劉仲勇，苗 增

（1.貴州省六盤水市機關事務局，貴州 六盤水 553000；2.西安科技大學，陜西 西安 710054；3.廣東酒店管理職業(yè)技術學院，廣東 東莞 523960）

0 引言

煤炭是我國的主體能源，煤礦安全生產也是我國當前安全監(jiān)管的重要任務之一。六盤水市作為我國重要的產煤城市，提高煤礦信息化管理的水平，加強煤礦應急管理能力，并運用礦山大數據的思想，結合當前六盤水市煤炭產業(yè)安全生產的需要，構建六盤水市煤礦安全風險管控系統顯得尤為重要。

六盤水市是我國重點產煤城市之一，煤炭行業(yè)GDP占六盤水市總GDP的60%以上，2017年共生產原煤6 031萬噸，在我國排名第16位［1］。根據六盤水市能源局統計，2021年六盤水市共有生產煤礦90處，生產規(guī)模6 980萬噸/年；而在十四五末，隨著貴州的周邊省份逐步退出煤炭市場，煤炭需求旺盛。按照規(guī)劃，十四五末，全市煤炭產量將達到1億噸。

對于政府監(jiān)管而言，煤礦事故預防最主要的手段便是加強煤礦井下安全隱患的識別、控制和反饋；而安全隱患的識別一般由應急管理局、煤炭局等單位進行監(jiān)管，但是對于隱患的控制和反饋的過程，六盤水市信息調度中心可以結合全市煤礦企業(yè)的基本信息，及時地把握煤礦井下實時信息，建立完好的反饋機制，使得煤礦企業(yè)可以更好地完成安全生產。

1 煤礦安全風險管控系統設計的可行性分析

對于煤礦信息化平臺而言，平臺位于六盤水市市區(qū)內，但大部分的煤礦企業(yè)都在偏遠的鄉(xiāng)村地區(qū)，在信息上存在著數據準確性、數據傳輸性等問題。為此，構建一個可靠的系統，解決上述問題，具有重要的意義。

1.1 技術可行性分析

煤礦信息化平臺的建設過程中，首先，要考慮信息化設備和網絡的穩(wěn)定性，保證煤礦企業(yè)能夠準確有效地上傳和下載相關的安全生產數據［2］；其次，要通過政府的力量，構建統一的中央數據化平臺網站，組建既懂煤礦又懂信息化的管理團隊；最后，結合煤礦信息化平臺，增設危險源辨識系統、風險評價系統，提高煤礦信息化監(jiān)管的技術基礎。

通過B/S架構，把Web服務器加入到客戶端和服務端之間，減輕系統開發(fā)和維護的工作量，也使得煤礦安全系統的用戶通過瀏覽器就可以直接登錄系統；同時構建SQL Server數據庫，保障數據的安全性［3］。綜上，從技術層面來看，系統的開發(fā)有較高的可行性。

1.2 經濟可行性分析

在系統構建的過程中，六盤水市政府組建了專門的團隊分析每種方案的成本及最優(yōu)方案，同時確定了安全生產標準化的驗收，明確要求了煤礦所要具備的安全管理信息系統。并通過對原有系統的升級改造，提高系統的實用性，進而更好地輔助煤礦井下的安全生產水平，降低了煤礦企業(yè)的安全管理能力。

1.3 社會可行性分析

2017年，國家開始更加系統、全面重點地關注煤礦企業(yè)的安全問題，本研究工作響應了國家的政策，為煤礦的安全管理體系建設添磚加瓦。同時，系統的設計符合行業(yè)行規(guī)，響應法律政策和社會的潮流，且對于提高煤礦企業(yè)的安全管理能力具有充分的必要性。

