楊貴生

（山西焦煤汾西礦業(yè)集團(tuán)新峪煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西省孝義市，032300）

煤礦現(xiàn)場管理自動化系統(tǒng)研究

楊貴生

（山西焦煤汾西礦業(yè)集團(tuán)新峪煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西省孝義市，032300）

針對煤礦現(xiàn)場管理存在的問題，設(shè)計并開發(fā)了一套現(xiàn)場管理自動化系統(tǒng)，介紹了系統(tǒng)設(shè)計、層次規(guī)劃、終端配備以及事前、事中和事后安全隱患處理過程，并簡述了系統(tǒng)的歸檔與統(tǒng)計分析功能。

現(xiàn)場管理 安全隱患 自動化系統(tǒng)

由于煤礦存在著生產(chǎn)環(huán)境惡劣、現(xiàn)場情況變化多端、人員分布點(diǎn)多面廣等問題，導(dǎo)致煤礦井下隱患層出不窮，大小事故頻繁發(fā)生?，F(xiàn)場管理一直是煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵所在，傳統(tǒng)的現(xiàn)場管理方法是通過組織人員對現(xiàn)場安全隱患進(jìn)行排查，匯總隱患形成四定表（定隱患、定處理方法、定責(zé)任人、定處理時間），再將四定表發(fā)給責(zé)任單位進(jìn)行處理。但是，這種管理方法存在著不能保證信息的及時傳遞、紙質(zhì)形式的四定表在傳遞過程中容易丟失、跟蹤處理過程中容易使某些隱患發(fā)生遺漏以及信息的匯總統(tǒng)計工作繁瑣等問題?；诖耍O(shè)計并開發(fā)了一套現(xiàn)場管理自動化系統(tǒng)。

1 煤礦現(xiàn)場管理自動化系統(tǒng)設(shè)計

煤礦現(xiàn)場管理自動化系統(tǒng)融合了井下防爆PDA無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)終端、WIFI無線信息傳輸系統(tǒng)、PHS煤礦井下小靈通手機(jī)終端、PSTN公眾電話網(wǎng)絡(luò)、SNS移動電話短信通信等相關(guān)技術(shù)，形成了煤礦井下隱患排查、信息傳遞、跟蹤服務(wù)、復(fù)查驗(yàn)收、信息統(tǒng)計和績效考核的自動化無紙辦公系統(tǒng)，其系統(tǒng)邏輯構(gòu)架圖如圖1所示。

1.1 系統(tǒng)層次規(guī)劃

煤礦現(xiàn)場管理自動化系統(tǒng)主要包括信息處理終端層、信息服務(wù)界面和通信方式層以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)層3個層次。

（1）信息處理終端層。煤礦現(xiàn)場管理自動化系統(tǒng)通過PDA終端、內(nèi)網(wǎng)計算機(jī)桌面系統(tǒng)、井下專網(wǎng)小靈通以及公網(wǎng)移動電話4種終端保障全時段、全方位及時處理系統(tǒng)信息。

（2）信息服務(wù)界面和通信方式層。煤礦現(xiàn)場管理自動化系統(tǒng)中的各種信息處理終端通過不同的通信方式與系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交互，及時完成現(xiàn)場的管理信息數(shù)據(jù)交互。

（3）業(yè)務(wù)信息流轉(zhuǎn)層。業(yè)務(wù)信息流轉(zhuǎn)層對以隱患為中心的礦井現(xiàn)場管理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的事前、事中和事后進(jìn)行全生命周期管理。煤礦現(xiàn)場管理自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場管理突出規(guī)范化、高效率和全生命周期的無縫管理，從隱患確立到處置辦畢完結(jié)歸檔全程督促并全程留痕且可追溯到責(zé)任人，對原有現(xiàn)場管理有跨越性的改進(jìn)和規(guī)范化保障。

圖1 煤礦現(xiàn)場管理自動化系統(tǒng)邏輯構(gòu)架圖

1.2 系統(tǒng)終端配備規(guī)劃

（1）PDA終端。PDA終端是隨身攜帶的業(yè)務(wù)信息處理終端，值班礦領(lǐng)導(dǎo)、井下當(dāng)班安全員和防爆檢查員配備PDA終端進(jìn)行井下現(xiàn)場管理業(yè)務(wù)。PDA終端接入煤礦現(xiàn)場管理自動化系統(tǒng)后可以采集和瀏覽圖片、錄音、文本等綜合信息來處理現(xiàn)場管理業(yè)務(wù)。PDA終端只具備數(shù)據(jù)功能，不具備鏈路交換語音功能，配備PDA終端需要在井下局部和井上礦區(qū)內(nèi)局部布置WIFI網(wǎng)絡(luò)覆蓋，WIFI提供離線（無覆蓋）和在線（有覆蓋）信息處理。

