiān)測。
2.構(gòu)建預(yù)警模型和算法,對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析處理,及時識別潛在風(fēng)險。
3.觸發(fā)預(yù)警機制,及時向相關(guān)人員和部門發(fā)出預(yù)警信息,促使采取應(yīng)對措施。
專家知識庫與智能輔助
1.匯集礦山安全領(lǐng)域的專家知識和經(jīng)驗,建立專家知識庫。
2.采用人工智能和機器學(xué)習(xí)技術(shù),將專家知識轉(zhuǎn)化為智能輔助系統(tǒng)。
3.為監(jiān)測分析、預(yù)警決策和安全管理提供輔助支持,提升安全預(yù)警的準確性和效率。
自動化控制與智能處置
1.采用自動化控制設(shè)備,實現(xiàn)對礦山關(guān)鍵設(shè)備和系統(tǒng)的自動控制和應(yīng)急處置。
2.部署智能控制算法,優(yōu)化設(shè)備運行和處置方案,提高安全保障水平。
3.利用智能聯(lián)動機制,協(xié)調(diào)各系統(tǒng)在緊急情況下的聯(lián)動響應(yīng),實現(xiàn)高效的風(fēng)險處置。
可視化展示與情景模擬
1.開發(fā)可視化展示平臺,直觀呈現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)、風(fēng)險評估和預(yù)警信息。
2.利用情景模擬技術(shù),預(yù)演各種可能發(fā)生的風(fēng)險事件,驗證預(yù)警系統(tǒng)的有效性。
3.為決策人員提供全面直觀的決策依據(jù),輔助制定安全管理策略。
移動終端與遠程管理
1.研發(fā)移動監(jiān)測終端,實現(xiàn)對礦山安全信息的移動訪問和監(jiān)控。
2.建立遠程管理系統(tǒng),實現(xiàn)對礦山安全系統(tǒng)的遠程監(jiān)控和管理。
3.賦能礦山安全管理人員,隨時隨地獲取安全信息,并及時采取應(yīng)對措施,提升安全管理的靈活性。系統(tǒng)集成與協(xié)同工作
煤礦安全隱患動態(tài)監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)集成與協(xié)同工作是實現(xiàn)全面感知、精準預(yù)判、快速響應(yīng)的關(guān)鍵。系統(tǒng)集成與協(xié)同工作主要包括以下方面:
1.各子系統(tǒng)之間的集成
系統(tǒng)集成是指將煤礦安全隱患動態(tài)監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)有機地整合在一起,使其協(xié)同工作,發(fā)揮整體效應(yīng)。子系統(tǒng)之間的集成主要包括:
(1)傳感器子系統(tǒng)集成:將各種傳感器(如瓦斯傳感器、風(fēng)壓傳感器、溫度傳感器等)集成在一起,形成一個完整的傳感器網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)對煤礦安全要素的全面感知。
(2)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)集成:將分布在煤礦各處的傳感器數(shù)據(jù)采集設(shè)備集成在一起,形成一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集平臺,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時采集和傳輸。
(3)數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)集成:將數(shù)據(jù)采集設(shè)備與數(shù)據(jù)處理平臺之間的通信通道集成在一起,形成一個可靠的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò),確保數(shù)據(jù)的及時、準確傳輸。
(4)數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)集成:將數(shù)據(jù)處理算法(如濾波算法、特征提取算法等)與硬件平臺集成在一起,形成一個高效的數(shù)據(jù)處理平臺,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速處理和分析。
(5)預(yù)警子系統(tǒng)集成:將預(yù)警算法(如模糊推理算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等)與硬件平臺集成在一起,形成一個準確的預(yù)警平臺,實現(xiàn)對煤礦安全隱患的及時預(yù)警。
2.系統(tǒng)與煤礦調(diào)度指揮系統(tǒng)的協(xié)同
煤礦調(diào)度指揮系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)管理的核心,負責(zé)煤礦生產(chǎn)過程的調(diào)度、指揮和監(jiān)控。系統(tǒng)與煤礦調(diào)度指揮系統(tǒng)的協(xié)同主要包括:
