武琳
摘 要:當(dāng)前金屬非金屬礦山的井下安全問(wèn)題已經(jīng)成為廣泛關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題,因此建設(shè)“六大系統(tǒng)”是十分重要的,其能夠進(jìn)一步提升礦山建設(shè)的水平,實(shí)現(xiàn)對(duì)地下礦山的更加高效的生產(chǎn)調(diào)度,對(duì)于協(xié)調(diào)性以及系統(tǒng)性來(lái)說(shuō)也是很好的一面。在當(dāng)前相關(guān)企業(yè)的發(fā)展建設(shè)過(guò)程中,這一問(wèn)題應(yīng)該引起一定的重視,只有解決了該問(wèn)題,才能促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展,所以六大系統(tǒng)的信息化建設(shè)已經(jīng)成為其中最為關(guān)鍵的一環(huán),只有實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的集成,才能滿足六大系統(tǒng)的應(yīng)用。本文針對(duì)數(shù)字化集成過(guò)程中的硬件構(gòu)成以及相關(guān)的問(wèn)題展開(kāi)了進(jìn)一步的探究,希望能夠?qū)窈蟮陌l(fā)展有所幫助,促進(jìn)礦山井下更加安全的施工。
關(guān)鍵詞:六大系統(tǒng);數(shù)字化集成;安全生產(chǎn)調(diào)度指揮
在礦山生產(chǎn)的企業(yè)中,安全問(wèn)題是重中之重的一個(gè)問(wèn)題,這對(duì)于企業(yè)的安全生產(chǎn)具有十分密切的影響,所以在近幾年來(lái),國(guó)家大力提倡礦山生產(chǎn)安全的問(wèn)題,保證金屬非金屬礦山井下的安全生產(chǎn),六大系統(tǒng)的建設(shè)就是在這樣的背景環(huán)境下建立起來(lái)的,這六大系統(tǒng)分別是緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)、壓風(fēng)自救系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)還有供水施救系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)上述應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)用可以促進(jìn)更加高效的運(yùn)行,采用統(tǒng)一決策的方式以增加救援的時(shí)間,并且還能提高整體的協(xié)調(diào)能力,所以說(shuō)六大系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)現(xiàn)實(shí)礦井生產(chǎn)工作是具有重要意義的,這是實(shí)現(xiàn)智慧礦山建設(shè)的根本保證。
1 地下礦山安全避險(xiǎn)六大系統(tǒng)信息化建設(shè)的實(shí)現(xiàn)
從硬件上來(lái)看,六大系統(tǒng)主要是在礦山井下布置了不同的傳感器對(duì)信息進(jìn)行接收,并且將接收的信息采集起來(lái)存儲(chǔ)在服務(wù)器上,在經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的處理以及分析以后,在安全指揮調(diào)度之下就能顯示在顯示屏上,這樣就實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操作的可能,安全生產(chǎn)調(diào)度中心可以采用語(yǔ)音廣播或者是無(wú)線手機(jī)等設(shè)備向井下傳達(dá)任務(wù)指令,也能隨時(shí)發(fā)現(xiàn)他們的工作動(dòng)態(tài),這樣一旦出現(xiàn)危險(xiǎn),也能在第一時(shí)間幫助井下的工作人員撤離,最大化的降低損害。所以說(shuō)系統(tǒng)集成在礦井下的實(shí)現(xiàn)對(duì)于當(dāng)前的金屬非金屬礦來(lái)說(shuō)具有十分重要的意義,不但保障了工作人員的生命安全,還讓開(kāi)采工作可以更加順利的進(jìn)行。
在系統(tǒng)集成中,主要是通過(guò)以下幾方面實(shí)現(xiàn)的,首先是三維瀏覽系統(tǒng)模塊,這一模塊主要是建立起了一個(gè)真實(shí)立體的三維模型,能夠采用動(dòng)態(tài)的方式體現(xiàn)豎井巷道的工程,并且將采場(chǎng)與之聯(lián)系在一起,一旦通過(guò)某個(gè)事件觸發(fā)到了漫游過(guò)程時(shí),就能顯示出礦山的重點(diǎn)部位以及設(shè)施等情況,這樣就能更加直觀的掌控運(yùn)輸、排水以及冶煉等生產(chǎn)環(huán)節(jié),讓工藝流程更加順暢。還有一個(gè)組成部分是三維GIS系統(tǒng),這一系統(tǒng)的建立主要是對(duì)礦山的重點(diǎn)設(shè)備信息進(jìn)行建立,從中能夠調(diào)用出所需要的GIS信息,這樣一來(lái)工作就會(huì)變得更加簡(jiǎn)單有效,省去了不少麻煩。
其次是信息集成模塊,在這一模塊中主要是對(duì)人員進(jìn)行更加準(zhǔn)確的定位,將工作人員的實(shí)時(shí)位置顯示出來(lái),在定位基站三維空間的基礎(chǔ)上將人員與設(shè)備進(jìn)行鎖定,這樣就能從數(shù)據(jù)庫(kù)中統(tǒng)計(jì)出人員數(shù)量,記錄下相應(yīng)人員的具體位置,并且與三維空間豎井巷道的模型相互結(jié)合在一起,以達(dá)到一種人員軌跡的三維回放效果。通過(guò)對(duì)人員位置以及數(shù)量的統(tǒng)計(jì)可以知道,與傳統(tǒng)的二維相比,這種定位更加精準(zhǔn),也更能保證工作人員的生命安全,可以真正的實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位的效果,對(duì)于今后的工作來(lái)說(shuō)有助于采用合理的方式進(jìn)行調(diào)度管理。