（2）小靈通?，F(xiàn)階段一線作業(yè)工作班組長已經(jīng)配備了小靈通，其應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)也實(shí)現(xiàn)了井下和礦區(qū)內(nèi)全覆蓋。小靈通通過鏈路交換提供語音功能，煤礦現(xiàn)場管理自動化系統(tǒng)通過調(diào)度中心值班人員值守終端，把現(xiàn)場管理的語音信息人為地參與轉(zhuǎn)換為規(guī)范的數(shù)據(jù)信息輸入到系統(tǒng)管理范圍。

（3）內(nèi)網(wǎng)計算機(jī)桌面。礦辦公區(qū)各職能部門通過配備的計算機(jī)和有線IP網(wǎng)絡(luò)使用煤礦現(xiàn)場管理自動化系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場管理。內(nèi)網(wǎng)計算機(jī)桌面具有高寬帶接入、高交互能力、高儲存能力和高處理能力的優(yōu)點(diǎn)。

（4）公網(wǎng)移動電話。礦區(qū)內(nèi)布置PSTN公眾電話網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，調(diào)度中心接入PSTN公眾電話網(wǎng)絡(luò)后就可以方便靈活地與公網(wǎng)移動電話進(jìn)行語音通信。煤礦現(xiàn)場管理自動化系統(tǒng)支持對移動電話的短信通知功能，為了避免礦內(nèi)、外網(wǎng)的安全問題，通過短信MODEM進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)的短信提醒功能。

2 煤礦現(xiàn)場管理自動化系統(tǒng)安全隱患事前處理過程

（1）攜帶小靈通的現(xiàn)場安全檢查人員通過語音電話撥入調(diào)度中心，調(diào)度中心值班員根據(jù)上報內(nèi)容錄入隱患信息。攜帶PDA終端的現(xiàn)場安全檢查人員通過PDA終端直接錄入隱患信息，完成調(diào)度中心接案。

（2）調(diào)度中心值班人員接案后，需要對每個上報的隱患進(jìn)行確認(rèn)，對重復(fù)的隱患報告進(jìn)行歸并。

（3）隱患確認(rèn)之后，煤礦現(xiàn)場管理自動化系統(tǒng)根據(jù)隱患緊急程度自動進(jìn)行隱患處置通知，通知方式分為電話通知、短信息通知以及站內(nèi)消息通知。調(diào)度中心值班員可以在系統(tǒng)中記錄電話通知的結(jié)果，系統(tǒng)也可以自動記錄短信息通知和站內(nèi)消息通知的結(jié)果。站內(nèi)消息通知到PDA終端，相關(guān)被通知人在一線井下可以通過PDA終端查看到隱患的詳細(xì)信息。如果隱患沒有得到確認(rèn)，調(diào)度中心值班人員將進(jìn)行立案信息的歸檔，歸檔后的信息任何人不能修改，以待備查。

（4）責(zé)任單位負(fù)責(zé)人接到通知后，通過煤礦現(xiàn)場管理自動化系統(tǒng)向隱患采集的安全檢查當(dāng)事人確認(rèn)現(xiàn)場信息并指定執(zhí)行人處置隱患。責(zé)任單位負(fù)責(zé)人通過本系統(tǒng)把具體執(zhí)行人、處置措施、計劃處置時限等信息填寫完畢后，通過站內(nèi)消息通知給調(diào)度中心和監(jiān)督執(zhí)行部門。

（5）責(zé)任單位負(fù)責(zé)人指定執(zhí)行人是現(xiàn)場管理的中間環(huán)節(jié)，中間流程環(huán)節(jié)應(yīng)該簡單、易用、明確，保障隱患及時處理才是本系統(tǒng)的最終目的。責(zé)任單位負(fù)責(zé)人可以在PC終端和PDA終端進(jìn)行安全隱患任務(wù)分派。

3 煤礦現(xiàn)場管理自動化系統(tǒng)安全隱患事中和事后處理過程

煤礦現(xiàn)場管理自動化系統(tǒng)安全隱患的事中和事后處理過程是等待隱患處理完畢的過程，在責(zé)任單位負(fù)責(zé)人指定執(zhí)行人、明確處置內(nèi)容和執(zhí)行期限后進(jìn)入事中和事后處理階段，其處理過程流程如圖2所示。

（1）在隱患處置執(zhí)行過程中，系統(tǒng)自動檢測處置周期是否超過時限，如超過時限系統(tǒng)便自動通知到主管領(lǐng)導(dǎo)、管理單位負(fù)責(zé)人以及責(zé)任單位負(fù)責(zé)人。

