張乘風 王廣龍

陜西延長石油巴拉素煤業(yè)公司 陜西 榆林 719000

引言

我國作為煤礦生產(chǎn)與消費的大國，伴隨產(chǎn)業(yè)結構的調整和經(jīng)濟變革，煤炭行業(yè)的需求增長速度逐漸放緩，然而就長期而言，煤炭仍然是我國的主要能源。根據(jù)國家安檢組織網(wǎng)站的統(tǒng)計信息來看，我國煤炭的安全問題有所改觀，死亡率呈下降趨勢，然而煤礦安全生產(chǎn)工作仍然是一項長期不可松懈的工作。在煤炭開采領域，眾多企業(yè)為了降低生產(chǎn)風險，減少管理成本，逐漸將管理方向放在了生產(chǎn)信息化建設上面，因此加速進行安全生產(chǎn)信息化是推動行業(yè)安全發(fā)展、和諧發(fā)展的必由之路。

1 煤礦信息化的含義與類別

煤礦信息化是煤礦等能源產(chǎn)業(yè)中提及的一個新的定義，其主要的內涵即以現(xiàn)代化和完善的信息化技術與煤礦安全生產(chǎn)、管理工作相結合，借助現(xiàn)代信息技術軟硬件實現(xiàn)對煤礦生產(chǎn)的穩(wěn)定、精準、高效管理[1]。煤炭信息化的類別以及改進對象主要包括以下幾個方面：

1.1 現(xiàn)場管理

現(xiàn)場管理即針對煤礦開采、生產(chǎn)現(xiàn)場的管理。通過運用信息化技術可以快速排查安全風險，對現(xiàn)場的生產(chǎn)情況進行實時遠程監(jiān)控。利用現(xiàn)代化的高科技設備，由接受過信息化培訓的專業(yè)人員監(jiān)控開采、生產(chǎn)現(xiàn)場，從而降低生產(chǎn)風險，消除隱患。

1.2 設備管理

煤礦的生產(chǎn)關聯(lián)到各種大小型的采礦、加工設備，井下交通設備以及安全維護的工程系統(tǒng)等等。設備的信息化管理即在確保設備關鍵功能不被影響的前提下，通過各類傳感器實現(xiàn)對設備使用情況、人員操作、安全級別的實時監(jiān)控[2]。

1.3 生態(tài)管理

隨著人們環(huán)保意識的增強，各行各業(yè)都在尋找低碳、節(jié)能的生產(chǎn)路徑。煤礦生產(chǎn)對土壤、水源、植被都會造成明顯的破壞，只有堅持生態(tài)管理理念的引導，利用各類環(huán)境檢測裝置全天候監(jiān)測煤炭生產(chǎn)現(xiàn)場對大氣、地質的破壞情況，方能將對生態(tài)系統(tǒng)的破壞降到最低。生態(tài)管理同樣也是保護自然環(huán)境和職工健康的必然要求，不僅能夠降低煤礦開采對自然的破壞，也能滿足國家環(huán)境法的相關要求。

1.4 人員管理

人員管理是煤礦生產(chǎn)監(jiān)管的重點，包括對工作人員工作規(guī)范和人身安全的管理。大型煤礦企業(yè)要管理的人員眾多且管理難度大，采用信息化的管理方式可以簡化人員管理工作，大大提高企業(yè)的管理效率。

2 互聯(lián)網(wǎng)時代下煤礦信息化技術

作為兩化融合的升級，“互聯(lián)網(wǎng)＋”突出體現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)同傳統(tǒng)行業(yè)的融合，并在此基礎上促進了行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展?！盎ヂ?lián)網(wǎng)＋”促進了工業(yè)的發(fā)展，特別是物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及云計算的應用，使得工業(yè)生產(chǎn)、產(chǎn)品研發(fā)發(fā)生了天翻地覆的改變[3]。物聯(lián)網(wǎng)能夠將物和物之間銜接，整合實際資源后轉化為大數(shù)據(jù)信息，但是若想充分發(fā)揮數(shù)據(jù)信息的作用，提高其利用率，必須通過采用具有規(guī)模大、可拓展性高的云計算技術等手段來推進?；ヂ?lián)網(wǎng)時代下的煤礦信息化技術便是充分利用了“互聯(lián)網(wǎng)＋”技術，將煤礦生產(chǎn)與互聯(lián)網(wǎng)相結合，形成了生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)共享，因此煤礦資源的現(xiàn)代智能化具體有以下內容：

2.1 煤礦物互聯(lián)網(wǎng)

煤礦物互聯(lián)網(wǎng)就是把頻率識別與定位技術相結合，使用傳感設備提取其中的信息，進而實現(xiàn)信息的共享。煤礦管理人員通過獲取實時監(jiān)測信息，能夠及時掌握井下環(huán)境各個氣體的成分、施工人員的具體位置、施工設施的工作狀態(tài)，通過充分利用智能化的信息資源，掌控已有的安全風險，且做出及時的處理對策，從而促進生產(chǎn)安全的最大化[4]。其詳細作用為：

