煤矿安全生产信息系统应用技术

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煤矿安全生产信息系统应用技术

◆阳铭智

【摘

河南煤化集团永贵能源开发有限责任公司

要】随着现代信息技术的高速发展和在各行业中的应用，煤炭产业也逐渐从粗放型管理向精细化管理转型，各种信息技术管理手段逐步

应用到煤矿安全生产当中。特别是近几年国务院和国家安全生产监督管理总局出台了一系列煤矿安全生产监测系统在煤矿生产中的强制应用手如煤矿瓦斯监控系统、煤矿井下人员定位系统、煤矿产量监测系统，这些系统的使用使各级管理部门能及时了解各煤矿的瓦斯、井下人员、产量段，

对监督和管理各煤矿起到良好的作用。等数据，

【关键词】煤矿安全生产

信息系统

应用技术

数据统一存储于后台数据库构建的煤矿安全信息共享与网络决策平

台，主要由空间数据存储平台，安全专业应用平台和WEB协作服务平台三部分组成。基于GIS的煤矿安全管理系统，以安全生产为中心提供监测分析决策等功能。整个系统按功能可分为：安全生产决策管理（生产调度）系统、矿地质信息管理系统、矿全面质量监控系统和网络服务支持系统。

3.煤矿安全监控系统。煤矿安全监控系统主要为满足煤矿在安生产监测监控、生产指挥调度和综合信息管理的同时，还兼容生产全、

指挥调度、井下人员管理、瓦斯抽放监测子系统、短信平台报警系统等各方面的要求。系统主要由井上地面中心站及配套产品和井下工作站及配套产品两大部门组成，井上地面设备安装在地面安全场所，井下设备为爆炸性气体环境用电设备，安装在煤矿井下具有煤尘、瓦斯的爆炸性气体环境中。

目前监控系统的数据传送方式一般采用多主并发、主动上传到环网交换机，形成点到点、点到多点、点到网络的多主从工作方式，通信周并且在同一时间可以同期由原来的不大于30s缩短到现在的不大于3s，时采集到多台分站的数据，保证了数据传输的实时性。井下分站在设结构简单但功能强大。除了可配接煤计上采用了先进的单片机技术，矿常用的各种普通传感器，还提供标准的RS－485接口，可以接入智能开停传感器及其他智能设备。分站带有数码显示窗口，可动态实时

“掉电不显示分站所接传感器的监测数据及状态。由于分站中有利用丢失”存储器保存的中心站下发的初始化数据，因此，即使与中心站失

去联系，仍能实现检测及监控功能。系统在监控主机双机备份方面除备机切换，更具备了双机热备份及双机自了可以冷备份及手动进行主、动切换功能，在主机出现故障、没有人参与的情况下，备机可以自行检测到主机故障并自动切换为第一工作主机投入工作。这一功能非常适用于煤矿无人值守机房方式，大大减少了煤矿技术人员及管理人员的维护工作。

4.“数字煤矿安全”广域网络（WebGIS）动态实时多级监管系统。“数字煤矿安全”广域网络（WebGIS）动态实时多级监管系统作为煤炭该系统集成了计算机网络技术、数字通信技术、微行业的先导性技术，电子技术、软件应用等诸多内容。其中很鲜明特点是，通过政府和部门引入安全领域技术，打造综合性应用网络，实现多级提供的相关支持，单位的大规模、大范围联网。该系统可以对网络管辖区域内所有煤矿瓦斯防治情况，包括井下瓦斯浓度、风机开停状态、设备送电断电情况等实施集中监控、远程监控和实时监控，针对突发情况及时采取调整作停止生产、撤离人员等措施。另外，通过该监控系统，还可以对业方式、

。“数字煤矿安全”井下采掘工作的位置进行全程跟踪广域网络（We－bGIS）动态实时多级监管系统包括远程监控中心、数据传输网络以及

各个信息监控点，由多级应用软件系统组成，构成了功能全面、完整、统“数字煤矿安全”协调的区域广域网络（WebGIS）动态实时多级监管一、

系统。系统以先进的Internet/Intranet网络技术、先进的广域网络技术、先进的互联网地理信息系统技术（We－bGIS）、先进的远程数据通讯“数字技术为基础，在实际应用中，可实现省级、市级、县级、煤矿等四级煤矿安全”系统联网应用。在该系统的建设中，全部采用光缆千兆传输，设备采用阿尔卡特交换机、惠普服务器等。此外，还建立了采掘设备监控子系统，井下风扇、瓦斯监测监控子系统，皮带运输监控子系统，