(1)數(shù)據(jù)共享:系統(tǒng)將監(jiān)測預(yù)警數(shù)據(jù)(如瓦斯?jié)舛取L(fēng)壓數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)等)與煤礦調(diào)度指揮系統(tǒng)共享,為煤礦調(diào)度指揮人員提供安全生產(chǎn)決策支持。
(2)聯(lián)動控制:系統(tǒng)可與煤礦調(diào)度指揮系統(tǒng)聯(lián)動,實現(xiàn)對煤礦設(shè)備的遠程控制,如對通風(fēng)機、水泵等設(shè)備的啟??刂疲_保煤礦安全生產(chǎn)。
(3)應(yīng)急響應(yīng):系統(tǒng)一旦監(jiān)測到煤礦安全隱患,將及時向煤礦調(diào)度指揮系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信息,觸發(fā)應(yīng)急響應(yīng)機制,迅速啟動應(yīng)急救援措施。
3.系統(tǒng)與礦山救援系統(tǒng)的協(xié)同
礦山救援系統(tǒng)是煤礦安全生產(chǎn)的重要保障,負責(zé)煤礦事故的救援和處置。系統(tǒng)與礦山救援系統(tǒng)的協(xié)同主要包括:
(1)數(shù)據(jù)共享:系統(tǒng)將監(jiān)測預(yù)警數(shù)據(jù)與礦山救援系統(tǒng)共享,為礦山救援人員提供救援決策支持。
(2)定位導(dǎo)航:系統(tǒng)可與礦山救援系統(tǒng)聯(lián)動,實現(xiàn)對礦山人員的位置定位和導(dǎo)航,引導(dǎo)救援人員快速進入事故現(xiàn)場。
(3)應(yīng)急通訊:系統(tǒng)與礦山救援系統(tǒng)的通訊系統(tǒng)聯(lián)動,確保救援人員與外界的通訊暢通,及時報告救援進展情況。
系統(tǒng)集成與協(xié)同工作的意義
系統(tǒng)的集成與協(xié)同工作具有以下意義:
(1)提升感知能力:通過子系統(tǒng)集成,實現(xiàn)對煤礦安全要素的全面感知,提高煤礦安全隱患的監(jiān)測精度。
(2)提高預(yù)警能力:通過子系統(tǒng)集成和與其他系統(tǒng)的協(xié)同,實現(xiàn)對煤礦安全隱患的及時預(yù)警,縮短預(yù)警響應(yīng)時間。
(3)提升決策能力:通過與煤礦調(diào)度指揮系統(tǒng)的協(xié)同,為煤礦調(diào)度指揮人員提供安全生產(chǎn)決策支持,提高煤礦生產(chǎn)的安全性。
(4)增強應(yīng)急響應(yīng)能力:通過與礦山救援系統(tǒng)的協(xié)同,為礦山救援人員提供救援決策支持和通訊保障,提高煤礦事故救援效率。
總體而言,系統(tǒng)的集成與協(xié)同工作是實現(xiàn)煤礦安全隱患動態(tài)監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)高效運行的關(guān)鍵,對于保障煤礦生產(chǎn)安全具有重要意義。第七部分隱患監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)評價關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點隱患監(jiān)測指標體系評價
1.隱患監(jiān)測指標體系的指標選取、權(quán)重分配和指標等級劃分是否合理,是否能夠全面覆蓋煤礦安全隱患。
2.監(jiān)測指標的數(shù)據(jù)來源及獲取方式是否可靠,是否能夠確保數(shù)據(jù)的及時性、準確性和完整性。
3.隱患等級的劃分是否科學(xué),是否能夠準確反映隱患的危險程度和對煤礦安全的威脅程度。
隱患預(yù)警模型評價
1.預(yù)警模型的準確性、靈敏性和魯棒性如何,是否能夠有效識別和預(yù)測煤礦安全隱患。
2.預(yù)警模型的參數(shù)設(shè)置、算法選擇和閾值設(shè)定是否合理,是否能夠適應(yīng)不同煤礦的實際情況。
3.預(yù)警模型的實時性、可解釋性和可操作性如何,是否能夠為煤礦的安全管理提供有效的決策支持。
預(yù)警信息發(fā)布與響應(yīng)評價
1.預(yù)警信息的發(fā)布渠道和發(fā)布方式是否及時有效,是否能夠及時傳遞給相關(guān)人員和部門。
2.煤礦對預(yù)警信息的響應(yīng)機制是否完善,是否能夠快速、高效地采取措施消除或控制隱患。
3.預(yù)警信息的反饋與追溯機制是否健全,是否能夠保證預(yù)警信息的閉環(huán)管理和持續(xù)改進。
系統(tǒng)集成與互聯(lián)互通評價
1.隱患監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)是否與煤礦其他信息化系統(tǒng)集成,是否能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通和共享。
2.系統(tǒng)的兼容性和可擴展性如何,是否能夠適應(yīng)煤礦的實際需求和未來發(fā)展需要。
3.系統(tǒng)的運維管理和數(shù)據(jù)安全保障措施是否完善,是否能夠確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行和數(shù)據(jù)的保密性。
