基于GIS的煤礦安全隱患排查治理綜合信息管理平臺設計及應用研究

許 俊 田佩芳

(中國礦業大學(北京)管理學院,北京市海淀區,100083)

基于GIS的煤礦安全隱患排查治理綜合信息管理平臺設計及應用研究

許 俊 田佩芳

(中國礦業大學(北京)管理學院,北京市海淀區,100083)

針對我國煤礦安全生產事故頻發的局面,基于地理信息系統(GIS)設計開發了煤炭安全隱患排查治理綜合信息管理平臺,介紹了該平臺的應用架構和功能結構,說明了該平臺的業務流程,詳細闡述了該平臺的核心業務隱患排查治理模塊功能及界面描述,最后對該平臺的應用及推廣情況進行了調查分析。實際應用表明,該平臺實現了人員及隱患的準確定位和信息的即時傳送,開展了安全生產隱患排查治理的多級閉環管理,建立了有效的安全生產隱患督查系統,為煤礦安全管理提供了一種有效的方法。

煤礦安全 隱患排查治理 綜合信息管理平臺 地理信息系統

1 引言

近年來,煤炭企業不斷嘗試使用各種隱患管理信息化系統治理煤礦隱患,但是收效甚微,隱患治理后反復現象嚴重,各個煤炭企業安全管理層均呈現出對于隱患疲于應付的姿態,究其原因主要有以下幾點:

(1)單一的借助檢查表法進行的定期隱患檢查,隱患只是出現“暫時安全”,檢查一旦結束,被“掩蓋”的隱患又會反復,因此隱患治理不徹底是主要原因之一。

(2)缺乏隱患排查治理的全過程記錄,不規范和不科學的隱患治理會導致“二次隱患”。

(3)只注重隱患的“事后”控制和治理,不能對隱患的發展趨勢作出預測判斷,使得管理層始終處于被動局面。

(4)煤炭企業對于隱患常常采取消除、稀釋以及隔離等治理辦法,對于不能徹底消除的隱患缺乏動態監管。

(5)系統配套設施不完善,員工井下發現隱患必須返回地面后才能進行隱患的發啟,使管理層不能及時掌握隱患信息,甚至可能錯過隱患治理的最佳時機。

鑒于以上隱患管理的困境,各煤炭企業急需一套適用和有效的隱患排查治理信息化工具,改善隱患管理的困境。煤礦安全隱患排查治理綜合信息管理平臺是針對煤礦、二級公司和集團公司實施隱患排查治理和監管而設計的網絡系統工具,主要內容包括隱患自查、信息上報、整改復核、監督審核等工作,分級模塊化管理;每級由監督管理部門建立安全隱患問題臺賬,統計分析煤礦上報的自查、監管部門日常排查以及隱患問題整改落實情況,每級隱患治理閉合交圈,形成切實有效的安全管理模式。本管理平臺結合了采用地理信息系統(GIS)的功能,員工配套手持終端,使得隱患信息定位更為準確、及時,給隱患整改提供更為可靠的信息。

2 平臺應用架構設計

煤礦安全隱患排查治理綜合信息管理平臺應用架構的設計主要是基于云服務的SaaS模式,服務器配置可以滿足多用戶同時訪問,這使得煤炭企業網絡部署更加簡單易操作,而且可以多家單位部門共用一套系統平臺,從根本上大大降低企業安全管理的成本。煤礦安全隱患排查治理綜合信息管理平臺應用架構圖如圖1所示。

