安全生產(chǎn)信息共享平臺(tái)在陜煤礦井中的應(yīng)用

趙宇波，雷小平，康孝武，張鵬鵬，范倩楠，李 祥

(陜西煤業(yè)股份有限公司，陜西 西安 710054)

0 引言

近年來(lái)，國(guó)家對(duì)現(xiàn)代化煤礦安全生產(chǎn)、管理決策提出了更新更高的要求，加強(qiáng)信息化、智能化建設(shè)已逐步成為煤炭企業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正逐步由消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邁進(jìn)[1]。陜西煤業(yè)股份有限公司響應(yīng)國(guó)家大政方針號(hào)召，密切關(guān)注工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新動(dòng)向，充分結(jié)合煤炭工業(yè)和陜西煤業(yè)信息化存在的問(wèn)題和實(shí)際需求，基于大數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、分布式協(xié)同一張圖等技術(shù)，建成了陜西煤業(yè)安全生產(chǎn)信息共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了全公司一體化管控的新型安全生產(chǎn)管理模式。

1 項(xiàng)目概況

陜西煤業(yè)安全生產(chǎn)信息共享平臺(tái)基于“一張圖”的管理理念，采用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)構(gòu)建智能煤礦安全生產(chǎn)信息共享平臺(tái)，建設(shè)從最末端的生產(chǎn)技術(shù)人員到陜西煤業(yè)管理決策層工作流程的統(tǒng)一的、高度集成的生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集團(tuán)煤炭業(yè)務(wù)板塊的“大調(diào)度”協(xié)同指揮、集中監(jiān)管。為陜西煤業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層正確決策提供科學(xué)依據(jù)，使陜西煤業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和管理部門(mén)能夠及時(shí)、全面、準(zhǔn)確地掌握情況，實(shí)現(xiàn)陜西煤業(yè)領(lǐng)導(dǎo)提出的對(duì)所屬企業(yè)單位“全覆蓋”，業(yè)務(wù)板塊安全生產(chǎn)“全透明”，礦井實(shí)景“全展現(xiàn)”的管理理念，如圖1所示。

圖1 陜西煤業(yè)安全生產(chǎn)信息共享平臺(tái)

項(xiàng)目自2018年末開(kāi)始建設(shè)，陜西煤業(yè)總經(jīng)理作為一把手對(duì)工程高度重視、全面部署，各級(jí)單位從股份到礦業(yè)公司，從礦業(yè)公司到礦井，從領(lǐng)導(dǎo)到員工，全員參與平臺(tái)建設(shè)，包括需求的詳細(xì)探討，各專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理，監(jiān)測(cè)類(lèi)數(shù)據(jù)接口的討論，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等方方面面的工作。經(jīng)過(guò)8個(gè)月的全員奮戰(zhàn)，最終實(shí)現(xiàn)了股份、8個(gè)礦業(yè)公司、36對(duì)礦井三級(jí)管理模式的一體化管控平臺(tái)。通過(guò)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、業(yè)務(wù)流程標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)煤礦基礎(chǔ)地測(cè)、生產(chǎn)技術(shù)、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、綜合自動(dòng)化、安全管理等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在礦井內(nèi)部以及礦井到陜西煤業(yè)的橫向聯(lián)通、縱向共享，形成陜西煤業(yè)的安全生產(chǎn)共享大數(shù)據(jù)平臺(tái)。同時(shí)，建立基于大數(shù)據(jù)的煤礦安全生產(chǎn)智能診斷模型、安全生產(chǎn)綜合分析模型等，實(shí)現(xiàn)陜西煤業(yè)安全生產(chǎn)管理的協(xié)同調(diào)度、集中管控及科學(xué)決策，為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層正確決策提供科學(xué)依據(jù)，使集團(tuán)和陜西煤業(yè)領(lǐng)導(dǎo)及管理部門(mén)能夠及時(shí)、全面、準(zhǔn)確地掌握情況，徹底改變煤礦安全生產(chǎn)現(xiàn)有的管理模式[2]。

2 平臺(tái)架構(gòu)

