煤礦通防安全保障信息系統(tǒng)研究

班林杰　張海濤　劉建喜

摘要：隨著煤礦企業(yè)的發(fā)展，煤礦通防工作中的安全保障信息系統(tǒng)的建設(shè)十分緊迫，目的在于通過計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)的方便快捷對(duì)煤礦生產(chǎn)做好監(jiān)督、檢測(cè)、預(yù)警、隱患處理等工作，保證井下施工安全，提高企業(yè)管理能力。文章針對(duì)煤礦通防安全保障信息系統(tǒng)的建設(shè)作出研究，并探討了該系統(tǒng)的功能。

關(guān)鍵詞：煤礦企業(yè)；通防工作；安全保障；信息系統(tǒng)；WEB技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TD754 文章編號(hào)：1009-2374（2015）04-0157-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0359

煤礦工作的危險(xiǎn)性較高，并且就目前來看我國煤礦通防安全管理工作中存在很多問題，例如業(yè)務(wù)流程不規(guī)范、信息不流通、系統(tǒng)集成困難、對(duì)數(shù)據(jù)挖掘力度不夠等。因此，基于通防安全、安全預(yù)警、安全控制的煤礦通防風(fēng)險(xiǎn)控制系統(tǒng)的構(gòu)成，保證了煤礦工作的通防安全管理工作。

1 煤礦通防安全保障信息系統(tǒng)建立的目的

煤礦行業(yè)屬于工業(yè)行業(yè)中危險(xiǎn)性較高的行業(yè)，煤礦產(chǎn)業(yè)中的監(jiān)控、調(diào)度、通防、預(yù)警、避災(zāi)等工作均可以通過安全保障信息系統(tǒng)來完成。利用計(jì)算機(jī)構(gòu)建出一套科學(xué)、合理并具有可行性的安全保障系統(tǒng)，提高煤礦通防安全管理能力，以此來保證煤礦工作的順利進(jìn)行。構(gòu)建煤礦通防安全保障系統(tǒng)，還需要研發(fā)一套相應(yīng)的應(yīng)用軟件，兩者合并，才能夠稱之為煤礦通防安全保障信息系統(tǒng)。本文探討的通防安全保障信息系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)對(duì)信息的準(zhǔn)確、及時(shí)、快速、完整的傳輸，然后對(duì)其進(jìn)行分析和監(jiān)控，為通防安全管理工作的決策提供正確的信息。這一方面提高了我國煤礦企業(yè)的安全管理能力，另一方面也證明了我國煤礦企業(yè)安全管理已經(jīng)達(dá)到了現(xiàn)代化管理水平。

2 煤礦通防安全保障信息系統(tǒng)技術(shù)的研究

2.1 系統(tǒng)模式需求構(gòu)建

首先，選擇B/S模式，這是一種以WEB為基礎(chǔ)的模式，在WEB技術(shù)之上，通過WEB瀏覽器來執(zhí)行系統(tǒng)命令。同時(shí)需要構(gòu)建一定的數(shù)據(jù)庫，并保證數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容不斷更新，將傳統(tǒng)的C/S模式中的一個(gè)數(shù)據(jù)服務(wù)器分解成多個(gè)WEB服務(wù)器，從而構(gòu)成一個(gè)多層次、多元化的信息系統(tǒng)。

其次，針對(duì)數(shù)據(jù)采集技術(shù)進(jìn)行研究。數(shù)據(jù)采集通常有三種方法：第一種，使用井下傳感器，對(duì)瓦斯、CO等危險(xiǎn)性氣體及井下溫度、氣壓等指標(biāo)做出檢測(cè)并對(duì)檢測(cè)的數(shù)據(jù)信息回傳至主機(jī)；第二種，人工到井下進(jìn)行檢測(cè)，通過手持設(shè)備或井下記錄設(shè)備采集信息，回傳至數(shù)據(jù)信息中心；第三種，工作人員下井后分不同班次對(duì)井下環(huán)境進(jìn)行各種人員檢查及手工記錄。第一種方法的信息采集技術(shù)是本文研究的重點(diǎn)，結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：

圖1 井下傳感器信息采集模型

圖2 煤礦通防風(fēng)險(xiǎn)控制模型

最后，現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中最重要的模型——風(fēng)險(xiǎn)控制系統(tǒng)，在風(fēng)險(xiǎn)控制系統(tǒng)中，可以對(duì)井下作業(yè)、能源、設(shè)備、工具等進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估與控制。對(duì)工作中存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析和評(píng)價(jià)，根據(jù)煤礦工作的安全指標(biāo)，由管理人員作出決定，予以控制。對(duì)該模型的選擇如圖2所示。

2.2 系統(tǒng)開發(fā)工具

系統(tǒng)計(jì)劃軟件：采用Project項(xiàng)目管理軟件，該軟件能夠直接反映出管理項(xiàng)目的運(yùn)行狀態(tài)及人員和資源的配備，也是出于成本考慮，所以應(yīng)用在需求分析和項(xiàng)目計(jì)劃方面。

設(shè)計(jì)工具：采用Visio建模工具，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)操作可視化，通過簡(jiǎn)單操作便能夠順利完成UML模塊的建設(shè)。該工具主要應(yīng)用于系統(tǒng)分析和模塊設(shè)計(jì)方面。

2.3 技術(shù)選型

后臺(tái)編程語言采用Python設(shè)計(jì)語言，該語言能夠直譯計(jì)算機(jī)程序語言，使用簡(jiǎn)單、擴(kuò)展性好，并且屬于免費(fèi)開源，方便移植。系統(tǒng)后臺(tái)開發(fā)框架采用Django，其是在Python語言的基礎(chǔ)上的一種開發(fā)框架，能夠運(yùn)行于數(shù)據(jù)庫，并對(duì)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后自動(dòng)生成Admin的管理界面。前臺(tái)開發(fā)框架采用ExtJS編寫，這樣能夠創(chuàng)建用戶操作界面，是運(yùn)行于后臺(tái)技術(shù)的前端框架。ExtJS中有良好的設(shè)計(jì)風(fēng)格、豐富的文檔和可擴(kuò)展的組件模型。

