基于BS与CS混合模式的煤矿安全信息系统研究.pdf

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1、第4卷第5 期 2 0 0 8年 1 0月 中 国 安 全 生 产 科 学 技 术 J o u r n a l o f S a f e t y S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y Vo 1 4 No 5 Oc t 2 0 0 8 文章编号：1 6 7 3 1 9 3 X(2 0 0 8)一 0 5 0 0 6 2 0 4 基于 B S与 C S混合模式的煤矿安全信息 系统研究 水 祁运 田1,2，吕 品 ，(1 安徽理工大学 能源与安全学院，淮南2 3 2 0 0 1)(2 安徽理工大学 煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室，淮南2 3 2 0

2、0 1)摘要：通过对煤矿企业安全信息利用现状的调查研究，发现安全信息未得到充分利用，因此有必 要建立一个充分利用安全信息的煤矿安全信息系统，对比 B S 与 C S 结构的特点，结合煤矿自身 的复杂性，选定以B S结构为主，C S结构为辅的系统结构，并对系统的功能结构进行深入研究，完善了系统的功能。系统的应用可为煤矿安全信息的及时传递和利用提供平台支持，同时可通过 系统内置的安全评价等模块对系统安全状况进行分析，为矿山安全管理人员提供更深层次的煤矿 安全信息，使安全管理更及时到位。关键词：煤矿安全；安全信息；信息系统；安全评价 中图分类号：X 9 3 6 文献标识码：A Re s e a r

3、c h o n mi n e s a f e t y i n f o r ma t i o n s y s t e m b a s e d o n B S a n d CS mo d e Q I Y u n t i a n 一 L V P i n (1 C o l l e g e o f E n e r g y a n d S a f e t y E n g i n e e r i n g，A n h u i U n i v e r s i t y o f S c i e n c e&T e c h n o l o gy，A n h u i H u a i n a n 2 3 2 0 0 1，

4、C h i n a)(2 k e y l a b o r a t o r y o f s a f e a n d e ffic i e n t c o a l e x p l o i t a t i o n，A n h u i U n i v e rs i t y o f S c i e n c eT e c h n o l o gy，A n h u i H u a i n a n 2 3 2 0 0 1，C h i n a)Abs t r a c t：T hr o ug h i n v e s t i g a t i o n a nd r e s e a r c h o n c ur r e

5、 n t s t a t us o f s a f e t y i n f o r ma t i o n u t i l i z a t i o n i n c o a l mi n e e n t e r p r i-s e s，i t wa s f o u n d t h a t s afe t y i nfo r ma t i o n h a s n o t b e e n f u l l y ut i l i z e d，S O i t i s n e c e s s a r y t o b u i l d a n i n f o r ma t i o n s y s t e m o

6、f mi ne s afe t y t o f u l l y u t i l i z e o f s afe t y i n f o r ma t i o n g o t i n p r o d u c t i o nBy c o mp a r i n g t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f Br o ws e r S e r v e r mo d e a n d Cl i e n t S e rve r mo d e a nd c o n s i d e r i n g t h e c o mp l e x i t y o f c o a l m

7、i n e s a f e t y ma n a g e me n t，t h e s y s t e m s t r u c t u r e t h a t ma i n l y b a s e o n B r o w s e r S e r v e r mo d e l a n d p a r t i a l b a s e d o n C l i e n tS e r v e r mo d e l wa s s e l e c t e d，a n d t h e mo d u l e s a n d f u n c t i o n s o f s y s t e m we r e f u

8、 rth e r s t ud i e dThe s y s t e m c a n be u s e d i n c o a l mi n e da i l y s a f e t y ma n a g e me n t I t p r o v i d e s a p l a t f o rm f o r t r a ns mi s s i o n a nd u t i l i z a t i o n o f mi ne s a f e t y i n f o r ma t i o n i n t i me Me a n wh i l e ma n a g e r s ma y u s e

9、mo d u l e s i n t h e s y s t e m，s u c ha s s afe t y e v a l u a t i o n mo d u l e t o a n a l y s i s s a f e t y s t a t u s o f mi n e s y s t e m，a n d g e t mo r e d e e p s a f e t y i n f o r ma t i o n t o ma k e t h e c o a l mi n e s afe t y ma na g e me n t mo r e s y s t e mi c a n d