2.1 平臺(tái)介紹

該平臺(tái)是陜西煤業(yè)安全生產(chǎn)各業(yè)務(wù)板塊信息化建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)及總體指導(dǎo)框架，是生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理相關(guān)子系統(tǒng)及其內(nèi)部各要素之間有效組合運(yùn)行的動(dòng)力機(jī)制、建設(shè)機(jī)制和發(fā)展機(jī)制的模型化設(shè)定，以保證平臺(tái)及系統(tǒng)功能統(tǒng)一規(guī)劃、相互協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)一致、資源共享、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。平臺(tái)采用業(yè)務(wù)為中心的系統(tǒng)框架，達(dá)到各級(jí)生產(chǎn)業(yè)務(wù)及管理部門(mén)均能“看得到、管得著、控得住”，提升部門(mén)間的橫向整合以及各級(jí)管理部門(mén)間的縱向集成。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)采用云服務(wù)架構(gòu)，主要按照陜西煤業(yè)的業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)以現(xiàn)有成熟的產(chǎn)品化系統(tǒng)進(jìn)行安裝部署和發(fā)布運(yùn)行，如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)架構(gòu)

陜西煤業(yè)：陜西煤業(yè)安全生產(chǎn)信息共享平臺(tái)安裝部署在陜西煤業(yè)數(shù)據(jù)中心，中心主庫(kù)主要存儲(chǔ)系統(tǒng)的安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)，陜西煤業(yè)主要通過(guò)數(shù)據(jù)融合的方式根據(jù)需要獲取(或交換)各礦業(yè)公司和礦端的數(shù)據(jù)，而礦業(yè)公司和煤礦只需要直接訪問(wèn)部署在礦業(yè)公司的云端系統(tǒng)，最大限度的節(jié)約網(wǎng)絡(luò)資源。平臺(tái)也能根據(jù)國(guó)家安全監(jiān)管部門(mén)、省級(jí)電子政務(wù)網(wǎng)及政府相關(guān)部門(mén)數(shù)據(jù)交換的需要對(duì)外提供數(shù)據(jù)。

礦業(yè)公司：針對(duì)陜西煤業(yè)統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)帶寬的壓力，將煤礦的一張圖協(xié)同數(shù)據(jù)、在線監(jiān)測(cè)和綜合自動(dòng)化數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)在礦業(yè)公司，陜西煤業(yè)通過(guò)數(shù)據(jù)交換方式來(lái)獲取各礦業(yè)公司存儲(chǔ)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

生產(chǎn)礦井：生產(chǎn)礦井部署安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備和一張圖協(xié)同操作站，方便礦端的數(shù)據(jù)采集與技術(shù)人員的協(xié)同在線更新。

3 平臺(tái)功能

陜西煤業(yè)安全生產(chǎn)信息共享平臺(tái)基于GIS“一張圖”的管理理念，實(shí)現(xiàn)了陜西煤業(yè)一體化的新型安全生產(chǎn)管控體系。平臺(tái)提供的功能包括以下6個(gè)方面。

3.1 建立數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系

建立了滿足陜西煤業(yè)智能煤礦安全生產(chǎn)管理和應(yīng)用的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。梳理陜西煤業(yè)安全生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)管理業(yè)務(wù)流程，分析綜合自動(dòng)化及監(jiān)測(cè)監(jiān)控、綜合調(diào)度等數(shù)據(jù)，結(jié)合行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)集成標(biāo)準(zhǔn)、制圖規(guī)范、煤礦安全規(guī)范以及陜西煤業(yè)的具體情況，建立一套陜西煤業(yè)綜合數(shù)據(jù)集成標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)是安全生產(chǎn)信息共享平臺(tái)數(shù)據(jù)中心建立的前提及基礎(chǔ)。

3.2 為實(shí)現(xiàn)公司“一張圖”的管理奠定基礎(chǔ)

建立了全公司GIS“一張圖”的應(yīng)用體系及三級(jí)架構(gòu)的分布式在線協(xié)同工作。通過(guò)GIS圖形及煤礦地測(cè)、通防、供電、采礦設(shè)計(jì)等系列專(zhuān)業(yè)技術(shù)方法，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的分布式一張圖協(xié)同服務(wù)系統(tǒng)，解決了采、掘、機(jī)、運(yùn)、通的空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢(xún)、版本管理等核心技術(shù)?；诖髷?shù)據(jù)集中存儲(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式創(chuàng)新，完成多終端、多人在線的一張圖數(shù)據(jù)錄入及編輯，安全、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)提交，滿足全公司地質(zhì)、測(cè)量、通風(fēng)、機(jī)電、生產(chǎn)管理等專(zhuān)業(yè)同時(shí)在線協(xié)同編輯、多部門(mén)協(xié)同辦公等應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)礦井各專(zhuān)業(yè)、各部門(mén)之間數(shù)據(jù)的即時(shí)動(dòng)態(tài)更新，大大提高了數(shù)據(jù)的更新周期，為最終實(shí)現(xiàn)全公司“一張圖”模式的集中管理打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.3 安全生產(chǎn)信息共享平臺(tái)

