基于物聯網的煤礦信息安全管理系統

李傳毅,劉　裴,甘慶華（中國四聯儀器儀表集團有限公司, 重慶401331）

基于物聯網的煤礦信息安全管理系統

李傳毅,劉裴,甘慶華
（中國四聯儀器儀表集團有限公司, 重慶401331）

隨著信息化的進程，基于物聯網對煤礦進行全面管理具有重大的意義。以物聯網為基礎，設計了一種煤礦預報、逃生、協調系統，實現了對煤礦的各項指標進行監測，當發現導常時事先進行預報，并為礦工規劃逃生線路;當事故發生后對政府、醫院、救援隊進行全面協調，對礦工所在位置進行精確定位，通過實踐證明本系統有一定的實用價值。

物聯網；煤礦礦難；信息系統

1　引言

物聯網是具有整合感知識別、傳輸互聯和計算處理等功能于一體的新型網絡，加強了人與物、物與物之間的聯系，已成為各國搶占未來戰略制高點的重要領域。對物聯網的研究符合國家發改委在物聯網發展的總體思路，符合工業和信息化部的《十二五”物聯網發展規劃》，符合國家將繼續大力培育戰略性新興產業，發展云計算物聯網的思路，具有一定的科學意義和應用前景[1-3]。據安全監管局統計顯示，2003年我國煤礦全年共發生瓦斯事故596起死亡2118人，2004年全國煤礦發生死亡事故3639起死亡6027人，……2011年全國煤礦共發生死亡事故1201起死亡1973人[4]。數據龐大，觸目驚心，如何利用物聯網技術減少煤礦安全事供，當發生事故時提高人員生還具有重大的實現意義和實用價值。

2　總體設計

本系統設計的最終目標是能夠及時并且非常直觀地得到煤礦安全與生產情況信息，便于進行監察管理，起到了避免事故發生的“守門員”作用；能夠在數字化采掘工程圖上透明疊加工作面生產信息圖層、通風系統與設施圖層、與瓦斯檢查和瓦斯實時監測數據圖層、安全監察和隱患分布圖層、溫度濕度實時監測數據圖層等各種信息，并可直接在圖上查詢和分析各種信息，整個生產與安全狀況一目了然，十分直觀;能夠及時發現安全問題，容易跟蹤整改過程和進行監察督辦。可以在中心控制室遠程實時實地監測任意聯網煤礦的瓦斯情況，發現問題及時處理，起到了事故查處的“千里眼”的作用。能夠對所有裝備礦井安全監控系統的煤礦實現地面聯網遠程監測功能，每個煤礦實時將監測數據上傳到中心服務器中，提供網上實時在線遠程監測。所有監測信息和設備開停控制狀態在數字采掘工程圖上實地顯示，非常直觀，同時具有較強歷史數據統計分析功能。成為煤礦安全數據收集的“黑匣子”，提高了煤礦自身的安全意識，結合安監部門的行政命令，彌補了井下現場因安監人員少，無法及時到位跟蹤檢查所造成的事故隱患，成為煤礦管理人員看不到的監督員，提高礦井的安全系數，減少事故的發生。當發現導常時事先進行預報，并為礦工規劃逃生線路;當事故發生后對政府、醫院、救援隊進行全面協調，對礦工所在位置進行精確定位。

先在礦道中布置傳感器監測節點對各指標進行監測，各礦工下井時也帶有傳感器信號接收與監測設備。當發生異常時，監測節點向礦工及系統發出警報信息，系統經過規劃為礦工尋找最短逃生路徑。根據事故的輕重情度，系統分析并協調各部門進行施救，當有礦工被困時，可以自主發出求救信號，并通過監測網絡把自己相關的情況發送到事故控制救護人員，當有人員受傷時，系統自動與相關醫院聯系，提前做好相關準備工作。

基于物聯網的煤礦預報逃生協調信息系統通過實時展現井下安全生產狀態、安全危害事前預警、安全事故事后自救和救援、安全資源調度管理等四個方面，實現防災、預警、避險、逃災、自救等整體防災避險功能，從源頭上控制安全風險，從根本上提升礦山安全保障能力。采用信息化手段實現危險源實時監測預警、應急信息收集、風險預測，以及對應急救援組織機構、應急資源、應急預案、應急救援行動、事故善后處理的管理，提升應急救援技術水平和管理能力。各級監管部門和企業通過系統實現對安全生產的實時、遠程和全方位綜合監管，并利用系統中的數據統計分析，制定隱患治理和應急救援方案，進行監管決策，提高綜合監管能力。各級監管部門和企業在調度中心、辦公室等地實時掌握生產現場狀況，及時發現并制止違規作業和非法生產行為。同時，系統的集中控制和統一管理，簡化系統操作，降低操作人員勞動強度和疲勞度，提高監管效率。系統的建設應用，全面提升礦山等高危企業安全保障能力和應急救援能力，有效防范和遏制安全事故發生，實現企業事故的減少和效益的提高，促進行業持續安全、穩定、健康發展。

3　總結

物聯網作為新一代信息技術的重要組成部分，被正式列為國家七大新興戰略性產業之一，并寫入政府工作報告，其應用領域不斷擴展。而安全監管局統計顯示煤礦安全也是一項重要的問題，基于物聯網對煤礦進行全面管理具有重大的意義。本文基于現有的各種煤礦信息系統，以物聯網為基礎，設計了一種煤礦預報、逃生、協調系統，實現了對煤礦的各項指標進行監測，當發現導常時事先進行預報，并為礦工規劃逃生線路;當事故發生后對政府、醫院、救援隊進行全面協調，對礦工所在位置進行精確定位，通過實踐證明本系統有一定的實用價值。

[1]國家發展改革委辦公廳關于組織實施2012年物聯網技術研發及產業化專項的通知[EB/OL].http://www.sdpc.gov.cn/zcfb/ zcfbtz/2012tz/t20120518_480281.htm.2012.5.15.

[2]物聯網“十二五”發展規劃[EB/OL].http://www.gov.cn/ zwgk/2012-02/14/content_2065999.htm,2012.2.

[3]2012政府工作報告，物聯網云計算被點名扶持[EB/ OL].http://www.gbds.com.cn/gdzx/rdld/wlw/201203/ t20120307_1257526.shtml.2012-03-07.

[4]2011年中國煤礦事故統計[EB/OL].http://coal.in-en.com/ html/coal-17151715381258042.html.2012.1.14.