（2）執(zhí)行人處置完畢告知責(zé)任單位負(fù)責(zé)人后，責(zé)任單位負(fù)責(zé)人通過站內(nèi)消息和電話的形式告知調(diào)度中心值班員和監(jiān)督執(zhí)行部門負(fù)責(zé)人提請驗(yàn)收，監(jiān)督執(zhí)行部門指派驗(yàn)收人員到隱患處置現(xiàn)場進(jìn)行驗(yàn)收。

（3）如果驗(yàn)收未通過，監(jiān)督執(zhí)行部門指派驗(yàn)收人員告知調(diào)度中心備案未通過依據(jù)，系統(tǒng)自動記錄此次驗(yàn)收過程。系統(tǒng)進(jìn)行未通過驗(yàn)收通知并通知到主管領(lǐng)導(dǎo)、管理單位負(fù)責(zé)人和責(zé)任單位負(fù)責(zé)人，責(zé)任單位負(fù)責(zé)人繼續(xù)安排執(zhí)行人員進(jìn)行重新處置。

（4）驗(yàn)收通過后，調(diào)度中心值班員進(jìn)行驗(yàn)收確認(rèn)和驗(yàn)收依據(jù)歸檔備案，隱患從確立到處置驗(yàn)收完整歸檔，歸檔后的記錄不能修改，以待備查。

4 煤礦現(xiàn)場管理自動化系統(tǒng)歸檔與統(tǒng)計分析功能

4.1 系統(tǒng)歸檔功能

現(xiàn)場安全檢查人員通過隨身裝備的PDA終端現(xiàn)場填寫隱患數(shù)據(jù)，PDA終端一旦發(fā)現(xiàn)WIFI信號便及時同步到系統(tǒng)中?，F(xiàn)場安全檢查人員身邊沒有PDA終端的通過隨身攜帶的小靈通電話告知調(diào)度中心，調(diào)度中心值班人員接聽現(xiàn)場安全檢查人員電話的同時將語音描述錄入到系統(tǒng)中，并且通過有權(quán)限的用戶直接處理任務(wù)歸檔備案信息，根據(jù)得到信息匯總詳細(xì)歸檔后更改當(dāng)前狀態(tài)，最終完成任務(wù)歸檔。任務(wù)一旦完成歸檔，系統(tǒng)默認(rèn)不能再對任務(wù)做修改，以待備查。

4.2 系統(tǒng)統(tǒng)計分析功能

煤礦現(xiàn)場管理自動化系統(tǒng)針對業(yè)務(wù)對象，保留了整個現(xiàn)場時間管理生命周期內(nèi)的數(shù)據(jù)，提供包括功能報表、各單位隱患數(shù)量、限期內(nèi)解決率以及超期未解決隱患數(shù)量等針對業(yè)務(wù)管理需要的相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能，并對統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行柱狀圖、餅圖等直觀類比輸出。

5 結(jié)語

隨著信息工程的飛速發(fā)展和計算機(jī)的普遍應(yīng)用，現(xiàn)場管理自動化工程也將走進(jìn)煤礦的生產(chǎn)過程之中，它對推動全國煤礦安全管理水平有著積極的作用。煤礦現(xiàn)場管理自動化系統(tǒng)有助于及時傳遞事故信息，快速、準(zhǔn)確地解決事故隱患，為煤礦安全生產(chǎn)提供安全保障。

［1］ 張云.煤礦的現(xiàn)場管理［J］.內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2010（4）

［2］ 張華.基于PDA無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的研究與設(shè)計［J］.中國水運(yùn)，2012（4）

［3］ 谷建軍.提高煤礦安全現(xiàn)場管理水平的途徑［J］.科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2006（10）

［4］ 吳元峰，閆作厚.推行無線移動視頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)煤礦現(xiàn)場管理變革［J］.中國煤炭，2011（12）

Research on Site Management Automation System of Coal Mine

Yang Guisheng
（Shanxi Coking Coal Fenxi Mining Group Xinyu Coal Industry Co.，Ltd.，Xiaoyi，Shanxi 032300，China）

According to the problem existed in the site management of coal mine，design and develop a site management automation system.In addition，the system components are introduced，the safety trouble treatment process and the function of statistic analysis and filing are described.

site management，safety trouble，automation

TD－918

A

楊貴生（1966－），男，山西介休人，畢業(yè)于山西礦業(yè)學(xué)院煤礦機(jī)械系，現(xiàn)任山西焦煤汾西礦業(yè)集團(tuán)新峪煤業(yè)有限責(zé)任公司副礦長，主要負(fù)責(zé)全礦機(jī)電工作。

（責(zé)任編輯 路 強(qiáng)）