3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

3.1 風(fēng)險(xiǎn)管理

包括日常工作的檢查、工作人員工作情況、安全隱患信息手機(jī)、危險(xiǎn)源信息的管理，該功能實(shí)現(xiàn)了風(fēng)險(xiǎn)管理中的檢查—發(fā)現(xiàn)—輸入—審核—整改—管理，該管理流程屬于安全閉環(huán)的管理，對(duì)通防隱患信息能夠起到督促和監(jiān)控作用，最終將未整改項(xiàng)目作出預(yù)警提示。

3.2 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警

風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的首要條件是對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素的數(shù)據(jù)挖掘，當(dāng)用戶登錄頁面后顯示出相關(guān)安全信息。通過計(jì)算機(jī)計(jì)算方式從知識(shí)庫中獲取信息，然后采用系統(tǒng)推理進(jìn)行預(yù)警。

3.3 礦下工作風(fēng)量計(jì)算

根據(jù)《煤礦通風(fēng)管理核定標(biāo)準(zhǔn)（AQ1056-2008）》中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的輸入，系統(tǒng)會(huì)對(duì)礦井中的總需風(fēng)量進(jìn)行計(jì)算，并分配到用風(fēng)地點(diǎn)。經(jīng)過表格數(shù)據(jù)顯示，每月統(tǒng)計(jì)一次，將結(jié)果保存。

3.4 自然風(fēng)壓計(jì)算

通過系統(tǒng)運(yùn)行前對(duì)臨界點(diǎn)的高度、溫度、壓力等基本參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的輸入，系統(tǒng)可以計(jì)算出礦井內(nèi)的自然風(fēng)壓，然后予以顯示并保存歷史數(shù)據(jù)。

3.5 通防設(shè)備管理

存儲(chǔ)每一個(gè)通風(fēng)設(shè)備的狀態(tài)和屬性，并通過表格形式體現(xiàn)，對(duì)于檢測(cè)到的設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警提示。

3.6 通防調(diào)度

連接互聯(lián)網(wǎng)，將互聯(lián)網(wǎng)與各工作站進(jìn)行連接，通過用戶在終端的指令發(fā)布、安全信息的反饋、安全資料的查閱等，直接顯示在終端設(shè)備中，達(dá)到可視化的效果，方便管理人員對(duì)信息進(jìn)行分析及管理。

3.7 文件管理

對(duì)煤礦工作中的文件進(jìn)行管理，可上傳、查找、預(yù)覽、下載，也可以分類別存放。

3.8 通防數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫中包括了通防方面的歷史事件以及對(duì)歷史事件的分析，還包括通防問題的解決建議。

3.9 基礎(chǔ)信息管理

系統(tǒng)管理員的用戶登錄、權(quán)限設(shè)置、人員職責(zé)、企業(yè)數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則等基礎(chǔ)參數(shù)的設(shè)置及管理。系統(tǒng)能夠分層次、分級(jí)別的將登錄用戶信息分類存放，可以添加、修改和刪除用戶信息，不同權(quán)限的功能范圍不同，方便將責(zé)任落實(shí)到個(gè)人。

3.10 系統(tǒng)管理維護(hù)

一個(gè)成熟的安全保障信息系統(tǒng)，能夠?qū)⑹褂玫男畔?shù)據(jù)安全存放，留好數(shù)據(jù)，并將廢棄資源及時(shí)清理，為該系統(tǒng)的運(yùn)行提供可靠保障。

本文針對(duì)B/S模式下的系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，目的是將煤礦企業(yè)的管理工作更加全面化和標(biāo)準(zhǔn)化。文中設(shè)計(jì)的安全保障信息系統(tǒng)，不僅適用于煤礦企業(yè)，還適用于其他管理機(jī)構(gòu)，特別是在專業(yè)功能方面，已經(jīng)完全包括了所有的安全信息管理，在技術(shù)功能方面，可以對(duì)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與調(diào)控。該系統(tǒng)的兼容性很強(qiáng)，能夠兼容更多的新技術(shù)，對(duì)于新技術(shù)的產(chǎn)生，只需要在該系統(tǒng)之上做出升級(jí)，避免了重復(fù)建設(shè)造成的成本浪費(fèi)。

4 結(jié)語

總之，通過上述分析，煤礦企業(yè)中的通防安全保障信息系統(tǒng)的建立是提高煤礦企業(yè)管理能力的重要部分，基于煤礦通防安全管理中存在的多種問題，構(gòu)建出統(tǒng)一規(guī)范的通防安全保障信息系統(tǒng)，并借助計(jì)算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了煤礦工作的規(guī)范化、信息化和可視化。

參考文獻(xiàn)

[1] 尹傳道，馮尊齊，孫慶鵬.煤礦“一通三防”安全保障體系的分析與研究[J].山東煤炭科技，2009，（6）.

[2] 王積軍，李軍，王京斌.煤礦通防事故隱患監(jiān)控預(yù)警與應(yīng)急處理體系研究[J].山東煤炭科技，2010，（5）.

[3] 胡業(yè)寶，王濤，韓學(xué)海.煤礦通防安全保障信息系統(tǒng)的研究[J].山東煤炭科技，2011，（3）.

作者簡(jiǎn)介：班林杰（1977-），男，山西大同人，山東省濟(jì)寧市金橋煤礦高級(jí)工程師，研究方向：一通三防。

（責(zé)任編輯：蔣建華）