建立了基于“一張圖”和云服務(wù)的安全生產(chǎn)信息共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)煤炭板塊綜合信息的智能展示和預(yù)測(cè)預(yù)警。煤礦安全生產(chǎn)、管理和運(yùn)營(yíng)源源不斷地產(chǎn)生著大量的數(shù)據(jù)，滾滾而來(lái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及浩瀚無(wú)垠的歷史數(shù)據(jù)，往往會(huì)淹沒(méi)屏蔽掉工作人員的關(guān)注點(diǎn)和興趣點(diǎn)，使其茫然失措、無(wú)所適從。傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)多是將各類(lèi)數(shù)據(jù)接入進(jìn)行顯示，但忽視了決策層的關(guān)注點(diǎn)和挖掘海量數(shù)據(jù)背后蘊(yùn)含的安全生產(chǎn)規(guī)律及“人機(jī)環(huán)管”各要素之間的相關(guān)性。針對(duì)煤礦企業(yè)集團(tuán)安全生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程復(fù)雜、數(shù)據(jù)來(lái)源多樣、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等問(wèn)題，基于地理信息服務(wù)技術(shù)與云服務(wù)架構(gòu)技術(shù)，在“一張圖”框架下，通過(guò)煤礦GIS“一張圖”匯集的監(jiān)測(cè)監(jiān)控、綜合自動(dòng)化、生產(chǎn)采掘接續(xù)、安全管理等數(shù)據(jù)，建立了水害、火災(zāi)等預(yù)警模型，有效支撐安全生產(chǎn)信息共享平臺(tái)面向企業(yè)集團(tuán)級(jí)的全面業(yè)務(wù)管控及深度分析的需求。

3.4 安全生產(chǎn)動(dòng)態(tài)診斷

建立了基于煤礦大數(shù)據(jù)分析的安全生產(chǎn)動(dòng)態(tài)診斷?；谏a(chǎn)和管理的專(zhuān)業(yè)化分工及效率，企業(yè)往往會(huì)把人員、設(shè)備、環(huán)境、管理4大安全要素分開(kāi)來(lái)考慮并建立不同的管理信息系統(tǒng)，如人員定位系統(tǒng)、機(jī)電設(shè)備管理系統(tǒng)、綜合自動(dòng)化設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及各類(lèi)管理信息系統(tǒng)。但是，任何一個(gè)安全問(wèn)題和異常現(xiàn)象通常都是人員、設(shè)備、環(huán)境和管理4大要素綜合作用的結(jié)果，也通常會(huì)對(duì)人員、設(shè)備、環(huán)境和管理過(guò)程產(chǎn)生影響。因此，煤礦安全生產(chǎn)的安全診斷必須把“人機(jī)環(huán)管”4大要素綜合聯(lián)系起來(lái)總體評(píng)判。構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)的安全生產(chǎn)智能分析與預(yù)警模型，并基于云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)模型。實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)態(tài)勢(shì)的動(dòng)態(tài)診斷與一張圖的可視化預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控、“三違”、隱患治理；基于全平臺(tái)動(dòng)態(tài)智能預(yù)警提醒。從而對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的各類(lèi)信息進(jìn)行展示、分析、推理，診斷并概括現(xiàn)勢(shì)安全狀態(tài)，預(yù)測(cè)未來(lái)安全形勢(shì)。

3.5 多業(yè)務(wù)綜合調(diào)度管理系統(tǒng)

建立了多業(yè)務(wù)綜合調(diào)度管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全公司煤炭板塊業(yè)務(wù)全覆蓋。陜西煤業(yè)礦井布局分散、生產(chǎn)環(huán)節(jié)眾多，現(xiàn)有的綜合調(diào)度管理無(wú)法滿足產(chǎn)運(yùn)銷(xiāo)存和安全生產(chǎn)工作的需要，各企業(yè)安全監(jiān)控、工業(yè)視頻、統(tǒng)計(jì)分析等系統(tǒng)孤立運(yùn)行，數(shù)據(jù)、信息資源未能有效整合，無(wú)法實(shí)現(xiàn)陜西煤業(yè)在地域與業(yè)務(wù)的全覆蓋，通過(guò)建立煤業(yè)公司綜合調(diào)度管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)建成以信息化、自動(dòng)化、智能化為核心的數(shù)字化經(jīng)營(yíng)調(diào)度指揮中心。通過(guò)陜西煤業(yè)現(xiàn)有的綜合調(diào)度指揮中心調(diào)度大屏，以一張圖、綜合分析等多種數(shù)據(jù)形式，展示煤礦生產(chǎn)調(diào)度、安全監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控等信息，全面反映全公司各礦井的生產(chǎn)、安全、經(jīng)營(yíng)狀況，協(xié)同調(diào)度指揮。

