非煤矿山双重预防体系数字化平台研究与应用.pdf

第10卷第8期 2 0 2 0年8月 Vo l . 10 ,No. 8 Au g u st 2020 有色金属工程 No n f er r o u s Met a l s En g in eer in g doi 10. 3969/j・ ・ issn. 2095-1744. 2020. 08. 019 非煤矿山双重预防体系数字化平台研究与应用 张丹，马红梅 华北科技学院，河北廊坊065201 摘要非煤矿山是我国工业经济的重要组成部分，因其生产的复杂性和高危性而受到社会广泛关注。为确保非煤矿山生产安 全稳定有序运行，各省非煤矿山均幵展了“风险分级管控以及隐患排查治理”双重预防体系建设。为高效落实双重预防体系建设 工作，在充分调研基础上，设计并研发了双重预防体系数字化平台借助5G、物联网、GIS等先进技术，通过数字化手段解决现行 非煤矿山相关安全管控问题，实现了双重预防体系在非煤矿山的应用。结果表明通过数字化技术与双重预防体系的结合，双重 预防体系在非煤矿山的执行更加有效，管理数据更加准确，有助于解决目前非煤矿山面临的部分安全风险’ 关键词非煤矿山；双重预防体系；数字化平台；风险分级 中图分类号TD79 文献标志码A 文章编号2095-1744202008-0119-05 Research and Application of Dual Prevention System Digital Plat forNon-coalMine ZHANG Da n ,MA Ho n g mei No r t h Ch in a In st it u t e o f S c ien c e a n d Tec h n o l o g y,La n g f a n g 065201,Ch in a Abstract No n -c o a l min e is a n impo r t a n t pa r t o f Ch in a s in d u st r ia l ec o n o my. It h a s been wid el y c o n c er n ed bec a u se o f it s c o mpl exit y a n d h ig h sa f et y r isk . In o r d er t o en su r e t h e sa f e, st a bl e a n d o r d er l y o per a t io n o f n o n -c o a l min es, “r isk c l a ssif ic a t io n c o n t r o l a n d h id d en d a n g er in vest ig a t io n a n d t r ea t men t “ o f d u a l pr even t io n syst em h a ve c a r r ied o u t in a l l pr o vin c es. In o r d er t o impl emen t t h e c o n st r u c t io n o f d u a l pr even t io n syst em ef f ec t ivel y, a d ig it a l pl a t f o r m o f d u a l pr even t io n syst em wa s d esig n ed a n d d evel o ped o n t h e ba sis o f f u l l in vest ig a t io n . Wit h t h e h el p o f 5G, in t er n e t o f t h in g s,GIS a n d o t h er a d va n c ed t ec h n o l o g ies,t h e c u r r en t r el a t ed sa f et y ma n a g emen t a n d c o n t r o l pr o bl ems o f n o n -c o a l min e h a ve been so l ved t h r o u g h d ig i t a l mea n s, a n d t h e a ppl c a t io n o f d u a l pr even t io n sys t em is r ea l ized in n o n -c o a l min es. Th e r e su l t s sh o w t h a t , t h e impl emen t a t io n o f d u a l pr even t io n syst em is mo r e ef f ec t ive t h r o u g h t h e c o mbin a t io n o f d ig i t a l t ec h n o l o g y a n d d u a l pr even t io n sys t em,a n d t h e ma n a g emen t d a t a is mo r e a c c u r a t e, wh ic h h el p t o so l ve pa r t o f sa f et y r is k s f a c ed by n o n -c o a l min es a t pr esen t . Key words n o n -c o a l min e； d u a l pr even t io n syst e m； d ig it a l pl a f o r m； r isk c l a ssif ic a t io n 2016年1月6日，习总书记在中央政治局常委 会议上发表重要讲话，强调“必须坚决遏制重特大事 故频发势头，对易发重特大事故的行业领域采用风 险分级管控、隐患排查治理的双重预防工作机制，推 动安全生产关口前移”。