基于2D GIS的煤礦風險分級管控與隱患排查治理可視化管理*

于世雷，馮黎莉，孫 康

(1.中煤科工集團常州研究院，江蘇 常州 213015；2.天地(常州)自動化股份有限公司，江蘇 常州 213015)

0 引言

隨著煤礦智能化與信息化進程的推進，我國煤礦安全生產已經有了明顯的提高，但總體形勢依然不容樂觀，仍然存在安全事故頻發的現象，因此從源頭遏制煤礦安全生產事故的發生，實現煤礦安全生產本質安全變得尤為重要[1-2]。目前傳統的安全管理方式已不能滿足當前煤礦發展需要[3]，采用科學的煤礦安全管控手段已成為適應煤礦安全生產的必然趨勢。隨著國家雙重預防機制的推進，風險分級管控及隱患排查治理成為國內大多數煤礦和高危企業通用的風險管控手段，煤礦風險分級管控與隱患排查治理環節主要包括：風險辨識和評估、風險管控標準和管控措施制定、風險檢查和閉環管理、隱患檢查和閉環管理、風險監測和風險預警等。

將煤礦風險分布情況及等級以醒目化的方式展現給煤礦管理者，使煤礦工人清晰、準確、直觀地看到所處環境的風險分布及等級，掌握管控措施，發現風險時可以以正確的措施對風險及時管控，減少風險發展為隱患、隱患演變為事故的可能性。基于此，設計開發基于2D GIS的煤礦風險分級管控與隱患排查治理可視化的雙重預防管理系統，將煤礦風險分布情況以風險四色圖的形式在GIS地圖上展示，同時通過風險管控和隱患排查閉環流程以及責任人、整改人、督辦人的反饋消除風險與隱患，形成普遍用于煤礦企業風險管控的雙重預防管理系統。

1 雙重預防管理系統總體設計

雙重預防管理系統以煤礦安全生產標準化管理體系為依據，結合2D GIS以風險分級管控和事故隱患排查為核心，構建以風險辨識和評估、風險管控標準和管控措施制定、風險檢查和閉環管理、隱患檢查和閉環管理、風險監測和風險預警業務狀態鏈，通過構建礦井整體的安全業務執行業務流，將零散的安全業務體進行有機整合，從而有效提升煤礦雙重預防信息化管理水平，對煤礦發展具有較高的經濟和社會效益[4-7]。

雙重預防管理系統基于B/S(Browser/Server)模式，采用.NET設計框架，使用C Sharp語言開發，對煤礦進行風險管理時，結合企業風險庫中重大、較大、一般、低風險對應紅、橙、黃、藍四色圖生成全礦井的風險四色圖，并以2D GIS地圖展示全礦風險分布情況，煤礦安全風險分級管控與隱患排查治理系統總體架構如圖1所示。

圖1 系統總體架構Fig.1 Overall system architecture

2 雙重預防管理流程與系統主要功能設計

2.1 雙重預防管理流程

2.1.1 風險分級管控流程

為從源頭上對事故進行預防，保障煤礦安全風險管控措施落實到位，及時發現安全管控中存在的異常，系統結合現場實際設計了可科學的風險管控工作流程，打通從風險辨識、措施落實、風險監視、異常分析及預警的各個環節，實現對煤礦安全風險管控的全過程跟蹤預警，幫助煤礦落實安全風險管控工作。管控流程如圖2所示。

圖2 風險分級管控流程Fig.2 Risk classification control process

針對煤礦安全生產標準化要求的年度及專項風險辨識出的風險，系統設計了向導式風險辨識結果錄入功能，辨識人員在選擇辨識地點后，可根據生產工藝、設備設置、作業環境等條件直接從基礎風險庫中進行檢索，系統會自動分析出該地點下可能存在的風險，并采用LEC法對風險進行定性分級，安全管理人員僅需根據實際情況勾選相應的風險即可完成辨識結果的錄入，實現辨識結果的快速錄入，以此減輕風險辨識人員數據梳理工作量，提高風險辨識數據標準化程度。

當風險辨識結果錄入后，系統根據風險管控責任，自動生成風險管控任務并下發，使得風險管控工作目標明確。管控責任包括責任人、分管領導、復查人，其中責任人負責具體的安全風險措施落實并將管控結果反饋在系統中；分管領導在系統中負責對措施落實過程進行關注知悉。當責任人完成風險管控措施落實時，流程進入到復查環節，復查人在系統上接收到相關復查任務，對管控措施落實情況進行復查。若管控措施落實到位，則復查合格；若管控措施落實不到位，則根據安全風險發展狀態，可選擇重新落實或錄入隱患。

當管控措施落實完成后，系統能夠根據管控措施對應的檢查頻次自動生成相應的人工檢查任務，并下發至管控措施對應的檢查人。檢查人可通過礦用巡檢記錄儀，根據檢查任務明確的巡檢路線進行菜單式檢查，當管控措施落實情況不到位或者異常時，可直接錄入隱患，進入隱患閉環治理流程，實現了風險隱患一體化管控。

2.1.2 隱患排查治理流程

隱患排查治理是智能安全管控重要一環，當風險管控失效時，及時排查出事故隱患，同時，對隱患及時正確的處置，是避免事故發生的重要手段。為有效對煤礦隱患進行排查治理，將事故隱患排查治理與煤礦日常工作相結合，以建機制、查隱患、抓治理、遏事故、重學習為工作主線，建立隱患閉環管理及處置流程，并結合智能考試平臺，輔助管理人員對員工因人為因素導致隱患的智能考試，如圖3所示。

