煤矿事故风险分析平台的应用研究.pdf

2 0 2 0年第0 6期 煤矿事故风险分析平台的应用研究 常 浩 山煤集团煤业管理有限公司 调度室, 山西 太原 0 3 0 0 0 0 摘 要 针对当前煤矿集团层面缺少矿端管理平台、 矿端的各业务系统形不成互联互通等问题, 提出了建设煤矿事 故风险分析平台的解决方案。该平台运用物联网、 大数据、 人工智能等新一代信息技术, 接入煤矿安全生 产在线监测数据, 加强数据应用分析和应急联动。对煤矿企业来说, 提高自身的安全生产管理水平; 对集 团监管、 政府监管监察来说, 通过系统建设开展事故预警研判工作, 提高煤炭行业监管和安全监察部门的 安全管理水平。通过平台的应用, 满足集团业务一站式监管、 管理、 分析服务要求, 实现提高煤矿企业的安 全生产管理水平, 避免重特大安全事故发生, 保障企业安全生产的总体目标。 关键词 物联网; 风险分析; 大数据; 监测监控;G I S 中图分类号 T D 7 6 D O I 1 0. 1 9 7 6 9/j . z d h y . 2 0 2 0. 0 6. 0 4 2 0 引言 按照国家安全生产监督管理局“ 国家安全生产信息 化建设总计划” 的要求, 煤矿企业要完成煤矿事故风险分 析平台的建设和网络化工作。根据“ 一网” “ 一图” “ 一表” 的总体设计, 通过整合现有煤矿的应用系统, 规范数据传 输标准, 收集企业重要信息, 利用大数据等先进技术手 段, 进行事故的预警与预断, 提高煤矿安全生产能力, 提 高煤矿安全监督执法水平。各级部门和各大集团企业都 要高度重视, 密切配合, 有效整合现有资源, 充分推进此 次信息联网工作[ 1]。 1 煤矿事故风险分析平台总体结构 煤矿事故风险分析平台主要包括的功能模块有综合 监控一张图、 综合信息一张表。系统结构如图1所示。 图1 煤矿事故风险分析平台系统结构图 平台整合了采矿、 掘进、 机电、 运输、 通风等生产环节 的监控数据, 形成安全生产监控、 工业视频监控、 人员信 息等安全生产信息的综合在线监控和分析系统, 实现主 要设备监测、 矿井压力和矿震监测、 水文和地质监测、 供 电监测、 井下运输监测等。全面掌握各专业生产信息, 实 时监控各类煤矿安全生产子系统, 形成煤矿综合信息管 理平台, 并且还支持业务的应用再拓展。系统提供统一 的登录界面, 只需要登录一次, 就可以实现所有集成的业 务系统的访问[ 2]。 煤矿事故风险分析平台门户集成功能主要包括“ 一 张图” “ 一张表” 、 系统入口管理及单点登录功能, 不同的 用户根据不同的角色进行功能权限的分配。平台门户中 展示的功能模块包括煤矿安全监测监控模块、 煤矿井下 作业人员信息管理模块、 煤炭产量监测模块、 煤矿工业视 频监测模块、 煤矿应急救援管理模块、 煤矿水文监测及探 放水管理模块、 煤矿重大设备监控模块、 煤矿矿震和地应 力联网分析模块。 2 综合监控“ 一张图” 基于G I S一张图平台, 围绕煤矿安全信息监测, 实现 与井下工人定位信息和设备信息的相关性分析, 实现煤 矿安全生产的综合监控。 系统提供对煤矿实时的瓦斯报警数、 井下作业人数、 当日产量、 带班领导、 待处理隐患、 安全风险指数等信息 的综合展示, 以图表的形式对安全、 人员报警信息以及产 量信息进行展示。同时, 以图形、 图表、G I S等形式对安 全监测一张图、 人员监测一张图、 产量监测一张图、 水文 监测一张图、 矿震地应力一张图、 应急救援一张图、 工业 视频一张图进行重点展示。 1 安全监测一张图 对瓦斯专题重点数据信息进行展示, 内容包含瓦斯 报警传感器个数、 持续时长大于6 m i n的瓦斯报警传感 器个数、 主扇报警个数、 一氧化碳报警传感器个数、 局扇 报警个数、 传输状态等, 并以图表形式展示年报警次数统 计、 年报警类型统计、 月报警持续时间统计、 甲烷月报警 监测值范围统计。 311 工矿自动化 自动化应用 收稿日期 2 0 2 0 - 0 4 - 0 2 作者简介 常浩 1 9 8 7 , 男, 山西吕梁人, 硕士, 工程师, 毕业于太原理工大学, 现任山煤国际能源集团股份有限公司煤业分公 司信息科科长, 从事煤矿智能化开采、 煤矿安全、 监测监控等工作。 2 0 2 0年第0 6期 图2 煤矿事故风险分析平台系统“ 一张图” 2 人员监测一张图 对井下人员定位专题重点数据信息进行展示, 内容 包含核定下井人数、 井下作业人数、 领导带班下井、 超时 报警、 求救报警数、 传输状态等信息的重要数据, 并以图 表展示年领导下井次数统计、 月领导下井时长统计、 月人 员报警类型统计。 3 产量监测一张图 对产能专题重点数据信息进行展示, 内容包含核定 产能、 年产量、 年产能比、 月产量、 月产能比、 日产量等信 息, 并以图表展示年产量统计、 月公路/铁路运销统计、 月 用电量统计、 月销量/库存统计。 