非煤矿山作为安全管理的 重要行业，对于双重预防体制的建设至关重要，河北 省委、省政府十分重视双重预防体系的建设工作,印 发了河北省安全生产风险管控与隐患治理规定、 关于推进安全生产领域改革发展的实施意见等文 件,并多次召开非煤矿山现场工作会议，指导并督促 收稿日期收稿日期2020-07-11 基金项目基金项目中央高校基本科研业务费资助项目3142020034,3142012036;廊坊市科学技术局资助项目目2020013030 Fu n d Cen t r a l Un iver s t y Ba sic S c ien t if ic Resea r c h Oper a t io n Fee Fu n d in g Pr o jec t 3142020034,3142012036 ；Pr o jec t s Fu n d ed by t h e La n g f a n g Bu r ea u o f S c ien c e a n d Tec h n o l o g y 2020013030 作者简作者简介张 丹1984-,女，讲师，硕士，主要研究方向为应急信息化、信息管理等。 通信作者通信作者马红梅1975,女，副教授，硕士，主要研究方向为电力电子技术。 引用格式张 丹，引用格式张 丹，马红梅非煤矿山双重预防体系数字化平台研究与应用有色金属工程，2020, 108 119-123. ZHANG Da n ,MA Ho n g mei. Resea r c h a n d Appl ic a t io n o f Du a l Pr even t io n S yst em Dig t a l Pl a t f o r m f o r No n -c o a l Min e[J. No n f er r o u s Met a l s En g in eer in g, 2020,108 119-123. 120有色金属工程第10卷 双重预防体系建设工作。 研部分非 及双重预防体 系的落实 发现，部分企业停留在双重预防体系 的 工作落实中，信息的统计、监控实施及联动分 析等面临困难。由 乏有效的工具，企业风险预 警及分级 响 ；部分企业建立了 一定信息 系统，如GIS系统、预警 系统、尾矿库监测系统 等。但各系 立运行，没有形成联动，对于双重预 防体系的核心未能 用。 基于上述实际情况 合自身专业以及相关 工作,设计并研发了基于风险分级 及隐患排查系 统的非 数字化平台，通过利用物联网、5G、云 计算等 进行业务流程重构以及流程优化,将非煤 的 工作及双重预防工作集 高效的 数字化平台，利用 段解 相关问题, 同时对 相关数据进行分析建立预警及预防机制， 发挥大数据在非 的重要作用（14。 1 非煤矿山双重预防体系数字化平台 1. 1非煤矿矿山双控体系业务流程程 非 根据企业实际，建立双重预防体制领导 小组，通过领导小组对整体实施方案进行评审和把 。分级工作包括排查风险点、辨识风险源、确定隐 患排查清单、编制隐患排查表等，将相关工 导小组下发到不同的 进行落实。同时，按照 非 的职能以及不同的 层级进 ，逐级 监控形成闭环,双控体系业务流程 1所示。 Fig. 1 Business process of dual control system 对于非煤矿山的风险分级管控流程，按照矿山 双重预防体系领导小组的统一 划形 闭 环，主要包括相 室以及区队需落实的 确定 风险点的识别方式、划定危险源识别范围、危险源识 别、进行风险评价、进行风险分级、策划风险控制措 施、全面实施 。 进行闭 810,风险分级管控程 2所示。 图2风险分级管控程序 Fig.2 Riskgradingc“ntr“lpr“cedure 对于非煤矿山的隐患排查治理，按照矿山双重 预防体系领导小组统一 ，进行隐患排查治理，主 要包括编制完善隐患排查 制度、明确隐患排查 依据、确定隐患排查方法、实施隐患排查、隐患整改、 整改效果验证、隐患整改消号、隐患排查 I档 案隐患排查 程 3所示。 图3 隐患排查治理流程 Fig. 3 Hidden danger investigation and management process 第8期张丹等非煤矿山双重预防体系数字化平台研究与应用 121 1.2非煤矿山双控体系数字化平台架构 非煤矿山双控体系数字化平台架构 可以访问，通过手机端、浏览器、生产现场的触摸终 非 双控体系数字化平台系统架构采用云 端以及其他介质 问系统及 ，系 构 服务、云计算架构，系 端，用户随时随 4所示。 图图4非煤矿山双控体系数字化平台系统架构非煤矿山双控体系数字化平台系统架构 Fig. 4 Non-coal mine dual control system digital plat system architecture 系统采用的技术手段包括 1） 通过物联网技术连接不同生产区的设备、视 频以及其他相关物 备，实现及时预警以及监控, 同时形成联动机制； 2） 通过5G 搭建企业的安全互联网，借助 5G实时传输以及 输 省了 本，通 过数据的实时反馈以及预警解决了风险监控的实时 性问题； 3） 通过行为识别技术将安全管理中的行为风险 纳入双控体系，如借 范、工 程、不同危 险场所的 范等进 识别，解 隐患 工； 4） 计算技术可实现企业数据实时上传和 存储，随着企业 数据量的增大，云计算的 性 及计算能力将得以显现，同 大数据分析提 供了基 ； 5） 通过大数据算法可对企业积累的双控体系安 全数据进 模， 立 算法进 预测 以及预防，如设备的事故预警机制、不同尾矿库的预 警机制、企业生产产量与设备以及 间的数据 模型等， 提供新的手段（24。 2 非煤矿山双重预防体系数字化平台 功能实现 双控预防体系平台功能包括以下4个部分 1）风险分级 主要包括风险点识别、划定危 险源识别范围、危险源识别、风险评价、风险分级、策 划风险控制措施、进 ； 2） 隐患排查治理完善隐患排查治理制度、明确 隐患排查依据、确定隐患排查方法、实施隐患排查、 隐患整改、整改效果验证、隐患整改消号、隐患排查 案； 3） 大数据分析通过数据建模分析得出可能发 生隐患的位置以及数据的分析模型； 4） 基 料库企业不 立各种风险库、隐患 排查点库、 业 备库、 业 制 库等数 化资产。 业日常通过车间触摸屏及手机移动端接收双 控体系领导小组下达的日常工作，进行隐患排查及 风险 工 及 ， 发 问题 工 及 ，并形 常 制。 5〜7 了 常风险分级 及隐患排查工 ， 工作通过数字化平台自动 对应的分级管控人 员，启动风险巡查、隐患监督整改，形成闭环工 程。 