2.1.1 不同種類的傳感設施構成感知層，因此可以將井下的CH4、CO等成分辨識出來，檢測環(huán)境的溫度和濕度，精確定位施工人員的具體位置，感知層內包含的無線傳感器以及RFID射頻科技，可以搜集到煤礦生產(chǎn)任務中各類環(huán)境信息和設備運作現(xiàn)狀。

2.1.2 傳送層的主要功能為傳送信息和數(shù)據(jù)，借助對這些信息的了解，使用煤礦企業(yè)的3G、4G、5G等這些網(wǎng)絡來完成共享信息，從而建立起相互連接的通道。傳送層具有豐富的物聯(lián)網(wǎng)絡普及層面，可以保證煤礦生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)信息傳遞的時效性。

2.1.3 連接層能夠實現(xiàn)煤礦使用者以及煤礦物聯(lián)網(wǎng)的有效鏈接，實現(xiàn)了以煤礦物聯(lián)網(wǎng)智能化應用為中心的一體化建設工作。

2.2 煤礦云計算

隨著學術界對云計算技術的重視以及市場經(jīng)濟不斷發(fā)展，云計算技術發(fā)展前景越來越廣闊，使得人們在低成本的條件下便能享受到信息化服務。云計算將范圍計算、網(wǎng)格計算等技術充分利用，獲得了成本方面獨特的優(yōu)勢，夯實了煤礦資源信息化與智能化的基礎[5]。監(jiān)測與預知是保證煤礦生產(chǎn)安全的重要手段，如今很多礦井采用的全礦井綜合自動化系統(tǒng)由于各監(jiān)控接口間互不協(xié)調，很難實現(xiàn)使用、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)的集成。利用煤礦云計算將煤礦生產(chǎn)數(shù)據(jù)一體化、規(guī)范化，便可以得到有關的選擇依據(jù)，從而讓生產(chǎn)變得更加安全。

2.3 煤礦互聯(lián)網(wǎng)

一般來說，高頻率采樣收集的信息數(shù)量都較多，并且涵蓋的類別和結構復雜，若想實現(xiàn)對煤礦信息的有效提取，便可以使用煤礦互聯(lián)網(wǎng)技術來提取煤礦生產(chǎn)時的價值信息，從而提升監(jiān)控預報的質量。感知層作為煤礦互聯(lián)網(wǎng)的信息收集庫，通過井下物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控設施就能夠獲取到相應的資源，例如CO、CH4、溫度、濕度、風力、壓力等具體有效的資源，通過對數(shù)據(jù)的精細化分析，及時采用科學舉措規(guī)避障礙[6]。煤礦互聯(lián)網(wǎng)具有數(shù)據(jù)容量大且變化快的特點，因此在煤礦生產(chǎn)中可以利用這項特點來充分發(fā)揮煤礦互聯(lián)網(wǎng)的關鍵價值。

3 我國煤礦安全生產(chǎn)信息化實施過程中面臨的問題

雖然當前我國在煤礦信息化建設中已經(jīng)邁出了重要的一步，但是其在運行標準、技術實施以及建設內容等多個方面較建設的標準仍然存在比較明顯的區(qū)別，詳細內容如下。

3.1 技術滯后

由于煤礦生產(chǎn)過度關注硬件的開發(fā)，缺乏對系統(tǒng)的優(yōu)化，因此并沒有完善靈活的信息研究與挖掘工具，對于許多數(shù)據(jù)僅僅是簡要地收集、傳送，疏忽了對數(shù)據(jù)內在關聯(lián)與價值的深入分析，導致不能及時預報并處理生產(chǎn)中遇到的問題，降低了煤礦生產(chǎn)的效率。

3.2 缺乏規(guī)范和標準

由于企業(yè)在早期信息化建設的過程中未能予以統(tǒng)一的規(guī)劃，各個部門均按照自身的業(yè)務需求來構建相應的信息系統(tǒng)，便造成了軟件、硬件接口的標準未能保持統(tǒng)一，各個系統(tǒng)之間配合難度增大，無法實現(xiàn)資源的共享與互動，構成了一座信息孤島，割裂了生產(chǎn)、安全與管理的內在關聯(lián)[7]。若出現(xiàn)事故沒有辦法及時掌握更多的信息，有效進行救援，便會造成不必要的人員傷亡。

3.3 建設內容存在漏洞

煤礦生產(chǎn)活動涉及人員、設備以及現(xiàn)場的管理等多個方面，內容較為繁雜。煤礦安全生產(chǎn)信息化建設不僅要引入高科技設備，同時也要明確管理內容，做好風險預警工作。而如今我國大部分煤礦公司信息化建設內容相對單一，只監(jiān)測而不進行控制，技術潛力還沒有得到全面的發(fā)揮。

