劉兵

【摘要】煤礦安全信息技術(shù)是集分析、預(yù)防、監(jiān)控、應(yīng)急全方位、一體化的系統(tǒng)工程，建設(shè)煤礦安全生產(chǎn)的管理信息系統(tǒng)；是煤礦安全較好的技術(shù)支撐。作為未來(lái)十礦“數(shù)字煤礦安全”的一個(gè)子系統(tǒng)，安全管理信息技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)了煤礦安全管理水平的提高，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)煤炭工業(yè)的科學(xué)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】煤礦安全 數(shù)字煤礦安全 信息化技術(shù) 高突出礦井

【中圖分類號(hào)】TD76 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）01—0245—02

前言

煤礦安全信息技術(shù)是在先進(jìn)、可靠、安全的生產(chǎn)裝備基礎(chǔ)上，利用信息網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)控制、通信、計(jì)算機(jī)、多媒體、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)建立的以煤礦安全生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)為核心，集成生產(chǎn)運(yùn)輸主煤流系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)和生產(chǎn)支持系統(tǒng)及安全生產(chǎn)信息管理為一體的完整的“管控一體化”綜合應(yīng)用系統(tǒng)。

煤炭安全信息化有兩大模塊構(gòu)成：一是安全生產(chǎn)信息化；二是管理信息化?；谄矫菏V是高突礦井的特殊性實(shí)現(xiàn)綜采綜掘和大型設(shè)備的機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制和安全生產(chǎn)指揮決策一體化的煤礦信息化系統(tǒng)，對(duì)有效提升煤礦安全水平、提高經(jīng)濟(jì)效益、精簡(jiǎn)人員、改善煤礦社會(huì)形象，具有重大和長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。

一、研究報(bào)告

煤礦信息化系統(tǒng)從功能上可劃分成技術(shù)基礎(chǔ)系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)兩大部分。從架構(gòu)上分成兩個(gè)統(tǒng)一平臺(tái)，三個(gè)功能層次。兩個(gè)統(tǒng)一平臺(tái)即：統(tǒng)一的數(shù)據(jù)、音頻、視頻基礎(chǔ)傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)；統(tǒng)一的應(yīng)用系統(tǒng)軟件及數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)；三個(gè)功能層次為：管理決策層、信息集成處理層和信息采集及控制執(zhí)行層。

作為未來(lái)平煤十礦“數(shù)字煤礦安全”的一個(gè)子系統(tǒng)，安全管理信息系統(tǒng)是安全信息的采集、信息的傳輸、信息的處理、信息的應(yīng)用與集成。實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、全面的安全信息管理和響應(yīng)是煤礦安全管理的核心。煤礦安全管理信息系統(tǒng)應(yīng)是集分析、預(yù)防、監(jiān)控、應(yīng)急全方位、一體化的系統(tǒng)工程。

二、項(xiàng)目實(shí)踐

（一）平煤十礦煤礦信息化系統(tǒng)建設(shè)主要內(nèi)容

平煤十礦煤礦信息化系統(tǒng)從技術(shù)架構(gòu)和應(yīng)用管理上主要包括基礎(chǔ)系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)兩方面。

1.基礎(chǔ)系統(tǒng)

基礎(chǔ)系統(tǒng)主要包括信息傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理中心、系統(tǒng)集成平臺(tái)、安全生產(chǎn)調(diào)度指揮監(jiān)控中心等。

2.應(yīng)用系統(tǒng)

應(yīng)用系統(tǒng)主要包括生產(chǎn)運(yùn)輸主流程系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)、生產(chǎn)支持系統(tǒng)和個(gè)性需求擴(kuò)展系統(tǒng)等。

（1）生產(chǎn)運(yùn)輸主流程系統(tǒng)基本構(gòu)成

1）煤礦生產(chǎn)工況監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)：綜采綜掘自動(dòng)化、帶式輸送機(jī)自動(dòng)化、主井提升自動(dòng)化、地面儲(chǔ)、裝、運(yùn)、計(jì)量自動(dòng)化子系統(tǒng)等生產(chǎn)運(yùn)輸主流程系統(tǒng)中主要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)及運(yùn)行時(shí)間。

2）綜采綜掘自動(dòng)化子系統(tǒng)：采掘工作面地質(zhì)情況，采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、裝載機(jī)、乳化泵及其關(guān)聯(lián)設(shè)備、設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)，聯(lián)鎖、閉鎖狀態(tài)等。