安全生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)。安全生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)通過(guò)三維可視化平臺(tái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和仿真模擬,給應(yīng)急救援、逃生避災(zāi)等提供科學(xué)決策和調(diào)度指揮方案。(1)逃生避災(zāi)路線。在系統(tǒng)集成平臺(tái)上實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析預(yù)警,對(duì)于突發(fā)事件,系統(tǒng)立即通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)以及災(zāi)害周邊環(huán)境的智能分析,自動(dòng)生成最佳逃生避災(zāi)線路,為應(yīng)急逃生及調(diào)度指揮提供可靠依據(jù)。(2)逃風(fēng)線路。通過(guò)對(duì)礦山傳輸?shù)谋O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)整合分析,自動(dòng)生成通風(fēng)線路,當(dāng)火災(zāi)或水災(zāi)發(fā)生時(shí),為處于危險(xiǎn)中的人員提供避災(zāi)路線,自動(dòng)生成的通風(fēng)路線圖。(3)應(yīng)急救援方案管理。系統(tǒng)通過(guò)三維空間分析,結(jié)合各巷道屬性,生成各種災(zāi)害的逃生路線及應(yīng)急救援路線,并據(jù)此生成應(yīng)急救援方案;當(dāng)井下巷道等條件發(fā)生變化時(shí),通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)能及時(shí)更新巷道模型和逃生、救援路線,從而更新應(yīng)急救援方案:同時(shí),通過(guò)對(duì)事故的現(xiàn)場(chǎng)模擬及影響模擬,實(shí)現(xiàn)應(yīng)急救援方案演練。
2 地下礦山安全避險(xiǎn)六大系統(tǒng)信息化的特點(diǎn)
高可靠性。光纖以太環(huán)網(wǎng)能確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?,?dāng)某一點(diǎn)發(fā)生故障時(shí),系統(tǒng)能在若干毫秒內(nèi)自動(dòng)切換到環(huán)網(wǎng)的另一端進(jìn)行傳輸,并向調(diào)度中心發(fā)出告警,以便讓維護(hù)人員進(jìn)行維修恢復(fù)。
三維可視化集成各應(yīng)用系統(tǒng)。通過(guò)精細(xì)建模,虛擬礦山安全生產(chǎn)環(huán)境,真實(shí)再現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)行狀況,實(shí)時(shí)進(jìn)行三維可視化瀏覽、查詢和分析。
系統(tǒng)快速建模與實(shí)時(shí)更新。礦山生產(chǎn)過(guò)程是在不斷進(jìn)行的,該系統(tǒng)隨著井下巷道工程、采掘面以及礦體體積等信息的不斷增加,通過(guò)快速的特征建模系統(tǒng),對(duì)地形、地面水體、地面道路和橋梁、地面建筑和古建筑、樹(shù)木、井巷工程、運(yùn)輸軌道、采礦設(shè)備、三維管網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)的快速建模,從而可有效防止因更新不及時(shí)而導(dǎo)致井下安全數(shù)據(jù)的丟失或失真。
易擴(kuò)充性。本系統(tǒng)不僅僅是對(duì)單個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取、過(guò)濾和分析,而是集成礦山各種應(yīng)用系統(tǒng)信息于一體的開(kāi)放式平臺(tái),因此無(wú)論是已有的各種監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)還是新建設(shè)的系統(tǒng),都可以快速的集成到平臺(tái)中去,從而具有非常方便的易擴(kuò)充性。
安全系統(tǒng)有效集成,便于科學(xué)分析與綜合調(diào)度指揮。通過(guò)三維可視化平臺(tái)有效集成安全避險(xiǎn)六大系統(tǒng),通過(guò)仿真模擬、事故推演等進(jìn)行安全分析,應(yīng)急救援,調(diào)度指揮。
3 六大系統(tǒng)信息化的應(yīng)用
安全避險(xiǎn)六大系統(tǒng)數(shù)字化集成系統(tǒng)在金礦運(yùn)行的工作穩(wěn)定可靠,對(duì)金礦安全、生產(chǎn)管理尤其在生產(chǎn)安全調(diào)度指揮、事故應(yīng)急救援等方面作用顯著,已成為金礦日常工作不可缺少的工具,取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益;系統(tǒng)硬件軟件隨應(yīng)用增多正在不斷擴(kuò)充中;系統(tǒng)展示效果非常好,讓金礦領(lǐng)導(dǎo)和外來(lái)參觀人員十分滿意,取得了很好的社會(huì)效益。
結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)軟件、硬件的結(jié)合,不僅實(shí)現(xiàn)了地下礦山安全避險(xiǎn)六大系統(tǒng)的集成,還實(shí)現(xiàn)了很多其他功能,比如選廠監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、尾礦庫(kù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、安全專家系統(tǒng)等,并且能輕易實(shí)現(xiàn)很多拓展功能,如地表塌陷監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、巷道變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等,同時(shí)各子系統(tǒng)間相互支持、相互配合,能實(shí)現(xiàn)更多的礦山安全生產(chǎn)調(diào)度管理應(yīng)用,為礦山企業(yè)的生產(chǎn)和安全管理提供了強(qiáng)大的工具。
參考文獻(xiàn)
[l]張菊明.三維地質(zhì)模型的設(shè)計(jì)和顯示[C].中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)地質(zhì)專業(yè)委員會(huì)[M].北京:地質(zhì)出版社,1996.
[2]孟小紅,王衛(wèi)民,姚長(zhǎng)利,等.地質(zhì)模型計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)原理與應(yīng)用[M].北京:地質(zhì)出版社,2001.
[3]王志杰.基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的礦山三維建模、顯示及漫游系統(tǒng)[D].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué),2006.