UOO 图5现场安全巡查现场安全巡查表 Fig. 5 On-site safety inspection table 对下一级员工的工作质量进行抽查，实现层级监督对下一级员工的工作质量进行抽查，实现层级监督 巡视内容检査结果正常异常 [定员、定量、定置管理是否符合要求 正常 □口 2.现场员工劳动保护用品穿戴是否齐全正确 正常 □口 3现场有无违章违纪行为 正常 □口 4.设备日常维护保养歸輙 正常 □口 5.浮药、残药是否及时清理正常 □口 6收工实施检查情况 正常 □口 7班组之间交接班情况正常 □口 生产现场矫竝变化时是否进行风正常 □口 122有色金属工程第10卷 图6异常情况填报 Fig. 6 Reporting of abnormal conditions 1 问题描述 环醍环醍be岀 岀seua sE* .开 开l ent水 水siris养汽描出.养汽描出. 进行异常情况填扌艮进行异常情况填扌艮 图7风险分析及控制措施 Fig. 7 Risk analysis and control measures 图8、图9反映了企业日常的双重预防体系工 作，按照清单 ，巡检 动生成，企业按照风 险分级 进行实 制预警。。同时按照不同的 风险识别 动进行积分运算和 ，形更 业的风险库及大数据库。 。 10、图11 业日常双重预防体系总览图， 可随时预 业 及分析 ，简化了企业的管 制，预警数据实时发送 台中进行实时预警， ， 及 备的部分借助物联网的实时推送，以 及5G的实 输 “。 图8风险分级管理 一级预警 三级预警 五级预警 Fig.8 Risk6lasifi6ation management 图9风险分级清单管理 Fig.9 Riskratinglistmanagement S er ia l number Risk po in t Jo b st ep Risk a n a l ysis o f wo r k in g c o n d it io n s Po ssibl e t ype o f a c c id en t Risk a n a l ysis o f o per a t in g c o n d it io n s Ma in c o n t r o l mea su r e Respo n si bl e per so n Ma na gement l evel Niun.be r in g Na me o per a t io n pr o c ess o r e quipmer t t a nd f a c il it ies LECD Risk l evel c o l o r co mp a n wo r k sl i op c l a spo st 1z- 01 Feed in g o per a t io n pr o c ess Ra w ma t er ia l d el iver y veh ic l e c o l l isio n Veh ic l e in ju r y Veh ic l e in ju r y 367126 LevelWor kshop d ir ec t o r 7V Un l o a d t h e goods Ra w ma t er ia l u n l o a d in g ba g sl in n a g e Objec t st r ik e 367126 LevelWor kshop d ir ec t o r V V Ra w ma t er ia l s in ba g s S c r a t c h yo u r h a n d when you c u t t h e ba g wit h a k n if e Ot h er in ju r ies 16318 Level ■ Cl a ss l ea d er V 2S-01 Dr ivin g equ ipmen t a n d f a c il it ies S l in g The sl in g s a r e n o t pr o per l y sel ec t edj o r d ef o r med o r br o k en , c a u sin g t h e sl in g t o f a l l f r o m a h ig h o l a c e Lif t in g in ju r y 3615270 Level ■ S a f et y d ir ec t o r 7V7 7 Dr ivin g o per a t io n The qu a l it y o f t h e l if t in g l o a d is u n c er t a in a nd t h e in t pr o per po sit io n o f t h e t ie wil l c a u se t h e in st a bil it y o f t h e o bjec t t o be d r o pped Lif t in g in ju r y 161590 LevelWor kshop d ir ec t o r JV 第8期张丹等非煤矿山双重预防体系数字化平台研究与应用123 图10双重预防体系总览图 Fig. 10 Overview of the dual prevention system 图11双重预防体系预览图 Fig. 11 Preview of dual prevention system 3 结语 1 在双重预防体系管理事项的指导下，通过打 通不同流程、不同平台 立企业双重预防体系 数字化平台, 的科技工 非煤可 带来了新的思路和 的 段。 2 通过实施双重预防体系数字化平台发现，非 任重道远，必须利用学 业及科 段对 进行深入研究和 ，为我国非 工作添砖加瓦。 3 双重预防体系数字化平台应用实践表明，相 关的平台与实际工作相符，能够协 业 业 带来变化。与 相比，数字 化平台 业 体系落 有优势。 参考文献参考文献 [1]高晓旭，申阳阳，门鸿.煤矿双重预防机制信息系统研 究与应用煤炭科学技术,2019,475156161. 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