圖3 隱患排查治理流程Fig.3 Hidden danger investigation and governance process

根據檢查類型的不同，系統將檢查分為各專業科室自查與安檢科或上級領導他查。在煤礦隱患排查過程中，對發現的隱患進行“五落實”，即根據隱患類型和嚴重程度確定隱患落實的整改目標；根據隱患發生的地點與責任區域，確定責任部門和責任人員，并給出相應的隱患落實整改措施；責任人員根據整改意見并結合煤礦實際情況確定整改時間、整改資金、驗收時間及驗收人員。

檢查人員利用移動端APP將排查出的隱患信息智能填寫后，利用井下工業環網將隱患數據上傳至煤礦智能安全管控系統中，同時，系統將隱患處置信息自動通知給隱患整改人員。

用戶根據自己的身份職能登錄系統后，對推送的相關隱患信息進行了解與確認無異議后，隱患整改人根據實際情況對隱患申請是否延期處置，系統進一步下發整改任務；如果確認過程中認為隱患與自己職能無關，可駁回隱患整改任務，同時填寫駁回理由。

當隱患整改負責人對隱患整改完成后，通過移動APP拍照或拍視頻上傳整改結果，并提交驗收申請。系統自動向驗收人員發送驗收消息提醒，驗收人員對提交的驗收請求的隱患進行實地復查，確定該隱患確實已經整改完成并合格，對整改合格的隱患審核驗收通過，同時對隱患數據進行存檔；如若驗收不通過，則將結果登記為未審核通過，并填寫未通過原因，發回整改人員處重新進行整改。

2.2 雙重預防管理系統主要功能設計

2.2.1 風險辨識

圍繞風險管控關鍵過程，雙重預防管理系統提供向導式的辨識流程，實現煤礦年度與專項風險辨識工作規范化、高效化。另外，系統內置煤礦基礎風險庫，進行風險辨識時，可以根據煤礦生產工藝、地質條件、安全組織體系等有效輔助企業風險辨識工作，提高安全風險辨識效率，降低安全風險辨識工作的難度，減少數據梳理工作量。

2.2.2 安全風險分級預警

基于煤礦安全組織體系，結合煤礦安全風險管控主體責任人、業務監管責任人、安全監管責任人的管控層級要求，實現煤礦安全風險分級自動預警，促進管控責任落實。

2.2.3 安全巡檢

根據煤礦風險辨識形成的企業風險庫，利用礦用巡檢記錄儀、地址卡等設備，實現人員巡檢打卡、軌跡監控、菜單式安全確認、風險管控措施落實檢查等功能。當風險管控措施落實不到位，支持自動生成隱患及其安全考核記錄，實現風險與隱患管控一體化。

2.2.4 事故隱患排查

系統建立標準化隱患排查及分級治理閉環流程，利用巡檢記錄儀、身份卡等設備，實現隱患排查治理的記錄統計、過程跟蹤、逾期報警及信息上報的信息化管理，從而提高煤礦隱患治理水平，進而防治事故發生。

2.3 2D GIS風險可視化管理

2D GIS是一種獲取、存儲、編輯、處理、分析、顯示和輸出地理數據的系統[8]。系統中引入該技術對原始巷道圖層、隱患風險數據進行預處理，建立數據管理體系，并分析、提取隱患風險數據的關鍵信息，同時利用GIS技術的對象顯示功能實現煤礦風險動態預警四色圖的高效展示，建立基于隱患風險的數據搜集-空間分析-輔助決策的動態綜合管理信息流[9-10]，從而能夠實現對煤礦隱患風險的實時可視化展現。GIS技術主要組成結構如圖4所示。

圖4 GIS技術主要組成結構Fig.4 The main structure of GIS technology

3 系統應用

3.1 系統應用界面

該系統已在貴州省盤州市盤州精煤股份有限公司進行了現場應用并取得了良好的應用效果，現場應用相關界面如圖5所示。

圖5 系統App端部分應用界面Fig.5 Part of the application interface on the App side of the system

3.2 系統應用效果

提高煤礦企業安全管理的工作效率：針對不同等級的風險，管理者做出的決策更加準確、合理，同時令執行者根據管控措施對風險做出的反應更具針對性。

提高隱患整改效率：檢查人通過下井檢查，將檢查情況錄入系統中，使得所有檢查出的問題都可在系統中集中反映出來，煤礦企業各個部門通過登錄賬號均可看到權限內所有信息。另外被檢部門通過查看部門內存在的問題，抓緊時間整改，對于超期不整改的問題，其警情升級，加大懲罰力度。

提高自主學習性：通過2D GIS將煤礦風險等級以四色圖的形式展示出來，通過讓觀看本作業環境所存在的風險等級給以心里震懾，同時激發職工的主動學習崗位技能的意識，使他們了解工作場所中的危險源，掌握管理措施。

提高煤礦雙重預防信息管理水平：通過對本系統的應用使得動態掌握了風險源與隱患的業務處理情況，可對井下風險與隱患所在區域可視化展現，提高了煤礦雙重預防的管理水平。

4 結語

(1)以風險分級管控與隱患排查治理的雙重預防機制為研究對象，基于B/S(Browser/Server)模式，采用.NET設計框架，使用C Sharp語言開發煤礦安全風險分級管控與隱患排查治理的雙重預防管理系統。

(2)系統結合企業風險庫中重大、較大、一般、低風險對應紅、橙、黃、藍四色圖生成全礦井的風險四色圖，并以2D GIS地圖展示全礦風險分布情況及具體風險管控閉環情況，同時，對風險和隱患數據進行分析從而達到對風險和隱患的預判、預知、預警。

(3)系統現場實踐表明，系統能夠高效對風險及隱患進行業務流程處理，實現風險與隱患的全生命周期管理，可大大提升煤礦雙重預防信息管理水平，為煤礦智能化建設奠定一定基礎。