計(jì)算機(jī)技術(shù)中的煤礦安全管理應(yīng)用

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摘要：以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的煤炭安全信息管理系統(tǒng)，對(duì)煤礦的安全性管理及提升企業(yè)的事故應(yīng)對(duì)能力有著重要意義。闡述了計(jì)算機(jī)技術(shù)在煤礦安全管理中的應(yīng)用意義，并分析了煤礦安全管理系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)技術(shù)的組成、工作原理及具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù)；煤礦；安全管理；應(yīng)用

0引言

隨著科學(xué)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)已開(kāi)始滲透到社會(huì)生產(chǎn)、生活中的方方面面中，管理工作的信息化發(fā)展趨勢(shì)已成為多數(shù)企業(yè)發(fā)展的必然性趨勢(shì)。煤礦企業(yè)的生產(chǎn)難度高、規(guī)模與范圍廣、人員眾多，使得管理的實(shí)際難度較其他企業(yè)更高，因此，為了確保其安全管理與生產(chǎn)，建立以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的煤炭安全管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)管理的信息化水平成為必然。

1計(jì)算機(jī)技術(shù)在煤礦安全管理中的應(yīng)用意義

計(jì)算機(jī)技術(shù)能對(duì)煤礦生產(chǎn)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和安全隱患等因素進(jìn)行集中收集并細(xì)化分析，提升了生產(chǎn)管理中的信息化水平，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)信息傳輸功能，將所需傳遞的信息傳輸至領(lǐng)導(dǎo)層，促進(jìn)生產(chǎn)中各項(xiàng)問(wèn)題的及時(shí)整改，實(shí)現(xiàn)一種生產(chǎn)的循環(huán)式閉合管理系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)能及時(shí)促進(jìn)煤炭生產(chǎn)過(guò)程中的安全性，實(shí)現(xiàn)災(zāi)害預(yù)防與事故預(yù)測(cè)，通過(guò)對(duì)因素的細(xì)化分析，明確隱患的實(shí)際等級(jí)，促進(jìn)安全管理的規(guī)范化與科學(xué)化。另外，計(jì)算機(jī)還能將生產(chǎn)中“三違”信息標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行界定和明確，實(shí)現(xiàn)班組生產(chǎn)的科學(xué)性考核，促進(jìn)了生產(chǎn)的精細(xì)化管理。

2煤礦安全管理系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)技術(shù)的組成及工作原理

2.1系統(tǒng)構(gòu)成

煤礦的安全管理系統(tǒng)主要表現(xiàn)在監(jiān)控管理中，監(jiān)控系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)是分布在煤炭生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的集散型設(shè)備，包括地面中心站、傳感器、井下監(jiān)督控制分站、圖形工作站、控制執(zhí)行器及遠(yuǎn)程終端等[1]。其中的監(jiān)控中心站點(diǎn)是煤礦安全生產(chǎn)的監(jiān)控核心，此設(shè)備能有效實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)任務(wù)的協(xié)調(diào)調(diào)度、定義配置、數(shù)據(jù)處理、設(shè)備組態(tài)、數(shù)據(jù)通信及網(wǎng)絡(luò)信息共享等任務(wù)。在煤礦安全生產(chǎn)中，對(duì)于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用最主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控這一技術(shù)中，通過(guò)信息技術(shù)，促進(jìn)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的信息化、智能化與自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)良好的生產(chǎn)安全防護(hù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)在生產(chǎn)安全監(jiān)控系統(tǒng)中主要體現(xiàn)在智能分站、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、地面中心站、電力監(jiān)測(cè)、傳感器、瓦斯抽放器、斷電儀器等。其中最為重要的地面中心站，負(fù)責(zé)對(duì)各個(gè)礦井分站信息的采集，并在統(tǒng)一的計(jì)算機(jī)設(shè)備中進(jìn)行處理與應(yīng)對(duì)，實(shí)現(xiàn)安全性管理。