3）帶式輸送機(jī)自動(dòng)化子系統(tǒng)：帶式輸送機(jī)及其關(guān)聯(lián)設(shè)備、設(shè)施開停狀態(tài)，聯(lián)鎖、閉鎖狀態(tài)，輸送機(jī)帶速、運(yùn)煤量和煤倉(cāng)煤位等。

4）主井提升自動(dòng)化子系統(tǒng)：提升機(jī)的開停狀態(tài)、各種安全保護(hù)裝置狀態(tài)、制動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)、液壓站的油泵運(yùn)行狀態(tài)、潤(rùn)滑系統(tǒng)狀態(tài)、冷卻裝置狀態(tài)；主電機(jī)的電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、繞組溫度；閘瓦間隙、速度、軸承溫度、提升量、每鉤重量、鉤數(shù)。

5）地面儲(chǔ)、裝、運(yùn)、計(jì)量自動(dòng)化子系統(tǒng)：帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)、給煤機(jī)、振動(dòng)篩、破碎機(jī)、分煤分矸裝置、計(jì)量裝置、裝車裝置等關(guān)聯(lián)設(shè)備、設(shè)施開停狀態(tài)，主要設(shè)備聯(lián)鎖、閉鎖狀態(tài)、煤倉(cāng)煤位狀態(tài)、主要安全保護(hù)裝置狀態(tài)，輸送機(jī)運(yùn)煤量、裝車計(jì)量信息，主要設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等。

（2）安全保障系統(tǒng)基本構(gòu)成：安全保障系統(tǒng)以安全監(jiān)測(cè)、預(yù)警報(bào)警為主。

1）礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控子系統(tǒng)：按照《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測(cè)儀器使用管理規(guī)范》（AQ1029-2007）有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

2）煤礦井下人員定位子系統(tǒng)：按照AQ1048-2007《煤礦井下作業(yè)人員管理使用規(guī)范》要求執(zhí)行。

3）礦井通信聯(lián)絡(luò)子系統(tǒng)：按照《國(guó)家安全監(jiān)管總局、國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局關(guān)于印發(fā)《煤礦井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”建設(shè)完善基本規(guī)范（試行）》的通知》安監(jiān)總煤裝[2011]33號(hào)文件執(zhí)行。

4）瓦斯抽放監(jiān)控子系統(tǒng)：系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)時(shí)信息，管道及儲(chǔ)氣裝備瓦斯?jié)舛取毫?，管道氣體流量、環(huán)境有害氣體濃度等。

5）煤礦頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各測(cè)點(diǎn)壓力。

（3）生產(chǎn)支持系統(tǒng)基本構(gòu)成

1）副井提升子系統(tǒng)：提升機(jī)的開停狀態(tài)、各種安全保護(hù)裝置狀態(tài)、制動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)、液壓站的油泵運(yùn)行狀態(tài)、潤(rùn)滑系統(tǒng)狀態(tài)、冷卻裝置狀態(tài)；主電機(jī)的電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、繞組溫度；閘瓦間隙、速度、軸承溫度、提升量等。

2）主通風(fēng)子系統(tǒng)：風(fēng)壓、風(fēng)量、軸承溫度、風(fēng)機(jī)振動(dòng)幅度、油（水）壓、油溫、油流量；電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、繞組溫度；風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、潤(rùn)滑系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、加熱器狀態(tài)、泵站運(yùn)行狀態(tài)、風(fēng)門狀態(tài)、防爆門狀態(tài)。

3）主壓風(fēng)子系統(tǒng)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空氣壓縮機(jī)電機(jī)電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、溫度；空氣壓縮機(jī)振動(dòng)幅度、壓縮空氣溫度、空氣壓縮機(jī)及風(fēng)包風(fēng)壓、冷卻水溫度；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空氣壓縮機(jī)及冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、各種安全保護(hù)裝置狀態(tài)、閥門的開閉狀態(tài)。

4）主排水子系統(tǒng)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水泵啟停、電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、電機(jī)溫度、水泵軸承溫度、流量、水位、水壓、真空度、煤礦涌水量等參數(shù)。

5）井上下供電監(jiān)控子系統(tǒng)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各系統(tǒng)電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、頻率、相位、功率因數(shù)、零序電壓、零序電流、有功電量、無(wú)功電量、電流波形、設(shè)備溫度、保護(hù)定值等參數(shù)；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電氣開關(guān)、刀閘狀態(tài)、有載調(diào)壓變壓器分接頭的位置、繼電保護(hù)動(dòng)作信號(hào)、運(yùn)行告警信號(hào)、保護(hù)投退狀態(tài)等。

