煤礦一通三防安全信息管理系統的開發

文/楊文君

安全問題一直是煤礦開采方在礦井開發、挖掘過程中最重視的問題。由于大多數礦井都需要人工下井進行開采，礦井本身環境惡劣，危險系數大，一旦發生安全問題，后果不堪設想。在現代化的煤礦開發過程中，開采方開始利用信息技術進行煤礦安全管理，建立煤礦安全信息管理系統。信息系統的開發能夠為下井人員的工作提供參考，保證生產安全進行。本文以煤礦一通三防概念為切入點，對煤礦安全信息系統進行整體構架。

1 煤礦一通三防安全信息系統概述

“一通三防”是煤礦開發過程中最重視的安全概念之一。“一通”是指通風，“三防”是指防瓦斯、防煤塵、防火災。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保證礦井安全、完成安全生產至關重要。隨著計算機與互聯網技術的發展，煤礦開采企業逐漸開始考慮利用信息技術進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。管理系統主要功能是對礦井環境進行檢測，指導技術人員與施工人員的工作。尤其是在突發事件中，信息系統能夠對礦井安全問題進行危機預警并做出應急反應，為煤礦開采人員提供安全保障，對企業的發展生產具有重要意義。

2 煤礦一通三防安全信息管理系統構架與開發

煤礦一通三防安全信息管理系統是對煤礦開發過程中礦井安全進行管理的信息系統，系統一方面需要對接技術人員，另一方面需要對接礦井環境。因此，在設計過程中，將煤礦信息系統分為兩方面——上端系統與下端系統。圖1為煤礦安全信息管理系統基本構架。

2.1 下端系統

在煤礦一通三防安全信息系統中，下端系統直接對接礦井環境，完成礦井環境的檢測。下端系統的職能是對礦井環境進行數據統計與匯總。下端系統包括硬件系統與軟件系統。硬件系統是指，在礦井中安裝感應裝置，包括溫度感應器、氣體感應器、粉塵感應器、煙霧感應器等，通過感應裝置收集礦井環境信息并轉化為數據。而軟件系統是指下端系統應用程序。在感應裝置完成數據收集后，由軟件程序將數據匯總并傳送至上端系統，進行數據分析比對。由于下端系統直接對接礦井進行數據分析，因此，感應裝置必須高精度、高準度，能夠進行準確的數據分析，同時需要定期對設備進行清理修繕，保證設備正常工作。

2.2 上端系統

在煤礦一通三防安全信息系統中，上端系統對接技術人員，進行數據分析，指導技術人員與施工人員的工作。上端系統包括基本信息管理系統、危機預警系統與應急反應系統。

2.2.1 基本信息管理系統

基本信息管理系統又稱數據分析系統，是信息系統的數據庫，主要是對系統運行過程中的各項數據進行匯總、對比、分析。在礦井開發過程中，不同的地形結構、礦井環境、礦產種類有不同的施工要求，對礦井安全也有不同的安全標準。因此，在系統開發過程中，需要根據《生產礦井化質量標準化標準》和《煤礦安全規程》等指標，錄入礦井環境安全指數，便于系統在工作過程中進行數據比對，為危機預警與應急反應奠定基礎。

2.2.2 危機預警系統

危機預警系統主要的功能對礦井安全進行危機預警。在煤礦安全信息管理系統運行過程中，下端系統將礦井環境數據上傳至數據分析系統后，通過數據對比發現有異常數據，這時，上端系統直接啟動危機預警系統。危機預警系統啟動后，第一時間將異常數據發送至技術人員手中，同時在礦井中進行人員疏散；另外，危機預警系統直接關聯開采設備操作系統，控制設備停止使用以及礦井封閉。之后，技術人員在完成礦井環境調查與安全問題排查后，可解除危機預警系統，使礦井重新恢復運作。

2.2.3 應急反應系統

應急反應系統主要是面對礦井中突發的安全事故。在煤礦開采過程中，由于礦井環境復雜，可能會出現各種各樣的突發事件。應急反應系統主要包括兩方面功能，一方面是突發事故處理，另一方面是協助救援。例如，在礦井中一旦發生火災，信息系統在極度異常的溫度數據判定為火災時直接觸發應急反應系統。首先，系統將礦井突發事件傳送至技術人員手中；然后，程序引導礦井中的硬件進行人員疏散與礦井封閉；之后，系統一直保持對礦井環境的檢測與分析，判定礦井環境狀況，指導工作人員后續救援工作。

圖1

3 結語

綜上所述，安全開采、避免災害是煤礦開采公司在開采過程中最重視的問題。一般煤礦礦井環境復雜，一旦出現安全問題，后果不堪設想。煤礦一通三防安全信息管理系統的構建，能夠實現對礦井環境的實時監測與危機預警，提高了礦井開采的安全性，保證了企業的經濟效益，促進煤礦開采事業的發展。