2.2工作原理

地面中心站是由主體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一控制的，其程序?yàn)橹鳈C(jī)—分站點(diǎn)—傳感器，中心站點(diǎn)負(fù)責(zé)對(duì)各礦井分站的信息采集，然后在統(tǒng)一的終端設(shè)備中進(jìn)行處理，尤其是在瓦斯保障的監(jiān)測(cè)中使用效果更加明顯。系統(tǒng)中的監(jiān)控管理，主要是通過(guò)在各個(gè)生產(chǎn)礦井中安裝數(shù)據(jù)測(cè)控點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在各個(gè)檢測(cè)點(diǎn)中實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的交互傳輸，并將采集的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)終端設(shè)備中，然后井上的中心站點(diǎn)會(huì)對(duì)收到的信息進(jìn)行分析，并設(shè)置安全標(biāo)準(zhǔn)線，用以約束數(shù)據(jù)的參數(shù)指標(biāo)[2]，當(dāng)某一分站所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)超過(guò)了這一標(biāo)注線，那么在終端中將直接作出警示預(yù)警，警示燈閃爍，傳感器也一同亮起，顯示礦井中異常現(xiàn)象的出現(xiàn)。電力檢測(cè)的子系統(tǒng)主要有中央和采區(qū)的變電所兩部分，通過(guò)電量采集設(shè)備將中央與采區(qū)變電所中的電壓、直流、功率及因數(shù)等信息傳輸至分站設(shè)備中，經(jīng)過(guò)分站處理過(guò)后再傳輸至地面的中心站中，實(shí)現(xiàn)井下電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。另外，監(jiān)控功能系統(tǒng)還具備攝像的功能，實(shí)現(xiàn)礦井內(nèi)生產(chǎn)的實(shí)施監(jiān)控。

3計(jì)算機(jī)技術(shù)在煤礦安全管理中的應(yīng)用

在煤礦生產(chǎn)中，災(zāi)難的預(yù)防、事故預(yù)測(cè)、人員考核、隱患處理及應(yīng)急方案的處理等都會(huì)影響到煤礦生產(chǎn)的安全性，且內(nèi)容所包含的因素相對(duì)繁雜，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)管理信息數(shù)據(jù)的優(yōu)化處理，有效增加了煤礦安全信息管理的水平，從而減少了生產(chǎn)中安全事故的產(chǎn)生。

3.1瓦斯安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

瓦斯爆炸事故是礦井安全事故發(fā)生的最主要原因，而建立瓦斯檢測(cè)系統(tǒng)能有效實(shí)現(xiàn)瓦斯的安全管理，及時(shí)了解礦井內(nèi)瓦斯情況。這一系統(tǒng)主要有地面中心站、傳輸設(shè)備、井下分站、傳感器等，其地面中心站由計(jì)算機(jī)、傳輸設(shè)備及模擬盤(pán)等設(shè)備組成，能實(shí)現(xiàn)礦井內(nèi)瓦斯數(shù)據(jù)信息的檢測(cè)、分析、存儲(chǔ)等，并對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化處理，對(duì)于危險(xiǎn)性指標(biāo)及時(shí)警示，為應(yīng)急處理提供數(shù)據(jù)參考；傳感器有瓦斯、風(fēng)風(fēng)速、負(fù)壓及溫濕度等多類型傳感器[3]，是礦井內(nèi)安全生產(chǎn)中的重要組成；井下分站的作用是將礦井下的信號(hào)和數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，然后將數(shù)據(jù)匯總并傳輸至地面中心站中；傳輸設(shè)備主要有調(diào)制器、應(yīng)用電纜等，負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)字信息的有效傳輸。

3.2礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

礦井下的通風(fēng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由地下分站、傳感器、傳輸設(shè)備等部分組成，其核心在于計(jì)算機(jī)的模擬技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)礦井通風(fēng)情況和方式等因素的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)礦井下的通風(fēng)安全進(jìn)行動(dòng)態(tài)性的模擬與評(píng)測(cè)，并將通風(fēng)系統(tǒng)中的安全漏洞及時(shí)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)這一動(dòng)態(tài)性的監(jiān)測(cè)，將風(fēng)速、風(fēng)壓等數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)終端的智能分析[4]，對(duì)漏洞進(jìn)行合理處理，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)的可靠性，在礦井災(zāi)難時(shí)為救災(zāi)提供科學(xué)決策的依據(jù)。

