李延振 尹 波 李明鋒

（1.通用技術(shù)集團工程設(shè)計有限公司，山東 濟南 250031；2.山東煤礦安全監(jiān)察局，山東 濟南 250031）

礦用設(shè)備監(jiān)察管理系統(tǒng)是利用區(qū)域性集成的實時監(jiān)測監(jiān)控等傳感數(shù)據(jù)，解決傳統(tǒng)安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測報警的局限性。利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備故障超前預(yù)測成為必然技術(shù)趨勢。針對山東省行政區(qū)域內(nèi)重點區(qū)域、關(guān)鍵設(shè)備全程監(jiān)察，設(shè)備安全管理由孤島式企業(yè)管理升級到區(qū)域性全覆蓋煤礦安全監(jiān)測云存儲、云監(jiān)測、大數(shù)據(jù)智能輔助決策；安全監(jiān)察部門由事后安全執(zhí)法，到事前預(yù)警防范，由定期監(jiān)察，到全過程安全預(yù)警、狀態(tài)核查，由現(xiàn)場到遠程。礦用設(shè)備監(jiān)察管理系統(tǒng)為從根本上預(yù)防和治理主要環(huán)境、地質(zhì)、采動、采空區(qū)、設(shè)備、人員行為等安全隱患，堅決防范和遏制煤礦重特大事故，構(gòu)建新技術(shù)、裝備、知識和管理決策提供保障能力。

1 總體設(shè)計目標

系統(tǒng)設(shè)計結(jié)合山東省煤礦安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)成果，集成礦用設(shè)備基本數(shù)據(jù)、安標、維修、監(jiān)察、檢測、實時運行等信息，全面分析煤礦設(shè)備使用、管理情況，進行煤礦設(shè)備安全態(tài)勢分析，提升煤礦設(shè)備事故風(fēng)險預(yù)警手段，幫助決策者從中看到潛在煤礦設(shè)備類事故風(fēng)險變化趨勢，指明煤礦設(shè)備類事故風(fēng)險防控方向。

系統(tǒng)綜合利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等相關(guān)技術(shù)，實現(xiàn)全區(qū)主要煤礦設(shè)備安全準入、設(shè)備定期維保、在線聯(lián)網(wǎng)分析、設(shè)備安全風(fēng)險分析為一體的礦用設(shè)備監(jiān)察管理系統(tǒng)的使用，為政府監(jiān)管監(jiān)察、煤炭企業(yè)服務(wù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動監(jiān)察新模式，督促企業(yè)落實安全風(fēng)險防控主體責(zé)任，引導(dǎo)企業(yè)加大“四化”建設(shè)投入力度，為企業(yè)降本增效。

2 總體建設(shè)內(nèi)容

系統(tǒng)將集成礦用設(shè)備基礎(chǔ)管理、檢測檢驗、維修、在線運行狀態(tài)等信息，以大數(shù)據(jù)分析技術(shù)作為支撐，建立礦用設(shè)備監(jiān)察管理分析模型，對煤礦設(shè)備引起的事故風(fēng)險進行綜合分析。

業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)共設(shè)計七個子系統(tǒng)：礦用設(shè)備全生命周期信息管理子系統(tǒng)、礦用設(shè)備安標信息子系統(tǒng)、礦用設(shè)備維修管理信息子系統(tǒng)、礦用設(shè)備檢測檢驗管理子系統(tǒng)、礦用設(shè)備運行狀態(tài)分析子系統(tǒng)、礦用設(shè)備監(jiān)察管理子系統(tǒng)、礦用設(shè)備風(fēng)險大數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)。

3 總體業(yè)務(wù)架構(gòu)設(shè)計

通過對礦用設(shè)備數(shù)據(jù)進行采集，結(jié)合重大設(shè)備（包括主通風(fēng)機、電力設(shè)備、提升設(shè)備、皮帶設(shè)備、壓風(fēng)機設(shè)備、水泵設(shè)備）監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，整合設(shè)備監(jiān)察數(shù)據(jù)、設(shè)備維保數(shù)據(jù)、設(shè)備檢測檢驗數(shù)據(jù)等其他相關(guān)設(shè)備數(shù)據(jù)，利用多維分析、關(guān)聯(lián)分析、趨勢分析等分析方式，探索和建設(shè)煤礦企業(yè)安全風(fēng)險指標體系以及科學(xué)分析模型，以實現(xiàn)對煤礦設(shè)備風(fēng)險的評估與精準監(jiān)察。總體業(yè)務(wù)架構(gòu)如圖1。