4 水文监测一张图 对水文专题重点数据信息进行展示, 内容包含涌水 量超限报警数、 水仓水位超限报警数、 降雨量超限报警 数、 矿井突水记录数等信息的重要数据, 并以图表展示涌 水量/排水量监测、 降雨量统计、 水文监测信息。 5 矿震地应力一张图 对矿震地应力专题重点数据信息进行展示, 内容包 含地应力报警传感器个数、 地质信息、 矿震今日累计频 次、 矿震今日最大能量、 地应力传输状态、 矿震传输状态 等数据, 并以图表展示微震频次月统计分析、 地应力报 警 月 统 计 分 析、 矿 震 能 量 月 统 计 分 析、 最 近 一 次 矿 震 情况。 6 应急救援一张图 对应急救援专题重点数据信息进行展示, 内容包含 指挥机构信息、 2 4小时应急值班电话、 值守制度信息、 本 年事故起数、 本年死亡人数、 附近救护队、 事故简讯、 应急 避险设施、 物资信息、 专家信息、 预案信息等数据。 7 工业视频一张图 对工业视频专题重点数据信息进行展示, 在G I S中 展示视频设备所在的位置及详情信息, 内容包含煤矿名 称、 服务地址、 通道及位置信息。 3 综合信息“ 一张表” 系统基于一张表形式对煤矿基本信息进行展现, 宏 观全面掌握煤矿基本情况[ 3]。 煤矿综合信息“ 一张表” , 展示煤矿企业的基本信息、 安全生产管理信息和安全生产统计信息。 1 应急联动 ①关联配置 系统能够对传感器和各设备进行自定 义关联配置。 ②系统关联展示 实现对安全监测系统、 人员定位系 统、 工业视频、 调度通信、 应急广播等系统间的关联展示。 要求矿端应急广播厂家支持s i p协议, 如 设备关联配置 后, 在地图中选择安全监测传感器, 系统自动显示与其相 关联的设备信息, 显示出传感器的基本信息、 传感器曲线 图、 人员定位信息, 可在线拨打调度电话, 直接查看工业 视频, 在线填写发送应急广播信息。 ③联动预案管理 实现对联动预案分组信息进行管 理, 通过选择提前设置的联动预案分组信息, 配置联动预 案信息。能够配置联动预案触发条件, 并关联联动预案 触发的动作信息。当达到预案触发条件时, 相应传感器 会在一张图界面中进行红色报警显示, 同时系统能够自 动进行应急联动, 联动的动作包括 启动井下应急广播、 消息推送给相关人员、 自动拨打调度电话等。 2 关联分析 系统以图形、 图表等方式对多系统融合数据进行综 合分析, 功能包含 安全误报警分析、 报警原因分析、 人员 曲线交接班分析、 专业人员下井分析、 产量变化分析、 探 放水作业分析、 产量与总回风瓦斯分析、 产量与人员下井 人数分析、 矿领导下井分析、 人员下井异常分析[ 4]。 3 二维地图管理 G I S平台实现三层架构 数据层, 基于空间数据库管 理矢量数据, 以瓦片文件方式管理影像数据; 服务层, 对 411 自动化应用 工矿自动化 2 0 2 0年第0 6期 外提供满足OG C标准的WM S、WF S服务; 展现层, 采用 业务矢量数据图层叠加瓦片图层的方式进行图层组织, 应用模块以插件方式实现用户自定义配置。 4 应用效果 4. 1 “ 一张图” 的应用效果 煤矿事故风险分析平台“ 一张图” 综合分析展示煤矿 详细信息, 将瓦斯报警数、 井下人员、 当班产量、 领导带 班、 待处理信息、 安全风险指数的重要信息进行突出展 示。图表展示了人员报警月统计、 环境月报警分析、 月产 量信息统计, 在地图上加载了煤矿的二维矿图, 图层分别 显示环境监测、 工业视频、 机电设备、 人员定位、 调度通 信、 应急广播、 风流、 煤流。具体如图2所示。 4. 2 “ 一张表” 的应用效果 基于“ 一张表” 形式对煤矿基本信息进行展现, 宏观 全面掌握煤矿基本情况。系统可通过一键搜索或高级搜 索方式, 对煤矿信息进行查询。系统展示煤矿企业的基 本信息、 安全生产管理信息和安全生产统计信息。其中, 基本信息包含煤矿基本信息、 三项岗位人员管理信息、 采 煤工作面信息、 井筒信息; 安全生产管理信息包含瓦斯综 合防治信息、 隐患管理系统建设信息、 粉尘危害防治信 息、 高温危害防治信息; 安全生产统计信息包含产量信 息、 三项岗位人员统计信息、 专业技术人员统计信息、 从 业人员统计信息。 5 结论 本文对煤矿事故风险分析平台的总体结构、 核心功 能及应用效果进行了分析, 应用结果表明该系统满足集 团业务一站式监管、 管理、 分析服务的要求, 能提高煤矿 企业的安全生产管理水平, 避免重特大安全事故发生, 保 障企业安全生产的总体目标, 具有极高的应用推广价值。 参考文献 [ 1] 赵宏生.云南煤矿安全监察局煤矿事故风险分析平台建 设项目简析[ J].中国安全生产,2 0 1 8,1 31 1 6 0 - 6 1. 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