3.3礦井礦壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

礦壓檢測(cè)系統(tǒng)由信號(hào)轉(zhuǎn)化器、傳感信號(hào)采集器、地面計(jì)算機(jī)及傳輸設(shè)備等部分組成，其監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與瓦斯系統(tǒng)大致相同，都是對(duì)分站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，并對(duì)礦壓值進(jìn)行動(dòng)態(tài)性的監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的獲取。傳輸設(shè)備有調(diào)制器和通訊電纜等，通過(guò)信號(hào)媒介的良好傳輸，實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)測(cè)。礦壓傳感器通常使用液壓支架信號(hào)，利用檢測(cè)數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)資料匯總，如果數(shù)據(jù)超過(guò)安全值域，那么系統(tǒng)將會(huì)轉(zhuǎn)入到緊急警示系統(tǒng)中，并進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警。TinyOS是礦壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心組成，主要由主組件、執(zhí)行組件、應(yīng)用和傳感組件等組成[5]，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，且易操作，內(nèi)部的模塊化、智能化設(shè)計(jì)，能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的并發(fā)操作，系統(tǒng)內(nèi)部的模塊皆有組件，且模塊之間存在接口連接，不受到傳感器的存儲(chǔ)資源限制。系統(tǒng)傳感器系統(tǒng)中信息的高度并行通信度使得若使用傳統(tǒng)通信形式將難以滿足安全管理的需要，因此，使用TinyOS系統(tǒng)，能將主體層的信息給予主動(dòng)消息協(xié)議進(jìn)行傳輸，將CPU（中央處理器）的利用率大大提升。

3.4井下安全考勤系統(tǒng)

井下的考勤管理系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，由入井口的考勤機(jī)、計(jì)算機(jī)和通訊線所組成，將井下出勤的實(shí)際人數(shù)與時(shí)間、工作實(shí)際情況等及時(shí)掌握。一般情況下，井下考勤系統(tǒng)包括礦燈打卡和金屬卡打卡兩種形式，在工作人員違規(guī)入井和出井操作時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，領(lǐng)導(dǎo)者可根據(jù)信息進(jìn)行及時(shí)反饋，實(shí)現(xiàn)人員的安全管理，避免安全事故的突發(fā)。在礦井事故救援工作中，人數(shù)的確定是一個(gè)難題，導(dǎo)致救援過(guò)程中依然要靠管理者手動(dòng)清點(diǎn)人數(shù)并上報(bào)，導(dǎo)致救援實(shí)時(shí)機(jī)延誤。造成這一現(xiàn)象的原因依然是人員監(jiān)管過(guò)程中的不完善，因此，在礦井生產(chǎn)中必須要將安全視為第一位要素，通過(guò)井下安全的智能清點(diǎn)設(shè)備，進(jìn)行人數(shù)的明確化。在井上有計(jì)算機(jī)終端并連接至井下，人員進(jìn)入礦井之后，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別具體人數(shù)并進(jìn)行顯示。在系統(tǒng)的總操作室安裝人數(shù)監(jiān)控設(shè)備，為事故救援和人員逃生提供保障。

3.5信息文檔處理系統(tǒng)

煤礦生產(chǎn)中的信息文檔處理系統(tǒng)主要包括安全檢查系統(tǒng)、事故分析、安全調(diào)度等功能，煤礦企業(yè)中的計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、打印機(jī)等被廣泛應(yīng)用到系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了信息資源的科學(xué)處理。

3.6系統(tǒng)用戶層的結(jié)構(gòu)與功能

系統(tǒng)用戶這一層直接面對(duì)生產(chǎn)管理層與技術(shù)層，技術(shù)層主要負(fù)責(zé)對(duì)煤礦的日常管理數(shù)據(jù)進(jìn)行上報(bào)，并對(duì)不良處理方式進(jìn)行指導(dǎo)等；管理層是企業(yè)內(nèi)領(lǐng)導(dǎo)層人員進(jìn)行的生產(chǎn)統(tǒng)籌管理。技術(shù)層主要負(fù)責(zé)對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)和管理提供相關(guān)數(shù)據(jù)信息，為企業(yè)決策提供依據(jù)，而管理層則是利用技術(shù)層所上報(bào)的信息與數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程和現(xiàn)狀進(jìn)行分析與處理，并基于此做出管理方面的決策。

4結(jié)語(yǔ)

煤礦安全管理是煤炭行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，是保障人員生命安全的重要武器，因此，應(yīng)將計(jì)算機(jī)技術(shù)視為煤礦安全生產(chǎn)的重要切入點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)管理信息系統(tǒng)的完善建設(shè)，實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的精細(xì)化、信息化管理。

參考文獻(xiàn)：

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作者:尚園園 單位:霍州煤電集團(tuán)李雅莊煤礦培訓(xùn)中心