圖1 總體業(yè)務(wù)架構(gòu)圖

4 總體數(shù)據(jù)架構(gòu)設(shè)計

依托山東煤礦安全監(jiān)察局已有的信息資源，經(jīng)過擴容及完善，建設(shè)以煤礦企業(yè)為統(tǒng)一數(shù)據(jù)視圖，集成整合煤礦企業(yè)的設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、設(shè)備監(jiān)察數(shù)據(jù)、設(shè)備維保數(shù)據(jù)、設(shè)備檢測檢驗數(shù)據(jù)、重大設(shè)備實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的礦用設(shè)備監(jiān)察大數(shù)據(jù)分析平臺?？傮w數(shù)據(jù)架構(gòu)如圖2。

圖2 總體數(shù)據(jù)架構(gòu)圖

5 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容

礦用設(shè)備監(jiān)察管理系統(tǒng)將礦用設(shè)備的準入、安裝、使用、檢測檢驗、維護、管理、報廢等全生命周期信息進行綜合集成，同時支持設(shè)備現(xiàn)場監(jiān)察，通過將重要設(shè)備運行信息統(tǒng)一接入省級監(jiān)察信息平臺，可有效支持設(shè)備遠程監(jiān)察，并可通過對歷史故障的評判，實施設(shè)備隱患分析與預(yù)警。應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計共包括以下七個子系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容。

（1）礦用設(shè)備全生命周期信息管理子系統(tǒng)

集成礦用設(shè)備安標準入、生產(chǎn)制造、安裝驗收，使用維護、檢測檢驗等全生命周期信息，支持礦用設(shè)備全生命周期管理與監(jiān)察。

（2）礦用設(shè)備安標信息子系統(tǒng)

通過與安標國家中心礦用設(shè)備安標數(shù)據(jù)的比對，分析、評判礦用設(shè)備、材料、儀器儀表是否滿足國家標準、行業(yè)標準的規(guī)定，其安全性能能否滿足使用場所的安全要求。

（3）礦用設(shè)備維修管理信息子系統(tǒng)

對礦用設(shè)備的維修、改造、安裝、檢修、檢測檢驗、安全保護裝置、安全防護設(shè)施、設(shè)備運行狀況和運行環(huán)境是否符合要求等方面進行監(jiān)察管理。

（4）礦用設(shè)備檢測檢驗管理子系統(tǒng)

通過建設(shè)礦用設(shè)備檢驗檢測業(yè)務(wù)規(guī)范化、工作流程控制標準化、管理決策科學(xué)化、數(shù)據(jù)流通網(wǎng)絡(luò)化等方面工作，實現(xiàn)礦用設(shè)備檢驗檢測過程數(shù)據(jù)的上報和設(shè)備檢測檢驗狀態(tài)的動態(tài)更新，為煤礦安全監(jiān)察提供可靠、有效、及時的礦用設(shè)備檢測檢驗報告。

（5）礦用設(shè)備運行狀態(tài)分析子系統(tǒng)

對轄區(qū)礦山重要設(shè)備進行數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)檢測分析，通過數(shù)據(jù)采集，將數(shù)據(jù)集成到省局，進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、挖掘、分析、展示等功能。

（6）礦用設(shè)備監(jiān)察子系統(tǒng)需求分析

對轄區(qū)內(nèi)煤礦設(shè)備的監(jiān)察工作進行管理，主要包括重點監(jiān)察、專項監(jiān)察、定期監(jiān)察等內(nèi)容。

（7）礦用設(shè)備風(fēng)險大數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)需求分析

利用山東煤礦設(shè)備數(shù)據(jù)倉庫、點檢數(shù)據(jù)和設(shè)備全生命周期過程數(shù)據(jù)、重大設(shè)備監(jiān)控實時數(shù)據(jù)進行深度數(shù)據(jù)挖掘和大數(shù)據(jù)分析，并通過各種可視化圖表直觀展現(xiàn)煤礦設(shè)備從出廠、應(yīng)用、異動、檢測、診斷到報廢的全生命周期管理及各個環(huán)節(jié)的相關(guān)關(guān)系、因果關(guān)系、趨勢等分析和展示，根據(jù)煤礦設(shè)備使用情況給企業(yè)、廠家和監(jiān)管部門提供決策支持。