矿山安全监测预警与综合管理信息系统

矿山安全监测预警与综合管理信息系统

白霄

（巴彦淖尔西部铜业有限公司，内蒙古自治区巴彦淖尔市015000）

摘要：本文首先对矿山安全监测预警与综合管理系统的主要原理进行有效的分析和研究,其次研究其系统设计方案,最后研究其实现有效结合的系统体系结构,从而促进矿山实现安全化生产和管理。

关键词：矿山安全监测预警;综合管理系统;系统设计方案;体系结构;安全生产;

一、安全预警研究

预警，顾名思义，就是在事故或灾害发生前的预示和警报，以便于人们采取相关预防和整改措施，使灾难不发生或最大程度的降低灾难发生所造成的各种损失，它以以往发生事故的规律、征兆和一些显性的外在表现为报警依据，以声、光等信号进行报警。最早的预警思想出现在上世纪50年代的军事和经济领域。在军事领域，使用卫星和雷达等监测手段，根据对方目前的状态和所采取的行动、异乎寻常的举动，通过对比分析推测出对方行动的目的，提前采取应对和防范措施，以达到“知己知彼，百战不殆”的目的。随着预警思想在军事领域的广泛和成功运用，预警开始逐渐进入到社会经济、安全生产、环境保护、自然灾害等领域，并且日趋成熟，对人类社会进步和发展做出了巨大贡献。从预警领域上分，预警可以分为经济和非经济预警，依据其预警机制可以归纳为黑色预警、黄色预警、红色预警、绿色预警、白色预警五种预警方法。由于经济预警研究发展相对成熟，非经济预警一般都是在经济预警基础上延伸发展出来的。

二、系统设计

2.1安全监测监控平台

安全监测监控平台是对基站或传感器的设置与管理，对环境安全、生产设备工况和井下人员位置的监测数据进行实时动态显示。该平台主要包括监测基站的设置与控制模块、监测数据动态显示模块和生产状况视频监控模块。其中监测基站的设置与控制模块有传感器标定、传感器（基站）设置和数据传输设置等功能；监测数据动态显示模块则是将监测数据在客户端动态滚屏显示。这些数据实时反映各监测点环境参数变化情况、各分站、传感器、电源的工况参数和井下人员位置分布等；生产状况视频监控模块则可以通过网络化视频监控画面实时看到被监控点的工作状况。

2.2安全报警及应急管理平台

安全报警及应急管理平台是对矿山企业发生紧急情况下的报警以及事故应急管理。该平台主要包括灾害预警分析模块、报警模块、事故应急管理模块。灾害预警分析模块可对于与发生事故关系密切的参数变化趋势进行实时处理分析，生成相应的趋势图形，对矿山危险预测。

2.3安全综合管理平台

安全综合管理平台是对企业日常安全办公管理，主要有事故隐患管理模块包括建立事故隐患和隐患整改信息数据库系统；安全监察意见书管理模块，包括安全监察意见书的制定、审核、复查、统计查询管理；安全技术措施管理模块，包括制定安全技术措施、审批安全技术措施、检查安全技术措施、技术措施月度复审等；地质水文预报模块，主要包括维护地质水文预报、验证落实预报情况、查询地质水文预报；安全工程管理模块，主要包括：设置/撤除安全监测点、制定安全技术措施、审批安全技术措施、检查安全技术措施、技术措施月度复审、配置安全设备、跟踪安全设备、设定考核参数、考核工程质量、设置安全检查路线等；安全报表管理模块主要包括：制作生成各种安全报表，安全报表的上报、审核和打印等。安全活动管理模块包括维护和查询安全培训记录、安全活动记录、安全会议记录等；综合信息查询模块，包括在有相应权限的条件下可以对允许范围的所有信息进行现有和历史数据的查询，以获得相关的信息和知识，辅助决策。

2.4企业安全信息网站

该平台主要是针对公众，企业员工可以通过该网站实时了解企业的安全生产相关的安全新闻、相关通知、安全常识、事故案例、法律法规、企业规章制度等，企业员工可以进行相关的讨论，行使监督权力等。

三、系统原理

从安全工程学角度，事故的产生是由物的不安全状态和人的不安全行为造成的，避免这些状态的出现，直接的作用来自安全管理，即：“管理者对安全生产进行的计划、组织、指挥、协调和控制的一系列活动”。可以说，安全管理工作直接决定了安全预防工作的有效性。基于以上原理，本系统通过监测监控系统来有效的控制人的行为和监控物的状态，以达到预防控制事故的发生，同时，对不可控事故的发生通过建立相应的报警应急体系以减轻事故造成的后果。为了有效的加强人的安全行为，本系统从三个方面实现：首先是能够为职工提供安全生产相关知识，对其进行培训教育；然后是加强职工的安全意识，使之能够意识到自己所工作地点的危险性和所应采取的防范措施；最后，该系统具有基于GIS技术的人员定位可视化跟踪管理功能，使得相关人员能够实时、方便的了解到井下人员所处的位置、经过时间、行动路线等相关信息。对物的监测监控主要包括环境安全监控参数和生产设备工况参数。监测监控的有效性建立在对灾害发生的机理准确认识的基础上，而监测监控能否得到实施，并长期坚持下去，取决于监测监控体系是否可靠，核心是要解决两个问题：①实行关键区的监测；②对监测信息必须有准确的判断。因此，矿山监测监控系统除了设计合理的监测方案，能够监测监控环境安全监控参数和生产设备工况参数外，还能利用各种灾害机理和监测数据开发出合理的预警指标体系，进行矿山综合灾害分级；对于与发生事故关系密切的参数，系统对其变化趋势进行实时处理分析，实现矿井危险预测。合理的使用信息技术，能够有助于应急管理者做出判断，并且也有助于应急反应的实际管理。显然，从决策的理论上讲，需要为应急管理者提供决策支持。通过对相关理论和知识的获取，开发出应急管理决策支持系统，这个系统将与决策者相互作用，并且从环境、有时也可直接从数据库或者从用户中收集数据。

四、系统体系结构

对于矿山安全监测预警与综合管理信息系统采用单一的体系结构很难满足整个系统的灵活性、可扩展性和可维护性，因此该系统采用了客户端/服务器模式（Client/Server）与浏览器/服务器（Browser/Server）模式相结合的结构，其中B/S模式基于Web的客户、Web服务器、应用服务器和数据库服务器。根据矿山安全监测预警与综合管理信息系统业务的实际情况和运行特点。C/S模式技术成熟、稳定，能够较好地平衡网络负载，使应用程序在网络环境下运行能达到较高的性能。在B/S模式下，用户使用单一的Web浏览器即可访问文本、图像、声音、视频、剪辑、数据库等多媒体信息，特别适合于非专业计算机人员使用；用户端无需其他一些动态链接库文件或一些插件配合（即所谓的“瘦客户”），应用程序升级只需升级服务器即可，使系统易于维护。因此，在业务软件的实现上，对于安全监测监控平台和安全报警及应急管理平台等业务实现上，采用C/S结构，在安全综合管理平台和企业安全信息网站等业务实现上采用B/S结构。

结语

在现有安全生产标准化系统、安全预警系统的基础上建立安全管理与预警系统；以安全管理和预警系统、动态信息在线监测系统提供的数据为基础，建立三维动态模拟矿井事故救援辅助决策系统。几大系统通过共享数据库的设计和需求分析，搭建了以物联网技术为基础，应用各种传感技术，通过网络通讯手段将矿山人员、设备、现场等与互联网相连接，实现远程监视、自动报警、控制，进而实现“管理、控制、营运”一体化的平台。

参考文献

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