3.6 特色安全培訓(xùn)管理系統(tǒng)

建立滿足陜西煤業(yè)安全管理特點(diǎn)的全員安全培訓(xùn)管理系統(tǒng)，解決煤礦職工培訓(xùn)與生產(chǎn)的矛盾。結(jié)合陜西煤業(yè)股份有限公司安全管理特點(diǎn)，建立股份公司、礦業(yè)公司和生產(chǎn)礦井三級(jí)模式的全員考試題庫(kù)構(gòu)建統(tǒng)一的考試管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各層級(jí)的考試系統(tǒng)基礎(chǔ)信息的統(tǒng)一編碼和全員考試題庫(kù)統(tǒng)一管理，滿足陜西煤業(yè)全員安全培訓(xùn)在線考試的要求，通過(guò)對(duì)公司內(nèi)所有煤礦職工海量的“考試數(shù)據(jù)”進(jìn)行分析，根據(jù)煤礦內(nèi)每個(gè)崗位的證件、知識(shí)點(diǎn)、能力的需求，通過(guò)高效、精準(zhǔn)、實(shí)用的培訓(xùn)，提升煤礦內(nèi)每個(gè)崗位上員工的知識(shí)與能力。

4 結(jié)語(yǔ)

(1)陜西煤業(yè)安全生產(chǎn)信息共享平臺(tái)自2019年9月上線以來(lái)，平臺(tái)用戶(hù)數(shù)達(dá)到12 139個(gè)，各類(lèi)數(shù)據(jù)合計(jì)80多億條。陜西煤業(yè)各級(jí)單位建立了《平臺(tái)運(yùn)行管理制度》和《平臺(tái)運(yùn)行管理考核辦法》對(duì)平臺(tái)的使用進(jìn)行規(guī)范和考核，確保平臺(tái)安全、穩(wěn)定使用。通過(guò)平臺(tái)應(yīng)用，徹底改變了煤炭人管理和工作模式，各專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員協(xié)同線上工作，為共享平臺(tái)提供最新的數(shù)據(jù)，礦井及上級(jí)單位領(lǐng)導(dǎo)通過(guò)共享平臺(tái)能快速了解最新的礦井安全生產(chǎn)狀況，輔助領(lǐng)導(dǎo)科學(xué)決策。

(2)通過(guò)該平臺(tái)的應(yīng)用，礦井安全生產(chǎn)管理各類(lèi)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)從上到下、業(yè)務(wù)部門(mén)之間的無(wú)縫融合，提高了勞動(dòng)效率、減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度；同時(shí)數(shù)據(jù)的自動(dòng)傳輸、協(xié)同共享消除了人為誤差，提升了決策準(zhǔn)確性和可靠性；基于“一張圖”管理理念解決了“管圖難、看圖難、更新難”的困境，實(shí)現(xiàn)了煤炭企業(yè)以圖管礦，以圖管量，以圖救災(zāi)的目的，建立煤礦井下重大災(zāi)害預(yù)警模型實(shí)現(xiàn)一張圖上危險(xiǎn)源動(dòng)態(tài)診斷與預(yù)測(cè)預(yù)警，同時(shí)通過(guò)平臺(tái)建設(shè)與應(yīng)用在陜西煤業(yè)集團(tuán)自上而下培養(yǎng)鍛煉出一支高水平的信息化管理和應(yīng)用的專(zhuān)業(yè)人才隊(duì)伍，為礦井的安全生產(chǎn)管理和煤礦智能化建設(shè)提供了有效的技術(shù)支撐。

(3)陜西煤業(yè)安全生產(chǎn)信息共享平臺(tái)建設(shè)與應(yīng)用，有效滿足了煤礦對(duì)安全生產(chǎn)空間信息管理的綜合需求，為陜西煤業(yè)智能礦山建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。不僅實(shí)現(xiàn)煤礦空間信息管理軟件的國(guó)產(chǎn)化，而且改變了煤礦安全生產(chǎn)的傳統(tǒng)管理模式，解決了智能開(kāi)采空間信息管理的關(guān)鍵問(wèn)題。