6）軌道運(yùn)輸子系統(tǒng)：機(jī)車位置、機(jī)車運(yùn)行速度、運(yùn)行方向、煤倉(cāng)煤位信息、信號(hào)機(jī)及彎道報(bào)警器工作狀態(tài)，主要道岔的開閉及到位狀態(tài)等。

7）鋼纜運(yùn)輸子系統(tǒng)：鋼纜系統(tǒng)開停狀態(tài)、運(yùn)行速度、制動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)、安全保護(hù)裝置及設(shè)施工作狀態(tài)。

8）井上下視頻子系統(tǒng)等。重點(diǎn)裝在安全生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重要崗位。

（4）個(gè)性需求擴(kuò)展系統(tǒng)基本構(gòu)成（隨著安全信息管理需要升級(jí)）

（二）平煤十礦煤礦安全管理信息系統(tǒng)功能

1.安全信息收集。安全信息收集是由工作人員在安全檢查過(guò)程中對(duì)收集到的安全信息錄入到系統(tǒng)中。

2.交接班管理。記錄當(dāng)班生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生的問(wèn)題/隱患、“三違”人員、掛停止作業(yè)牌、傷亡事故、非傷亡事故及相關(guān)人員的信息。

3.安全規(guī)章制度。各種安全規(guī)章制度的匯總，供有關(guān)人員查詢、學(xué)習(xí)和參考。

4.防治病毒入侵、傳播。提高計(jì)算機(jī)病毒防治意識(shí)，防止計(jì)算機(jī)病毒的傳播。

5.安全綜合報(bào)表管理。是安全信息的匯總，對(duì)煤礦安全情況進(jìn)行綜合分析，為安全管理狀況提供了真實(shí)依據(jù)。

6.安全事故管理。記錄煤礦發(fā)生的安全事故及原因，記錄事故的綜合分析和處理晴況以及考核依據(jù)。

7.安全技術(shù)措施管理。包括安全技術(shù)措施制定、安全技術(shù)措施審核和審批。

8.安全標(biāo)志管理。對(duì)不安全因素作出醒目標(biāo)志并定期檢查和維護(hù)。

9.安全生產(chǎn)考評(píng)獎(jiǎng)懲。對(duì)各部門和個(gè)人安全生產(chǎn)情況考評(píng)和獎(jiǎng)懲。

10.人員定位查詢。查詢?nèi)藛T在下井及在某一時(shí)間段的下井記錄，并與其他礦井信息技術(shù)結(jié)合使用。

（三）信息化技術(shù)應(yīng)用中的關(guān)鍵問(wèn)題解決

1.通過(guò)各類傳感器所采集的數(shù)據(jù)信息，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析、處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下瓦斯、通風(fēng)、溫度、濕度、頂板壓力、罐籠升降位置等監(jiān)控，解決人工監(jiān)測(cè)不及時(shí)、不到位、不準(zhǔn)確、憑感覺(jué)的弊端，準(zhǔn)確反映安全生產(chǎn)中的隱患。

2.信息共享和互通。目前煤礦安全信息系統(tǒng)的“信息孤島”還存在。不能實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，信息共享，對(duì)集中管理、決策不能提供有效的支持。

3.重建設(shè)更要重使用維護(hù)。加強(qiáng)安全管理信息維護(hù)，建立相應(yīng)的維護(hù)管理制度，確保系統(tǒng)正常工作。

三、結(jié)束語(yǔ)

信息技術(shù)在我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)管理中的應(yīng)用還處于起步階段，存在一些問(wèn)題，也面臨許多困難。但信息技術(shù)應(yīng)用于安全生產(chǎn)管理是必然趨勢(shì)，其快捷高效、先進(jìn)實(shí)用的特點(diǎn)越來(lái)越受到重視和廣泛應(yīng)用。通過(guò)信息技術(shù)及優(yōu)化的管理，使計(jì)算機(jī)信息技術(shù)管理放在安全生產(chǎn)的首要位置，提高計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的安全管理意識(shí)，必將促進(jìn)煤礦企業(yè)整體安全管理水平的提高，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)煤炭工業(yè)科學(xué)發(fā)展。