圖1 煤礦安全隱患排查治理綜合信息管理平臺應用架構圖

3 平臺功能結構設計

煤礦安全隱患排查治理綜合信息管理平臺分為二個層面的用戶操作系統,第一個層面為地方監管部門操作系統、二級公司操作系統以及集團公司操作系統,統稱為上級監管部門;第二個層面為礦級操作系統。其中上級監管部門操作系統只負責查看下級部門上報的重大隱患狀態信息,審核隱患整改方案,監督隱患整改過程以及最終的驗收工作。管理平臺的核心功能在于礦級隱患排查治理,其中礦級又分為面向多級用戶的功能模塊,一般操作人員負責將發現的隱患通過手持終端在GIS系統中定位,并完成隱患基本信息;管理員負責追蹤并監督隱患整改負責人對隱患整改的全過程以及對重大隱患的整改上報;超級管理員負責信息管理平臺的日常維護與更新。煤礦安全隱患排查治理綜合信息管理平臺功能結構圖如圖2所示。

圖2 煤礦安全隱患排查治理綜合信息管理平臺功能結構圖

3.1 上級監管部門操作系統

上級監管部門操作系統分為管理員操作模塊和操作員操作模塊兩個功能模塊。管理員操作模塊主要實現部門信息的維護、員工職務信息維護、系統角色信息維護和權限分配、用戶信息維護和權限的分配、授權管理以及公告信息管理等功能;操作員操作模塊主要實現對各煤礦提交隱患的處理和隱患整改進展查詢、隱患臺賬查詢和統計分析、煤礦提交的一般隱患/重大隱患/執法行動報表管理、檔案管理、礦隱患地圖分布信息、執法文書查詢以及系統設置等功能。

3.2 礦級操作系統

礦級操作系統分為管理員操作模塊、操作員操作模塊和超級管理員操作模塊3個功能模塊。管理員操作模塊主要實現部門信息的維護、員工職務信息維護、系統角色信息維護和權限分配、用戶信息維護和權限的分配、隱患信息管理、授權管理以及公告信息管理等功能;操作員操作模塊主要實現煤礦隱患自查、對煤礦各部門提交隱患的處理和隱患整改進展查詢、“三違”的查處和整改、執法文書管理、隱患臺賬查詢和統計分析、煤礦提交的一般隱患/重大隱患/執法行動報表管理、領導跟班信息管理、檔案管理、礦級文件制度管理、礦隱患地圖分布信息以及系統設置等功能;超級管理員操作模塊主要實現系統設置、“三違”和隱患標準數據庫的維護、隱患整改模板元素的管理以及隱患整改模板的新建等功能。

4 平臺業務流程設計

4.1 隱患排查治理流程

隱患排查治理以煤礦企業日常管理隱患排查為主、上級監管部門隱患排查為輔。上級監管部門排查隱患包括二級公司、集團公司和地方監管部門突查、抽查和日常檢查,排查出的隱患將下達文書或文件。隱患排查治理流程如圖3所示。

圖3 隱患排查治理流程

4.2 報表上報流程

各煤礦管理部門每月需要向上級上報三個報表(煤礦安全生產隱患排查治理情況統計表、煤礦安全生產重大隱患掛牌督辦限期整改統計表、煤礦安全生產執法行動情況統計表),報表逐級上報,最后將報表上報到集團公司安監局。

5 隱患排查治理功能模塊設計

隱患排查治理作為管理平臺的核心功能模塊,主要體現礦級自查隱患的閉環整改功能以及上級監管部門對煤礦查處并上報隱患的監管功能,二者之間的功能流程如下:

(1)建立臺賬。針對煤礦安全生產中排查出的重大隱患問題臺賬逐級上報,由集團公司相關安全監管部門掛牌督辦限期整改復核。對于煤礦安全生產中排查出的一般隱患問題臺賬逐級上報排查隱患的上級安全管理部門按期整改復核。

(2)整改方案制定/審批。在上報隱患的同時,煤礦企業負責人組織制定煤礦安全生產隱患整改方案,并上報給上級管理部門審批煤礦安全生產隱患整改方案。

(3)隱患整改/監督。煤礦按照上級管理部門批復的安全生產隱患整改方案進行隱患現場整改,并接受上級管理部門對煤礦安全生產隱患治理方案落實情況的監督和檢查。

(4)整改驗收/復查。煤礦安全生產隱患問題整改完畢后,由主要安全負責人進行復核驗收。驗收合格后若無需上級管理部門驗收,煤礦直接進行安全生產隱患銷項;若需要上級管理部門驗收,煤礦提交煤礦安全生產隱患整改驗收申請報告。上級管理部門進行整改驗收時下達整改復查意見書,復核驗收通過后,對于一般隱患問題,煤礦及時銷項;對于重大隱患,集團公司管理部門驗收合格后銷號。