綜上所述，從經濟、技術、社會3個方面來看，都對煤礦有很大的幫助，具有較強的系統可行性，可以更好地對煤礦企業(yè)提供安全生產管理。

2 信息化系統建設的目標和需求

2.1 信息化系統建設的目標

通過信息化手段，改善轄區(qū)內的安全現狀，是貴州省六盤水市信息調度中心重要的目標要求之一。根據安全生產監(jiān)督管理工作的業(yè)務實際情況，結合未來信息化發(fā)展、大數據技術在工業(yè)領域中的全面應用情況，進而制定而成，用來約束當前礦山安全生產企業(yè)在數據錄入過程中所存在的問題。礦山安全生產監(jiān)督管理系統的建設目標是：

(1）通過安全生產監(jiān)督管理行業(yè)的數據統一化、規(guī)范化、標準化，建立合格的安全生產監(jiān)管信息數據庫，提供煤礦安全數據的下載和瀏覽；

(2）通過建立安全生產監(jiān)管系統，促進政府的各個參與方進行資源共享，進而加強各方的聯動，保證煤礦企業(yè)的安全生產數據和煤礦集團公司生產數據與六盤水市信息調度中心的數據相匹配，也保證其他安委會成員單位能夠快速地調用數據；

(3）提高工作效率，加強對數據元的管理，使得礦山安全生產信息化平臺的增、改、刪等業(yè)務的管理更加靈活，提高查詢效率，同時通過增設計時器，改善煤礦企業(yè)證照的期限問題；

(4）開放數據接口，為未來煤礦的安全生產大數據提供寶貴的經驗，為未來發(fā)展提供數據平臺，形成政府聯動數據管理中心。

2.2 信息化系統建設需求

對于需求而言，其功能需求主要滿足以下方面：用戶管理，數據元素管理，目錄管理，數據元管理，數據處理，應急預警，數據挖掘，數據反饋。

對于系統需求而言，主要應當滿足以下功能：具有良好的性能，滿足六盤水市信息調度的能力；具有一定的拓展性，能夠保證系統未來繼續(xù)完成升級和改造；具有較強的可靠性，保證系統在使用過程中能夠正常運行，不會出現惡意的bug或是經常性地宕機；具有一定的安全性，保證云平臺系統在建設過程中，能夠滿足系統的安全性要求；具有易用性，方便用戶多端、多網絡進行使用。

3 系統的設計與實現

對于六盤水市風險管控系統而言，采用面向對象法進行分析，可以更好地適應煤礦企業(yè)的實際情況。同時，通過B/S技術，在網絡上搭建門戶網站，將礦山安全生產監(jiān)督管理過程中所涉及到的全部數據，采用統一的標準化模式，全面有效地展現在系統用戶面前，同時該系統應當具備一定的數據處理能力，并能夠及時地反饋給用戶［4］。煤礦安全風險管控信息系統的運行環(huán)境是廣域網，B/S模式應當滿足“遠程業(yè)務、集中管理”的實時要求。系統用戶主要是煤礦作業(yè)人員、政府監(jiān)管人員等，該系統不僅配置在煤礦公共區(qū)域，還需要在調度室甚至井下配置。

系統在使用過程中，主要在表示層、功能層和數據層進行數據交換。其中，在表示層中，能夠將網絡的數據上傳、下載和顯示，保證礦山安全生產監(jiān)管數據的傳輸使用；在功能層中，聯系系統內部服務器與web服務器的連接，保證內部的穩(wěn)定性，同時實現共享，并能夠及時地進行查找和觀看；在數據層中，通過數據服務器和數據庫，對數據元的底層存儲進行了驗證。

3.1 系統的實現

系統在建立過程中，主要依托原有的六盤水市監(jiān)控中心來進行和開展，將新的風險管控系統直接嫁接到原有系統中，保證系統的運行和管理，具體如圖1所示。

圖1 六盤水市風險管控系統

3.2 總集成方案

3.2.1 服務器

在服務器上，采用2臺服務器作為數據中心的數據存儲服務器；2臺服務器作為數據中心的綜合應用服務器；1臺服務器作為數據采集服務器，用于響應礦端數據上傳服務；1臺服務器作為Web服務器，與提供外網訪問控制的防火墻DMZ區(qū)，用于響應Internet以及手機等外部用戶的應用請求［5］。