4 互聯(lián)網(wǎng)時代下煤礦信息化技術建設的策略

推進煤礦安全生產(chǎn)信息化建設，首先應當圍繞“互聯(lián)網(wǎng)＋”對各類信息要素進行整合，將大數(shù)據(jù)、云計算技術以及物聯(lián)網(wǎng)的特點充分發(fā)揮出來，積極開發(fā)出適合本企業(yè)的管理系統(tǒng)，集成煤炭生產(chǎn)信息，從而形成對煤礦生產(chǎn)狀態(tài)、業(yè)務數(shù)據(jù)、人員信息的集成與動態(tài)化管理，建成預防、管控一體化機制[8]。其次，必須以煤礦生產(chǎn)特點為依據(jù)，在堅持戰(zhàn)略性、時效性、正確性的原則基礎上，建設能體現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng) +”優(yōu)勢的各類信息化平臺，例如實現(xiàn)預警系統(tǒng)、移動監(jiān)督系統(tǒng)、數(shù)據(jù)檔案系統(tǒng)。具體策略如下：

5 建立煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)

伴隨著科學技術的廣泛應用，許多行業(yè)和領域均逐漸重視對信息化技術的運用，現(xiàn)如今眾多煤礦企業(yè)已經(jīng)逐步實現(xiàn)將信息化技術應用到各個生產(chǎn)過程中的目標，從而在一定程度上推動了煤礦安全生產(chǎn)管理方式由單一封閉向著現(xiàn)代化、技術化、資源化、全面化的方向發(fā)展。煤礦生產(chǎn)信息化不僅推動了煤礦企業(yè)智能化、信息化改革，而且也高效全面地實現(xiàn)了對信息管理系統(tǒng)的建設，尤其是煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)中的危險辨識系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)、安全檢測系統(tǒng)等便利用數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)的高效整合作用實現(xiàn)了建設目標。

煤礦安全生產(chǎn)的工作中，可以充分利用監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對煤礦生產(chǎn)的實時監(jiān)督，從而對煤礦生產(chǎn)中的具體參數(shù)第一時間獲取和分析，例如設備狀態(tài)、技術手段和礦井內部環(huán)境等，并且還需提高煤礦監(jiān)控系統(tǒng)影像的信息化水平，使得相關職工可以直觀便捷地對有關資源和數(shù)據(jù)進行提取，促進煤礦生產(chǎn)效率的提高。其次，信息管理系統(tǒng)作為煤礦信息化建設的關鍵組成部分，其一般由處理應急問題模塊和預知防范事故模塊組成。通過對有關生產(chǎn)信息資源的收集、傳遞、分析、應用等，同時利用互聯(lián)網(wǎng)、遙感、GIS等技術，確保信息資源的真實性、時效性，因此，煤礦生產(chǎn)信息系統(tǒng)的管理人員必須將各類信息進行整合，第一時間明確生產(chǎn)過程中面臨的各種問題，并分析事故發(fā)生的原因，從而規(guī)避此類事故的再次發(fā)生，排除安全生產(chǎn)中的隱患，其次還需依據(jù)各類生產(chǎn)問題制定合理的管理方案，保證通過煤礦生產(chǎn)安全信息化建設能夠進一步增強管理系統(tǒng)的高效性和實用性。

建立煤礦安全生產(chǎn)信息化制度。

當今信息化技術被大范圍應用于煤礦安全生產(chǎn)的過程中，構建煤礦信息化系統(tǒng)也逐漸發(fā)展成為煤礦企業(yè)的主要目標，近年來，煤礦生產(chǎn)過程中火災、爆炸、塌陷等安全事故頻發(fā)，不僅給煤礦企業(yè)帶來了很大的經(jīng)濟損失，而且嚴重危及了采礦人員的生命安全。為了使煤礦企業(yè)滿足互聯(lián)網(wǎng)時代背景下的發(fā)展需求，應當在廣泛應用信息技術的同時健全和完善安全生產(chǎn)信息化制度[9]。通過運用電子平臺對煤礦生產(chǎn)的整個過程進行監(jiān)督和管理，從而增強安全生產(chǎn)的有效性。與此同時，還需對安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)進行規(guī)范化管理，健全安全生產(chǎn)信息化的制度，具體分配生產(chǎn)過程中的職責，對整個生產(chǎn)過程中存在的安全隱患重點監(jiān)控和防范，規(guī)避各類事故的發(fā)生。此外，還需建立相應的激勵與懲罰機制，嚴格管控煤礦生產(chǎn)管理人員，在最大程度上降低由于人為原因所引起的安全事故發(fā)生概率。

6 結束語

煤炭作為全球重要的能源，其具有悠遠的使用歷史，隨著社會信息化進程的加快，為了增強煤礦生產(chǎn)安全性，我國應當將煤礦行業(yè)的重點放在信息化建設方面。與此同時，煤礦企業(yè)也應當提高對信息化建設的重視，利用信息化技術來構建煤炭安全生產(chǎn)信息化模式，大幅度提升煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)的效率和水平，從而加強煤礦企業(yè)在市場經(jīng)濟中的競爭力，實現(xiàn)煤炭安全生產(chǎn)的可持續(xù)性目標。參考文獻

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