5.1 礦級隱患排查治理功能模塊設計

為了實現煤礦安全管理的關口前移,設計礦級隱患排查功能模塊,主要實現煤礦隱患發起、處理(閉環整改)以及重大隱患的上報。礦級隱患排查治理模塊功能結構如圖4所示。

圖4 礦級隱患排查治理模塊功能結構圖

煤礦在查出隱患后,通過手持終端對工作地點隱患進行及時定位并將隱患基本信息錄入系統平臺,包括隱患“五定”(時間、地點、整改責任人、整改期限、整改措施),然后對隱患等級做出初步評估,共分為A(低)、AB(一般)、B(中等)、C(高)和D(重大)五級,如評估隱患等級為“重大”,需上報上級公司征求整改方案,上報時需將隱患內容以及為什么需上級公司進行處理等信息完整上報。二級公司收到上報的隱患內容后,根據情況上報集團公司,或者制定整改方案下發給煤礦將隱患降級處理。

5.1.1 隱患發起

隱患發起要求崗位員工每人必須配備一套手持終端,方便在工作崗位中及時定位并記錄發現的隱患。員工可通過手持終端登陸員工操作平臺的隱患發起模塊,實現對隱患基本信息的“增加”、“修改”、“刪除”、“查詢”和“查看”等操作,隱患基本信息包括:隱患GIS定位信息(系統根據手持終端的定位裝置自動讀取)、隱患“五定”以及隱患等級的評估。隱患信息上傳系統完成后,地面管理人員可及時收到隱患信息對隱患進行處理。

5.1.2 隱患處理

隱患整改責任人收到隱患整改指示后,根據隱患信息準確到達隱患位置實施整改措施,整改完成后通過系統完成隱患原因描述并請求復查;復查人員通過系統接收復查指令,進行現場復查驗收,驗收通過后登錄系統對隱患進行銷號。管理人員可隨時登錄系統隱患處理界面,根據隱患類型不同呈現的界面效果不同,選擇“已辦理”,在“搜索結果”中會顯示滿足條件的隱患列表和鏈接操作,可點擊查看隱患的流程處理進度。如選擇“待辦理”,在“搜索結果”中會顯示滿足條件的隱患列表和辦理鏈接,單擊“辦理”鏈接處理隱患,可以對上一階段的處理結果“審核”或者“上報”。

5.1.3 重大隱患上報

管理人員登錄系統打開“重大隱患上報”界面,通過審核通過后的隱患等級信息篩選隱患等級為“重大”的隱患,可將隱患逐級上報給上級單位,系統設置重大隱患上報期限為重大隱患錄入后的24 h之內,超過上報時間系統將自動報警。

煤礦所有人員可隨時通過系統登錄自己的賬號,通過“查看”和“進展”功能按鈕可以進行隱患信息的查看和隱患處理進展狀態的查詢,隱患進展狀態分為“隱患督查”、“隱患審核”和“督查完成”3種。

5.2 上級監管部門隱患排查治理功能模塊設計

上級單位(包含二級公司、集團公司以及地方監管部門)隱患排查治理模塊核心功能主要對礦級上報的隱患進行隱患處理、隱患整改進展查詢以及隱患GIS定位分布信息監測,上級監管部門隱患排查治理模塊功能結構圖如圖5所示。

