單永軍(冀中能源張礦集團(tuán)鄂爾多斯市張家梁煤炭有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000)
煤礦安全生產(chǎn)逐漸得到國(guó)家的重視,信息系統(tǒng)的應(yīng)用也逐漸成為現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中最顯著的特征。基于煤礦生產(chǎn)的特殊要求,煤礦企業(yè)負(fù)責(zé)人要實(shí)時(shí)關(guān)注市場(chǎng)動(dòng)態(tài),積極運(yùn)用科學(xué)技術(shù)手段,做到在生產(chǎn)技術(shù)上的不斷創(chuàng)新。目前,我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)信息系統(tǒng)仍處于探索階段,這也使得安全生產(chǎn)管理成為煤礦生產(chǎn)管理中較為薄弱的一環(huán)。
煤礦安全信息系統(tǒng)包含監(jiān)視、控制、數(shù)據(jù)采集等多種類(lèi)型,將信息與生產(chǎn)緊密地融合起來(lái),做到最大程度的預(yù)防與控制。創(chuàng)建一個(gè)準(zhǔn)確、規(guī)范、實(shí)時(shí)的煤礦生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù),是企業(yè)在安全生產(chǎn)中針對(duì)安全生產(chǎn)管理實(shí)行的重要措施,同時(shí)保證了生產(chǎn)業(yè)務(wù)的細(xì)致、高效地完成。安全生產(chǎn)系統(tǒng)的建立促進(jìn)了我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)水平的提高。
安全信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則要求具有穩(wěn)定性、可維護(hù)性、先進(jìn)安全性、開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)性、實(shí)用性等。整個(gè)系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行對(duì)確保煤礦安全生產(chǎn)具有十分重要的意義,其中系統(tǒng)實(shí)用、穩(wěn)定、先進(jìn)是必不可少的要求;在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分體現(xiàn)先進(jìn)的管理理念,確保系統(tǒng)對(duì)用戶(hù)信息起到安全防護(hù)的作用;互聯(lián)網(wǎng)本身就是一個(gè)開(kāi)放的大數(shù)據(jù)系統(tǒng),在安全信息系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和維護(hù),做到在日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)下能夠讓系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)中迅速正確運(yùn)行。
信息系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)主要是在實(shí)時(shí)報(bào)警、數(shù)據(jù)查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)分析方面做到不斷優(yōu)化,以適應(yīng)現(xiàn)代煤礦安全生產(chǎn)的要求:一,實(shí)時(shí)報(bào)警。煤礦企業(yè)可根據(jù)報(bào)警燈的顏色判斷礦井中是否存在風(fēng)險(xiǎn)隱患。當(dāng)傳感器超限時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)彈出窗口,同時(shí)伴有語(yǔ)音報(bào)警,若報(bào)警系統(tǒng)連接到手機(jī)上,出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)會(huì)隨時(shí)彈出提示,預(yù)警主要有瓦斯、一氧化碳、溫度等進(jìn)行設(shè)置。用戶(hù)可通過(guò)界面查找出相關(guān)位置的實(shí)時(shí)信息,點(diǎn)擊鼠標(biāo)畫(huà)面能夠轉(zhuǎn)移到要查看的礦點(diǎn)界面。二,數(shù)據(jù)查詢(xún)。數(shù)據(jù)查詢(xún)包括實(shí)時(shí)故障顯示、數(shù)據(jù)異常查詢(xún),在搜索框內(nèi)輸入關(guān)鍵字,便可獲得相關(guān)礦點(diǎn)的各種數(shù)據(jù),對(duì)于歷年的數(shù)據(jù)也可使用同樣的辦法進(jìn)行查找,還配有數(shù)據(jù)曲線以供分析。三,統(tǒng)計(jì)分析。統(tǒng)計(jì)分析包括統(tǒng)計(jì)報(bào)表分類(lèi)、物資趨勢(shì)分析報(bào)表、制定統(tǒng)一報(bào)表等。系統(tǒng)可以根據(jù)礦點(diǎn)類(lèi)別、超限類(lèi)別、超限范圍對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi),可直接導(dǎo)入到相應(yīng)類(lèi)別的表格中,在聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下,可根據(jù)需要執(zhí)行相應(yīng)的功能。分析設(shè)備還具有預(yù)覽、打印的功能,同時(shí)能夠自定義報(bào)表的格式[1]。
以某煤礦企業(yè)為例,該公司煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分別在13年、14年相繼建設(shè)完成。煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括3套KJ2000、2套KJ90和4套KJ126,分礦共計(jì)160臺(tái),傳感器分別對(duì)一氧化碳、風(fēng)速、溫度、壓強(qiáng)等進(jìn)行監(jiān)控,在發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)時(shí)可及時(shí)進(jìn)行預(yù)測(cè)。公司于14年在安監(jiān)局設(shè)立了監(jiān)控中心,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)工程對(duì)煤礦安全生產(chǎn)管理實(shí)行監(jiān)控,并結(jié)合使用光纖傳輸數(shù)據(jù)。這個(gè)系統(tǒng)可以對(duì)信息進(jìn)行匯總,并且對(duì)傳感器超限和網(wǎng)絡(luò)故障具有語(yǔ)音提示功能、數(shù)據(jù)查詢(xún)和打印功能等。該煤礦集團(tuán)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了公司的多級(jí)聯(lián)網(wǎng),確保了企業(yè)生產(chǎn)水平的提高。
煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建立使用的同時(shí)還要注重對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)。使用系統(tǒng)時(shí)難免會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,也會(huì)存在使用年限,煤礦工人的安全問(wèn)題不能夠被忽視,一旦發(fā)生事故,后果是無(wú)法估量的。因此對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維修也是建立煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要一環(huán)。有些煤礦就是因?yàn)橄到y(tǒng)年久失修、更新不及時(shí),對(duì)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)不及時(shí),導(dǎo)致瓦斯事故的發(fā)生,企業(yè)要從教訓(xùn)中吸取經(jīng)驗(yàn),為避免事故的發(fā)生和確保系統(tǒng)的正常工作,在發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)問(wèn)題時(shí)要第一時(shí)間進(jìn)行維修,以此充分發(fā)揮煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能[2]。
礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要目的是保證井下人員的人身安全,以及企業(yè)生產(chǎn)效率的提高。礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)能夠幫助調(diào)度者及時(shí)了解,及時(shí)掌握礦區(qū)的人員情況和礦區(qū)內(nèi)的工作信息,通過(guò)調(diào)度指揮使得各部門(mén)的工作緊密協(xié)調(diào),并且保證了信息實(shí)時(shí)的向總部傳輸,實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)的工作目標(biāo);調(diào)度總部接受來(lái)自井下的實(shí)時(shí)信息后,進(jìn)行有關(guān)工作的部署,將決策信息再一次通過(guò)移動(dòng)通信系統(tǒng)傳輸回井下,保證礦井監(jiān)督工作的有效落實(shí);通過(guò)調(diào)度設(shè)備,指揮者可及時(shí)掌握第一手資料和實(shí)況信息,當(dāng)緊急事故來(lái)臨時(shí),仍可通過(guò)移動(dòng)通信系統(tǒng)對(duì)其他各個(gè)礦區(qū)調(diào)度,有效提高礦井的安全系數(shù)等級(jí);通過(guò)語(yǔ)音傳達(dá)至各礦區(qū)、各崗位的資料,避免違規(guī)事故的發(fā)生,能夠及時(shí)在有關(guān)部門(mén)備案。
井下人員信息管理系統(tǒng)主要是提供井下工作人員的實(shí)時(shí)位置信息、人員數(shù)量,一旦當(dāng)危險(xiǎn)降臨,為井下人員提供可呼救的設(shè)備,保證搶救措施的全面進(jìn)行;能夠記錄在礦井重點(diǎn)區(qū)域攜卡人員進(jìn)出礦井的時(shí)刻,又可繪制出下井人員的活動(dòng)軌跡,便于管理者隨時(shí)掌握礦井內(nèi)工作人員的總數(shù)和分布情況,進(jìn)而對(duì)礦業(yè)的日常經(jīng)營(yíng)管理工作進(jìn)行合理有效的調(diào)度和指揮。在某煤礦公司正式啟用井下人員信息管理系統(tǒng)后,該公司的人員管理水平提高了。在系統(tǒng)包括一套后臺(tái)主機(jī)、1350張射頻識(shí)別卡、14000mRS485信號(hào)電纜、11000m分站天線以及16套防爆電源、60臺(tái)定位器,實(shí)現(xiàn)巷道信號(hào)的全面覆蓋。這套系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了井下人員的精確定位以及安全管理,并為工作人員提供了呼救、查詢(xún)、報(bào)表統(tǒng)計(jì)等功能,大大提高了該企業(yè)的安全生產(chǎn)效率。
安全生產(chǎn)地理信息系統(tǒng)在煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建立的基礎(chǔ)上,新興的集成地測(cè)數(shù)據(jù)系統(tǒng),在GIS技術(shù)的支持下,對(duì)井下侵權(quán)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤,并將集成的數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ),主要由空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)、Web協(xié)作平臺(tái)和安全專(zhuān)業(yè)應(yīng)用平臺(tái)構(gòu)成,實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)信息共享與網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程決策??偠灾?,安全生產(chǎn)地理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了企業(yè)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)在企業(yè)內(nèi)部的礦井地理信息共享。