3.2.2 網絡設備

在網絡設備中，主要以核心三層千兆交換機作為中心內部網絡連接，二層千兆作為工作區(qū)接入交換機，1臺防火墻內網防護，1臺防火墻外網防護并提供VPN接入。

3.2.3 存儲設備

采用1臺FC交換機、1臺磁盤整列組建SAN區(qū)，提供整個數據中心的核心存儲服務，用于存放核心監(jiān)控數據與業(yè)務數據；1臺BDA(一體化數據保護機）作為數據備份設備，提供數據備份服務。

4 應用能力分析

4.1 安全風險管控能力分析

六盤水市煤礦安全風險管控及應急管理系統可以針對隱患整改尚未完成的銷號指令進行跟蹤督促，降低隱患引發(fā)事故的可能性；同時也針對煤礦事故發(fā)生的后果嚴重程度，對煤礦企業(yè)的安全管理人員進行督促，保證風險等級處于較為穩(wěn)定的水平。

在風險管理的過程中，針對應急管理局、煤炭監(jiān)察局、能源局等相關職能單位的指令，對煤礦企業(yè)進行跟蹤督促，保證煤礦風險管理的運營。運用PDCA循環(huán)進行開展，保證煤礦企業(yè)能夠合規(guī)化生產，并將風險進行反饋，保證隱患的閉環(huán)整改落實。

此外，運用系統對煤礦企業(yè)中存在的大部分隱患進行分析，督促落實相關政策和規(guī)定，運用安全檢查表法、故障樹分析法等進行分析和管理，提高六盤水市煤礦企業(yè)的整體安全性。

4.2 安全風險預警能力分析

對于煤礦企業(yè)的風險預警而言，以瓦斯突出為例：當發(fā)生煤礦隱患時，煤礦井下的瓦斯傳感器會在發(fā)生的第一時間，傳輸到六盤水市信息調度中心，并根據報警的級別，按照相關規(guī)定傳達給相關應急預警的管理人員。同時，通過視頻監(jiān)控系統的調用，實時了解煤礦企業(yè)的情況，進行遠程操控。

通過六盤水市煤礦安全監(jiān)管系統，督促落實相關的政策和規(guī)章，提高煤礦企業(yè)的安全管理能力。

4.3 安全隱患管理能力分析

六盤水市煤礦安全監(jiān)管系統可以結合煤礦企業(yè)在實際過程中存在的問題，進行分析和管理。對于“人”的因素，結合其身體狀況、家庭情況等客觀因素、心理因素進行分析，減少惡意違章事故的發(fā)生；對于“物”的因素，在檢查的過程中，對煤礦企業(yè)存在的機械、設備隱患進行重點管理，保證設備的正常及安全運行；對于“環(huán)境”因素，通過視頻監(jiān)控系統，對煤礦井下生產環(huán)境進行跟蹤監(jiān)測，同時也要增加照明、噪聲、粉塵的跟蹤管控；對于“管理”因素，既可以通過信息調度中心執(zhí)行培訓登記制度，又可以通過特種作業(yè)人員、礦長等資質的跟蹤，保證煤礦企業(yè)數據的準確性和有效性。

4.4 應用效果分析

4.4.1 利用數據分析助推精準監(jiān)管

充分運用政府數據和企業(yè)數據，應用大數據的理念和技術，不斷提高政府服務和監(jiān)管的精準性、有效性［6］。通過對煤礦企業(yè)各類環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控實時告警的處置、采掘工程進度管理、隱患的分類處置，駐礦安監(jiān)員及企業(yè)的日常工作管理等系統保障，保證監(jiān)管部門第一時間掌握企業(yè)的安全生產狀態(tài)，督促企業(yè)消除各類隱患及緊急狀態(tài)，制止企業(yè)的各類違章行為，有效預防和降低企業(yè)生產安全事故發(fā)生；同時利用視頻監(jiān)控系統，可以及時地將煤礦井下產生的數據，實時地反饋到六盤水市應急管理部門，更好地引領六盤水地區(qū)的安全監(jiān)管發(fā)展，提高煤礦安全生產能力。