前沿技術(shù)應(yīng)用評價
1.系統(tǒng)是否融入物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù),是否能夠提高隱患監(jiān)測與預(yù)警的效率和智能化水平。
2.前沿技術(shù)的應(yīng)用是否有效提升了系統(tǒng)的性能和功能,是否能夠滿足不斷變化的煤礦安全管理需求。
3.前沿技術(shù)的集成與應(yīng)用是否符合煤礦的實際情況和安全要求,是否能夠避免技術(shù)風(fēng)險和負面影響。
系統(tǒng)持續(xù)改進評價
1.系統(tǒng)是否建立了持續(xù)改進的機制,是否能夠根據(jù)煤礦安全隱患動態(tài)變化和科技發(fā)展進行持續(xù)優(yōu)化。
2.系統(tǒng)的升級和維護是否及時有效,是否能夠確保系統(tǒng)始終保持最優(yōu)狀態(tài)。
3.系統(tǒng)是否能夠根據(jù)用戶反饋和實際應(yīng)用情況進行迭代更新,是否能夠持續(xù)提升系統(tǒng)性能和滿足煤礦的安全管理需求。隱患監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)評價
一、評價體系
隱患監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)評價體系通常包括以下幾個方面:
1.功能和性能評估:評估系統(tǒng)是否滿足預(yù)期的功能和性能要求,包括隱患監(jiān)測的準確性和及時性、預(yù)警的靈敏性和準確性。
2.可靠性和穩(wěn)定性評估:評估系統(tǒng)在正常和異常條件下的可靠性和穩(wěn)定性,包括系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、抗干擾能力和容錯能力。
3.易用性和可維護性評估:評估系統(tǒng)是否易于使用和維護,包括操作界面的人機工程學(xué)、系統(tǒng)配置和維護的方便性。
4.安全性評估:評估系統(tǒng)對未經(jīng)授權(quán)訪問、數(shù)據(jù)泄露和破壞的抵抗力,包括網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)加密和權(quán)限控制。
5.成本效益評估:評估系統(tǒng)與傳統(tǒng)方法相比的成本效益,包括隱患排查成本、安全生產(chǎn)效率提高帶來的收益和設(shè)備維護成本。
二、評價方法
隱患監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)評價通常采用以下方法:
1.理論分析:基于系統(tǒng)設(shè)計原理和理論,分析系統(tǒng)的功能、性能和可靠性。
2.仿真測試:利用模擬器或仿真軟件,在受控環(huán)境下模擬系統(tǒng)運行,評估系統(tǒng)的功能和性能。
3.現(xiàn)場試驗:在實際應(yīng)用環(huán)境中部署系統(tǒng),收集數(shù)據(jù)并評估系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
4.用戶反饋:收集系統(tǒng)使用者的反饋,評估系統(tǒng)的易用性和可維護性。
5.成本效益分析:結(jié)合系統(tǒng)投資成本和帶來的收益,評估系統(tǒng)的成本效益。
三、評價指標
常用的隱患監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)評價指標包括:
1.隱患監(jiān)測準確率:監(jiān)測到實際隱患的比例,通常用百分比表示。
2.隱患監(jiān)測及時性:從隱患發(fā)生到系統(tǒng)監(jiān)測到的時間間隔,通常用秒或分鐘表示。
3.預(yù)警靈敏度:將隱患發(fā)展為事故的概率,通常用百分比表示。
4.預(yù)警準確度:預(yù)警出實際事故的比例,通常用百分比表示。
5.系統(tǒng)可靠性:系統(tǒng)正常運行時間與總運行時間的比值,通常用百分比表示。
6.系統(tǒng)穩(wěn)定性:系統(tǒng)在連續(xù)運行一定時間內(nèi)沒有出現(xiàn)故障或異常的概率,通常用百分比表示。
7.系統(tǒng)易用性:系統(tǒng)操作界面是否直觀易懂,用戶是否易于理解和使用。
8.系統(tǒng)可維護性:系統(tǒng)維護和故障排除是否方便快捷,維護成本和時間是否合理。
9.網(wǎng)絡(luò)安全等級:系統(tǒng)抵抗未經(jīng)授權(quán)訪問、數(shù)據(jù)泄露和破壞的級別,通常根據(jù)國家或行業(yè)標準進行評級。
10.投資回收期:系統(tǒng)投資成本與系統(tǒng)帶來的收益的比值,通常用年數(shù)表示。
四、評價流程
隱患監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)評價通常按照以下流程進行:
1.確定評價目標和范圍:明確評價的目的、內(nèi)容和范圍。
2.制定評價體系和指標:根據(jù)評價目標和范圍,制定系統(tǒng)評價體系和評價指標。
3.選擇評價方法:根據(jù)評價指標和系統(tǒng)特性,選擇合適的評價方法。