一、信息技术在煤矿安全生产中的具体应用

1.矿井井下人员安全定位管理系统。我国对煤矿安全的日益重视

我国大中型煤矿及广大乡镇煤矿已大量装备和监管力度的不断加强，

了安全生产监控系统，这些安全装备的推广应用大大改善了我国煤矿

但目前煤矿井下普遍存在入井人员管理困难，井上人员安全生产状况，

一旦事故发生，对井下难以及时掌握井下人员的动态分布及作业情况，

抢险救灾、安全救护的效率低，效果不明显。人员的挽救缺乏可靠信息，

开发新型矿井人员跟踪定位及考勤管理系统，就可对煤矿入井人员进随时清楚掌握每个人员在井下的位置及活动行实时跟踪监测和定位，

还可以立即从监控计算机上查询事故现场的人轨迹。如果发生灾变，

被困人员数量、遇险人员撤退线路等信息，为事故抢险提员分布情况、

也可利用系统的日常考勤管理功能，对矿井人员进供科学依据。同时，

行考勤管理。

井下人员定位跟踪系统主要用于煤矿等井下作业，是集计算机软硬件、信息采集处理、无线数据传输、网络数据通讯、自动控制等技术多学科综合应用为一体的自动识别信息技术产品，它集成了技术含量很

采用双频点长短波频率实现可靠的全双工无高的无线射频识别技术，

线数据通信，分站设备、控制设备、通信接口和RFID标识卡采用隔爆具有作用距离远、可任意调整系统的识别范围、识兼本质安全型设计，

“盲区”、别无信号穿透力强、安全保密性能高、对人体无电磁污染、环境

适应性强、可同时识别多人、便于井下网络连接及数字传输等性能优是通过对煤矿巷道远距离移动目标进行非接触式信息采集处理，实点，

现对人、车、物在不同状态（移动、静止）下的自动识别，从而实现目标的自动化管理。该系统标签可由个人携带，也可放置在车辆或仪器设备

并将它们所处的位置和最新记录信息传输给主控室。个人定位跟上，

踪系统的硬件主要包括跟踪器和跟踪监测站。跟踪器用于传送携带者ID号码，而跟踪监测站主要用于记录这些ID号码，并将数据传送到中心办公室或主控室的PC机上。个人定位跟踪系统的软件主要用于存储所有跟踪器的记录情况和实时位置。软件可提供给使用者分类、过搜索和报告生成等功能，并利用这些功能完成数据的实现和全面的滤、记录。

2.煤矿安全生产地理信息系统。地理信息系统（GIS）是描述、储

是以地理空间存分析和输出空间信息的理论和方法的一门交叉学科，

数据库为基础采用地理模型的分析方法，适时提供多种空间和动态的

地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。目前，煤矿安全生产地理信息系统的开发包括两方面内容：一是利

VC等）结合其它软件（AUTOCAD等）开发具有自己用计算机方言（VB、

利用它的函数库二次开发知识产权的信息系统；二是基于GIS的基础，

开发出专用的地理信息系统软件。而煤矿安全生产地理信息系功能，

充分发挥地理信统是将地理信息技术与煤矿安全生产信息结合起来，

实现煤矿安全生产信息资源的共享与应用，是地理信息息系统的作用，

系统在煤矿中的具体应用。

地理信息系统（GIS）的基本体系结构：基于INTERNET的煤矿安全是结合煤矿安全监察的需要和当代先进的因特网技术信息管理系统，

构建的。其体系结构主要由文本数据库（包括新闻类、政策法规类、学术论文类、煤矿安全监察类）、图形数据库和INTERNET网络组成。基

集成地测数据并实时跟踪井下安全监测系统，全部于WEB．GTS支持，34