同時，通過構建“大數據安全風險分級管控”和“隱患排查治理”雙重預防工作機制，降低六盤水市煤炭傷亡事故，提高安全隱患，為構建數字化礦山的發(fā)展奠定基礎。

4.4.2 大力提升企業(yè)安全生產數字化管控水平

隨著企業(yè)信息化程度的逐步加深，煤炭等高危行業(yè)數字化水平也在不斷地提升。借助大數據、云計算技術，構建各類科學、客觀的企業(yè)安全生產分析評價體系，從不同監(jiān)測監(jiān)控對象和眾多監(jiān)測信息中及時發(fā)現企業(yè)可能存在的異常和危險，通過提前預警、及時介入，及時發(fā)現并消除隱患，將隱患消滅在萌芽狀態(tài)。

此外，構建企業(yè)的安全管理機制，運用企業(yè)檔案提醒機制，提高和改善六盤水地區(qū)的信息化水平，提高企業(yè)的辦事效率。尤其是圍繞礦井通風、地測防治水、采煤、掘進、機電、運輸、安全管理、職業(yè)衛(wèi)生、應急救援、生產調度、地面設施等方面的安全生產管理，積極推廣應用，待推廣成功后向煤礦企業(yè)全覆蓋，進而更好地實現數字化礦山全覆蓋的過程。

4.4.3 以需求為導向、以應用為核心,以購買服務帶動經濟發(fā)展

緊緊圍繞政府監(jiān)管需求，開發(fā)面向不同業(yè)務領域、不同用戶對象、不同應用層次、不同應用規(guī)模的應用服務程序，為對象提供安全生產大數據應用服務，讓政府和企業(yè)根據自身需求定制和購買服務，形成安全生產大數據產業(yè)鏈，引領安全發(fā)展。利用六盤水市信息安全監(jiān)管的經驗，帶動六盤水地區(qū)煤炭行業(yè)的發(fā)展，以煤礦信息化平臺應用為核心，配合貴陽市大數據中心的發(fā)展，帶動區(qū)域性的煤炭新經濟發(fā)展，形成安全生產大數據產業(yè)鏈，運用區(qū)塊鏈技術和AI報警技術，打造品牌，將六盤水市煤礦信息化管理系統推出去，引領安全信息化發(fā)展。

5 結語

六盤水市煤礦安全信息化平臺上線以后，六盤水市的安全生產管理水平顯著提高，達到了預期的效果和要求。

(1）基于GIS一張圖原理，全面構架六盤水市安全云平臺，將六盤水市煤炭行業(yè)的煤礦數據全部體現了出來，并部署開發(fā)行業(yè)監(jiān)管、綜合監(jiān)管、公共服務、應急救援和大數據分析應用5大系統。

(2）在原有內容的基礎上，整合煤礦井下的礦山安全監(jiān)管數據和平臺，并制定了統一的接口和規(guī)范，為六盤水市煤炭行業(yè)數字化、智能化、自動化發(fā)展奠定了寶貴的基礎。

(3）目前已覆蓋全市煤礦、非煤礦山、危險化學品、煙花爆竹等行業(yè)領域的數據采集，煤礦的信息數據已上傳至省安全監(jiān)管局“云上貴州 安全云”平臺，未來將更快地完成六盤水市大數據云平臺的構建工作。

(4）截至2022年3月底，全市共處置企業(yè)證照預警453次，特種作業(yè)人員持證預警1 246次；共處置各類告警760 423條，其中：黃色告警3 521條，橙色告警23 498條，紅色告警68 321條；共錄入安全隱患267 543條、閉合消號227 305條，其中：執(zhí)法隱患154 052條、閉合消號149 620條，企業(yè)自查自糾隱患124 774條、閉合消號100 685條；安全生產形式發(fā)展良好，六盤水市信息化平臺建設工作已經初見成效。