煤礦一通三防安全信息管理系統(tǒng)的開發(fā)

文/楊文君

安全問題一直是煤礦開采方在礦井開發(fā)、挖掘過程中最重視的問題。由于大多數(shù)礦井都需要人工下井進(jìn)行開采，礦井本身環(huán)境惡劣，危險系數(shù)大，一旦發(fā)生安全問題，后果不堪設(shè)想。在現(xiàn)代化的煤礦開發(fā)過程中，開采方開始利用信息技術(shù)進(jìn)行煤礦安全管理，建立煤礦安全信息管理系統(tǒng)。信息系統(tǒng)的開發(fā)能夠為下井人員的工作提供參考，保證生產(chǎn)安全進(jìn)行。本文以煤礦一通三防概念為切入點，對煤礦安全信息系統(tǒng)進(jìn)行整體構(gòu)架。

1 煤礦一通三防安全信息系統(tǒng)概述

“一通三防”是煤礦開發(fā)過程中最重視的安全概念之一?！耙煌ā笔侵竿L(fēng)，“三防”是指防瓦斯、防煤塵、防火災(zāi)。在煤礦挖掘開采過程中，“一通三防”管理體系的建立對于企業(yè)保證礦井安全、完成安全生產(chǎn)至關(guān)重要。隨著計算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，煤礦開采企業(yè)逐漸開始考慮利用信息技術(shù)進(jìn)行煤礦一通三防安全管理，建立起煤礦一通三防安全信息管理系統(tǒng)。管理系統(tǒng)主要功能是對礦井環(huán)境進(jìn)行檢測，指導(dǎo)技術(shù)人員與施工人員的工作。尤其是在突發(fā)事件中，信息系統(tǒng)能夠?qū)ΦV井安全問題進(jìn)行危機(jī)預(yù)警并做出應(yīng)急反應(yīng)，為煤礦開采人員提供安全保障，對企業(yè)的發(fā)展生產(chǎn)具有重要意義。

2 煤礦一通三防安全信息管理系統(tǒng)構(gòu)架與開發(fā)

煤礦一通三防安全信息管理系統(tǒng)是對煤礦開發(fā)過程中礦井安全進(jìn)行管理的信息系統(tǒng)，系統(tǒng)一方面需要對接技術(shù)人員，另一方面需要對接礦井環(huán)境。因此，在設(shè)計過程中，將煤礦信息系統(tǒng)分為兩方面——上端系統(tǒng)與下端系統(tǒng)。圖1為煤礦安全信息管理系統(tǒng)基本構(gòu)架。

2.1 下端系統(tǒng)

在煤礦一通三防安全信息系統(tǒng)中，下端系統(tǒng)直接對接礦井環(huán)境，完成礦井環(huán)境的檢測。下端系統(tǒng)的職能是對礦井環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與匯總。下端系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)是指，在礦井中安裝感應(yīng)裝置，包括溫度感應(yīng)器、氣體感應(yīng)器、粉塵感應(yīng)器、煙霧感應(yīng)器等，通過感應(yīng)裝置收集礦井環(huán)境信息并轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)。而軟件系統(tǒng)是指下端系統(tǒng)應(yīng)用程序。在感應(yīng)裝置完成數(shù)據(jù)收集后，由軟件程序?qū)?shù)據(jù)匯總并傳送至上端系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析比對。由于下端系統(tǒng)直接對接礦井進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，因此，感應(yīng)裝置必須高精度、高準(zhǔn)度，能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析，同時需要定期對設(shè)備進(jìn)行清理修繕，保證設(shè)備正常工作。

2.2 上端系統(tǒng)

在煤礦一通三防安全信息系統(tǒng)中，上端系統(tǒng)對接技術(shù)人員，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，指導(dǎo)技術(shù)人員與施工人員的工作。上端系統(tǒng)包括基本信息管理系統(tǒng)、危機(jī)預(yù)警系統(tǒng)與應(yīng)急反應(yīng)系統(tǒng)。

2.2.1 基本信息管理系統(tǒng)

基本信息管理系統(tǒng)又稱數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，是信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，主要是對系統(tǒng)運行過程中的各項數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、對比、分析。在礦井開發(fā)過程中，不同的地形結(jié)構(gòu)、礦井環(huán)境、礦產(chǎn)種類有不同的施工要求，對礦井安全也有不同的安全標(biāo)準(zhǔn)。因此，在系統(tǒng)開發(fā)過程中，需要根據(jù)《生產(chǎn)礦井化質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)》和《煤礦安全規(guī)程》等指標(biāo)，錄入礦井環(huán)境安全指數(shù)，便于系統(tǒng)在工作過程中進(jìn)行數(shù)據(jù)比對，為危機(jī)預(yù)警與應(yīng)急反應(yīng)奠定基礎(chǔ)。

2.2.2 危機(jī)預(yù)警系統(tǒng)

危機(jī)預(yù)警系統(tǒng)主要的功能對礦井安全進(jìn)行危機(jī)預(yù)警。在煤礦安全信息管理系統(tǒng)運行過程中，下端系統(tǒng)將礦井環(huán)境數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)后，通過數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)有異常數(shù)據(jù)，這時，上端系統(tǒng)直接啟動危機(jī)預(yù)警系統(tǒng)。危機(jī)預(yù)警系統(tǒng)啟動后，第一時間將異常數(shù)據(jù)發(fā)送至技術(shù)人員手中，同時在礦井中進(jìn)行人員疏散；另外，危機(jī)預(yù)警系統(tǒng)直接關(guān)聯(lián)開采設(shè)備操作系統(tǒng)，控制設(shè)備停止使用以及礦井封閉。之后，技術(shù)人員在完成礦井環(huán)境調(diào)查與安全問題排查后，可解除危機(jī)預(yù)警系統(tǒng)，使礦井重新恢復(fù)運作。

2.2.3 應(yīng)急反應(yīng)系統(tǒng)

應(yīng)急反應(yīng)系統(tǒng)主要是面對礦井中突發(fā)的安全事故。在煤礦開采過程中，由于礦井環(huán)境復(fù)雜，可能會出現(xiàn)各種各樣的突發(fā)事件。應(yīng)急反應(yīng)系統(tǒng)主要包括兩方面功能，一方面是突發(fā)事故處理，另一方面是協(xié)助救援。例如，在礦井中一旦發(fā)生火災(zāi)，信息系統(tǒng)在極度異常的溫度數(shù)據(jù)判定為火災(zāi)時直接觸發(fā)應(yīng)急反應(yīng)系統(tǒng)。首先，系統(tǒng)將礦井突發(fā)事件傳送至技術(shù)人員手中；然后，程序引導(dǎo)礦井中的硬件進(jìn)行人員疏散與礦井封閉；之后，系統(tǒng)一直保持對礦井環(huán)境的檢測與分析，判定礦井環(huán)境狀況，指導(dǎo)工作人員后續(xù)救援工作。

圖1

3 結(jié)語

綜上所述，安全開采、避免災(zāi)害是煤礦開采公司在開采過程中最重視的問題。一般煤礦礦井環(huán)境復(fù)雜，一旦出現(xiàn)安全問題，后果不堪設(shè)想。煤礦一通三防安全信息管理系統(tǒng)的構(gòu)建，能夠?qū)崿F(xiàn)對礦井環(huán)境的實時監(jiān)測與危機(jī)預(yù)警，提高了礦井開采的安全性，保證了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)煤礦開采事業(yè)的發(fā)展。