5.2.1 隱患處理

隱患處理主要是對煤礦上報的重大級隱患的處理,主要針對上級監管部門,監管員可以登錄系統及時查收上報隱患,包括“已辦理”和“未辦理”的隱患信息。對“已辦理”的隱患,隨時監測其辦理狀態,跟蹤敦促整改單位或部門在整改期限內完成整改并定期上報整改狀態;對于“待辦理”的隱患,可對隱患整改方案進行審核和修改,對于審核通過的整改方案及時下達相關責任人或部門限時整改,如需上級部門審核或備案的隱患需通過系統“上報”功能,將該條信息上報給上級部門等待處理;重大隱患整改完成后,上級監管部門如有必要需要進行現場驗收,并完成驗收報告,完成隱患的原因分析報告,找到問題所在,防患于未然。

圖5 上級監管部門隱患排查治理模塊功能結構圖

5.2.2 隱患日常監測

(1)日常查詢。監管部門所有員工可通過自己的賬號登錄平臺,進入隱患“進展查詢”界面,根據用戶想了解的信息完成查詢條件,點擊“搜索”即可在界面下方顯示該礦滿足查詢條件的隱患列表和操作鏈接。

(2)地圖管理。平臺采用先進的GIS對煤礦及煤礦隱患進行準確定位,上級監管部門可隨時通過平臺的“地圖管理”界面,在二維地圖上查看所轄區域內煤礦的分布情況,甚至可以鼠標單擊顯示該煤礦的詳細信息,雙擊進入該礦的礦圖中查看煤礦隱患信息。

(3)隱患點分布情況。操作人員在進行上一步操作后,即可進入礦井井下分布地圖,由于平臺將隱患排查系統與地圖功能相結合,因此可以在礦圖上顯示礦井隱患分布。操作人員也可以通過條件查詢顯示隱患點分布情況,鼠標移動到某隱患位置,系統自動顯示隱患點詳細信息。

6 推廣及應用

2012年,山西煤炭運銷集團公司、山西煤炭運銷集團下屬4個二級公司(陽泉公司、長治公司、晉城公司、忻州公司)以及二級公司下屬10座煤礦(王莊煤業有限公司、福達煤業有限公司、裕興煤業有限公司、晉能集團泰安煤業有限公司、泰山隆安煤業有限公司、沙坪煤業有限公司、瓷窯溝煤業煤業有限公司、三元煤業有限公司、程莊煤業有限公司、保安煤業有限公司)陸續引進了基于GIS的煤礦安全隱患排查治理綜合信息管理平臺,通過對各個礦井、二級公司和集團公司正在使用該平臺的用戶的調查走訪,尤其是對一線員工使用平臺效果的探訪,用戶普遍認為該平臺是一套科學、有效地信息化安全管理工具,反饋信息主要總結為以下幾方面:

(1)從企業顯性經濟效益角度看,該平臺支持多家單位共用一臺服務器,目前山西煤炭運銷集團共15家單位共用一套系統和一臺設備,按市場價計算,一臺服務器即可支持較多用戶同時訪問,一臺服務器大約需要花費20～30萬元,一套隱患排查治理系統大約需要花費80～100萬,因此這種布局模式可為煤炭企業節約經濟成本。

(2)從企業隱性效益角度分析,該平臺建立了一套完整的隱患標準數據庫,方便隱患數據項的隨時啟用,平臺可根據隱患數據項被啟用的次數進行統計分析和預測,根據啟用次數將隱患分為“低”、“一般”、“中等”、“高”和“重大”5個風險等級,并且在隱患地圖中用不同的顏色劃分風險小區,方便管理者隨時了解隱患狀態,使安全管理工作變被動為主動。截至2016年10月31日,該平臺在線用戶已達10290人,各單位用戶平均覆蓋率85%,隱患標準數據庫由剛開始的1500條完善到了現在的3584條,并且對每一條隱患標準數據制定了相應的整改標準和措施,明確整改和監測責任人。