安全生產(chǎn)地理信息系統(tǒng)由異構(gòu)數(shù)據(jù)切換查詢(xún)系統(tǒng)、生產(chǎn)信息決策系統(tǒng)、信息分析功能系統(tǒng)組成。異構(gòu)數(shù)據(jù)切換查詢(xún)系統(tǒng)的主要功能是利用VB、VC等程序語(yǔ)言軟件結(jié)合CAD對(duì)煤礦圖形與非圖形進(jìn)行處理,為用戶(hù)在煤礦生產(chǎn)安全、經(jīng)營(yíng)管理中對(duì)信息進(jìn)行查詢(xún)提供了巨大幫助。后期還可通過(guò)CAD對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的煤礦圖形進(jìn)行添加或刪除處理,并根據(jù)實(shí)際需要將數(shù)據(jù)與圖形連接,實(shí)現(xiàn)在圖形與非圖形兩者中的切換。生產(chǎn)信息決策系統(tǒng)以互聯(lián)網(wǎng)為紐帶,以GIS技術(shù)為支撐點(diǎn),以本地計(jì)算機(jī)與云中數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)井下風(fēng)險(xiǎn)的自動(dòng)報(bào)警,是Web協(xié)作服務(wù)中具有特色的平臺(tái),以多方式的形式反映礦井地質(zhì)災(zāi)情與災(zāi)害背景。信息分析功能系統(tǒng)主要是對(duì)存儲(chǔ)的煤礦安全地理信息進(jìn)行分析,并反饋出具體的地理特征,并從兩方面進(jìn)行檢索、查詢(xún)、分析,將空間與屬性緊密地結(jié)合,形象、精確地表達(dá)出來(lái),為煤炭集團(tuán)的安全決策者提供強(qiáng)有力的依據(jù)。
2.5.1 組態(tài)軟件系統(tǒng)
組態(tài)軟件系統(tǒng)包括服務(wù)器系統(tǒng)集成軟件、工程師組態(tài)軟件、客戶(hù)端瀏覽軟件等組成。將組態(tài)軟件應(yīng)用到KJ45安全生產(chǎn)綜合信息系統(tǒng)中能夠滿(mǎn)足不同企業(yè)的用戶(hù)的多樣化的要求,實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的瀏覽、數(shù)據(jù)顯示等的要求。集成軟件的主要功能是將分系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行配置與整合,形成統(tǒng)一的礦井安全生產(chǎn)管理文件,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)發(fā)送出去,以供接下來(lái)的生產(chǎn)管理者的使用;工程師組態(tài)軟件的功能是為礦井工程設(shè)計(jì)師提供一個(gè)平臺(tái),根據(jù)用戶(hù)的需求組織并顯示不同的畫(huà)面;客戶(hù)端瀏覽軟件是為用戶(hù)提供瀏覽畫(huà)面和瀏覽信息的一個(gè)平臺(tái)。
2.5.2 視頻監(jiān)視系統(tǒng)
礦井位于距離地面上百米的位置,受到礦點(diǎn)附近磁場(chǎng)以及地質(zhì)情況等其他因素的影響,同軸電纜在進(jìn)行圖像傳輸時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大干擾,若在井下使用光纖傳輸圖像,不論是在圖像清晰度還是傳輸距離上都會(huì)比同軸電纜傳輸效果強(qiáng)。在調(diào)度室穩(wěn)定圖像顯示屏中,通過(guò)計(jì)算機(jī)視頻檢測(cè)系統(tǒng)可對(duì)礦點(diǎn)的監(jiān)控、分控等進(jìn)行實(shí)時(shí)切換,可供領(lǐng)導(dǎo)以及礦井決策部門(mén)便捷地直觀地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安全指揮。在監(jiān)視系統(tǒng)的終端分別接入了本地?cái)z像機(jī)和云中圖像監(jiān)視軟件,本地?cái)z像機(jī)為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度提供畫(huà)面,云中圖像監(jiān)視軟件則是為領(lǐng)導(dǎo)能夠遠(yuǎn)程進(jìn)行指揮,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)與總部的互動(dòng)和協(xié)調(diào)合作,為集團(tuán)企業(yè)與各分礦之間的調(diào)度提供了可視通信。
2.5.3 分布式安全生產(chǎn)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)
基于目前煤礦安全生產(chǎn)管理方式,總結(jié)出安全生產(chǎn)管理的特點(diǎn),并制定一系列的數(shù)據(jù)管理規(guī)則,從而設(shè)計(jì)出長(zhǎng)期可行的生產(chǎn)管理規(guī)劃,是煤礦企業(yè)追求自身穩(wěn)定發(fā)展不可或缺的一環(huán)。在集團(tuán)公司與分公司設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí),要做到信息數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享,既要保證數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性,又要保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確靈活性,允許分礦在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)具有自己的實(shí)際特點(diǎn)。分布式安全生產(chǎn)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)是在基層數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,形成的一個(gè)為集團(tuán)公司服務(wù)的分類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù),為集團(tuán)公司做決策以及進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度提供幫助,為領(lǐng)導(dǎo)提供準(zhǔn)確可靠的生產(chǎn)數(shù)據(jù),便于生產(chǎn)問(wèn)題的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和迅速解決[3]。
綜上所述,煤礦信息系統(tǒng)的建立,為煤礦企業(yè)的管理部門(mén)提供了一個(gè)科學(xué)實(shí)用的生產(chǎn)安全管理的手段。安全管理意識(shí)的提高,確保了安全信息系統(tǒng)管理工作的順利進(jìn)行。煤礦安全生產(chǎn)信息系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用大大提高了我國(guó)在煤礦產(chǎn)業(yè)的安全生產(chǎn)水平,也是安全生產(chǎn)信息系統(tǒng)建立的本質(zhì)以及重要目的。