4.收集評價數(shù)據(jù):通過理論分析、仿真測試、現(xiàn)場試驗、用戶反饋等方式收集評價數(shù)據(jù)。
5.分析評價數(shù)據(jù):對收集到的評價數(shù)據(jù)進行分析和處理,計算評價指標值。
6.形成評價結(jié)論:根據(jù)評價指標值,對系統(tǒng)功能、性能、可靠性、易用性、安全性等方面進行綜合評價,形成評價結(jié)論。
7.提出改進建議:根據(jù)評價結(jié)論,提出系統(tǒng)的改進建議,以提高系統(tǒng)性能和可靠性。
五、評價意義
隱患監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)評價對于提高煤礦安全生產(chǎn)水平具有重要意義:
1.客觀評估系統(tǒng)性能:通過評價,可以客觀地評估系統(tǒng)的實際性能,為系統(tǒng)改進和優(yōu)化提供依據(jù)。
2.保障系統(tǒng)安全可靠:評價可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的安全隱患和性能缺陷,為采取改進措施提供依據(jù),保障系統(tǒng)的安全可靠運行。
3.優(yōu)化系統(tǒng)資源配置:評價可以為系統(tǒng)資源配置提供依據(jù),避免資源浪費,提高系統(tǒng)性價比。
4.推動系統(tǒng)技術(shù)進步:評價可以促進系統(tǒng)技術(shù)進步,為系統(tǒng)研發(fā)和創(chuàng)新提供方向和目標。
5.提升煤礦安全管理水平:評價可以提高煤礦安全管理人員對隱患監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)的重要性的認識,促進煤礦安全管理水平的提升。第八部分煤礦安全隱患動態(tài)監(jiān)測與預(yù)警展望關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)
1.融合煤礦生產(chǎn)、環(huán)境、人員等多源異構(gòu)數(shù)據(jù),建立煤礦安全隱患信息庫。
2.采用數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習(xí)等技術(shù),從多源數(shù)據(jù)中提取隱患特征和關(guān)聯(lián)關(guān)系。
3.構(gòu)建基于多源數(shù)據(jù)的隱患動態(tài)監(jiān)測模型,實現(xiàn)隱患識別、預(yù)警和趨勢分析。
實時監(jiān)測技術(shù)
1.利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)等技術(shù),實時采集煤礦生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)。
2.應(yīng)用視頻監(jiān)控、圖像識別等技術(shù),對煤礦環(huán)境和人員行為進行實時監(jiān)測。
3.建立實時監(jiān)測預(yù)警平臺,實現(xiàn)對隱患的即時發(fā)現(xiàn)和處置。
智能預(yù)警技術(shù)
1.基于隱患動態(tài)監(jiān)測模型,開發(fā)智能預(yù)警算法。
2.充分利用人工智能、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù),對預(yù)警信息進行智能分析和處理。
3.實現(xiàn)對隱患的風(fēng)險評估和等級劃分,提供預(yù)警等級和處置建議。
云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)
1.將煤礦安全隱患監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)部署在云平臺上,實現(xiàn)資源共享和彈性擴展。
2.利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對海量監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理和分析,挖掘隱患規(guī)律和趨勢。
3.建立基于云計算和大數(shù)據(jù)的煤礦安全隱患態(tài)勢感知平臺。
物聯(lián)網(wǎng)與邊緣計算技術(shù)
1.利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將煤礦生產(chǎn)設(shè)備、環(huán)境傳感器等連接起來,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時采集和傳輸。
2.采用邊緣計算技術(shù),在煤礦現(xiàn)場部署計算節(jié)點,對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理和分析。
3.實現(xiàn)煤礦安全隱患的邊緣監(jiān)測和預(yù)警,減少數(shù)據(jù)傳輸延時和提高預(yù)警效率。
人力因素管理技術(shù)
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