(3)隱患排查治理進展由多級監管和多層閉合管理完成,這使隱患得到徹底的治理,避免“二次隱患”的發生,特別是對重大安全隱患問題的有效督辦和管理;與此同時,減少了對于隱患治理投入的重復性人力和物力,避免了浪費,形成良好有效的安全經濟效益。統計數據顯示,2012年隱患標準數據庫共1500條,隱患“二次復發”率為35%;2013年隱患標準數據庫共2031條,隱患“二次復發”率為21%;2014年隱患標準數據庫共2789條,隱患“二次復發”率為15%;2015年隱患標準數據庫共3480條,隱患“二次復發”率為9%;截至2016年10月31日,隱患標準數據庫共3584條,隱患“二次復發”率不到5%。單從數據統計來看,隱患復發率在不斷下降,正是由于對已發生的隱患不放過、追根究底、找到根源,徹底消除、稀釋和隔離,讓隱患從根本上得到了有效地整改和治理。

(4)平臺配套設施的完善以及GIS的結合應用,保證了相關責任人能及時掌握隱患信息。平臺配有用戶手持終端,用戶可以隨時將工作地點的隱患錄入平臺,平臺及時自動通知相關人員整改、督查以及銷號,這大大的提高了工作效率,也在一定程度上控制了隱患事態惡化。通過對用戶的調查走訪,用戶普遍反映是現在對問題處理的時間周期縮短了,以“膠帶維護不良”這條隱患為例,在平臺和配套設備引進之前,該隱患的處理辦法一般為發現隱患必須到指定地點或者一個班結束后才能將隱患情況上報給相關責任部門,再加上準備和整改的時間,這樣一條隱患整改周期大約需要16 h,但是在引進平臺后,用戶只需通過手持終端進行及時的定位和信息的上報,從發現隱患到整改完成只需約2～3 h,因此大大提高了工作效率。

[1] 尹志民,趙作鵬,劉韻.煤礦隱患排查信息平臺的設計[J].煤礦安全,2009(8)

[2] 郭洪兵,閆萍,于雄飛.基于云計算技術的安全生產風險管控信息系統的研究與設計[J].中國煤炭,2016(3)

[3] 陸錚.智能礦工裝備系統的研究[J].工礦自動化, 2012(1)

[4] 胡文濤,周軍,趙立廠.基于RFID手持終端的煤礦安全巡檢系統的設計[J].工礦自動化,2010 (12)

[5] 羅賢藝,徐光明.安全隱患排查治理的“閉環”管理[J].煤礦安全,2010(6)

[6] 楊志國,郭曉彤,劉香怡等.基于GIS的城市地鐵安全隱患管理系統設計與實現[J].電腦知識與技術,2011(14)

Study on design and application of integrated information management platform for mine hidden danger identification and management based on GIS

Xu Jun,Tian Peifang
(School of management,China University of Mining and Technology,Beijing,Haidian,Beijing 100083,China)

Aiming at the situation of frequent mine safety production accident in our country, an integrated information management platform for mine hidden danger identification and management based on GIS was designed and developed,application architecture,function structure and operation procedure of the platform were introduced,function and interface description of hidden danger identification and management module were elaborated that was the platform＇s core business,and then the application and popularizing condition of the platform were investigated and analyzed.The practical application results showed that the platform realized precise location of people and hidden danger and instant transfer of information,carried out multilevel close-loop management of safety production hidden danger identification and management,established effective safety production hidden danger supervision and examination system,and provided an effective method for mine safety management.

mine safety,hidden danger identification and management,integrated information management platform,GIS

TD－9

A

許俊(1986－),男,河南信陽人,在讀博士,主要研究方向為管理信息系統和安全管理。

(責任編輯 路 強)

許俊,田佩芳.基于GIS的煤礦安全隱患排查治理綜合信息管理平臺設計及應用研究[J].中國煤炭,2017,43(1):82－88. Xu Jun,Tian Peifang.Study on design and application of integrated information management platform for mine hidden danger identification and management based on GIS[J].China Coal,2017,43(1):82－88.