10、 u t i l i z a b l e Ke y wor d s：c o a l mi n e s a f e t y；s a f e t y i n f o rm a t i o n；i n f o r ma t i o n s y s t e m；s a f e t y e v a l u a t i o n 1 前 言 煤炭工业在我 国国民经济发展中举足轻重，煤 收稿 日期：2 0 0 8-0 4 2 3 作者简介：祁运田(1 9 8 5一)，硕士研究生。基金项 目：安徽 自然科学基金重点科研计划项 目资助(2 0 0 6 K J 0 0 6 A)矿安全则是煤炭工业稳定、持续、高速发展

11、的根本保 证。由于煤炭开采生产环境恶劣，生产过程复杂，受 多种 自 然灾害的威胁，因此煤矿安全问题较其他行 业更重要、更复杂、更难解决。在煤矿企业中，信息是安全工作的源泉，是安全 决策成败的关键。目前煤矿安全监控系统得到迅速 发展、煤矿计算机管理网络得到普遍应用，计算机得 到广泛应用，一些大型或特大型媒矿企业利用计算 第 5期 中 国 安 全 生 产 科 学 技 术 6 3 机处理安全信息进行安全管理 已达到 比较 高的水 平。但煤矿企业在安全管理中还没有充分利用安全 信息，具体情况如下：(1)信息资源单一、孤立。煤 矿企业用 于处 理 安全信息的计算机大多数独立工作，工作 内容单一，部分煤矿

12、虽采用计算机存储 和处理安全信息，但收 集发送未充分利用网络进行信息传递，仍处于手工 劳动阶段。煤矿企业内部安全信息交流的不通畅造 成信息的浪费和重复工作，使同一部 门获得的安全 信息单一，不同部 门获得的安全信息可能存在重复、彼此孤立，而上级部门获得的安全信息交叉重复。(2)未充分利用现有安全信息(信息利用率不 高)。煤矿现有监测系统和安全管理部 门对安全信 息仅进行简单处理，未做深加工。安全技术人员 和 监控系统进行 日常安全信息获取和现场安全管理工 作；而安全管理人员需对安全信息进行深入分析，了 解系统当前 的安 全状况、存在 的安全 隐患等信息。这要求煤矿企业安全管理人员通过对生产系统

13、进行 安全评价、危险分析等工作充分挖掘利用安全信息，获取深层次的系统安全信息。(3)目前煤矿现有安全监控系统多为分布式系 统，开放性差，未与 日常安全信息综合应用。煤矿安全信息系统是应用信息系统的原理和方 法、为安全工作人员提供信息服务和决策支持的建立 在计算机网络技术和专家系统基础上 的动态反馈 的 人机系统。系统从安全管理的实际需求出发，连接分 布在全矿各部门的计算机，利用计算机网络技术进行 信息传输安全信息，煤矿各部门将安全信息输入到数 据库里，实现煤矿各部门之间的安全信息动态变换、实时更新，通过对安全信息实现数据、信息资源共享 和综合管理，使不同部门及各级安全管理者都可在系 统规定的运

14、行管理机制下，对系统 的各相关资料进行 收集、综合分析处理；可实现对矿井存在 的各类安全 隐患的动态监控和整改跟踪，使煤矿安全管理 由事后 管理转变为事前管理，为煤矿的安全生产提供强有力 的保证，提高煤矿安全工作的效率和质量。2系统结构设计 2 1 系统体 系结构 信息系统可选择 的体 系结构主要有两 种：C S 结构(C l i e n t S e r v e r，客 户机 服务 器)和 B S结 构(B r o w s e r S e r v e r，浏览器 服务器)。C S结构是两层结构，第一层是安装在客户端 的应用软件，第二层是与 网络联接 的数据库服务器。其特点是：系统升级维护繁琐；

15、是基于不同平台开发 的，兼容性差；数据录人、浏览必须在安装应用软件 后方可进行；但系统具有较强的数据处理能力，能实 现复杂的业务流程；C S结构是配对 的点对点模式，采用适用于局域 网、安 全性较好 的网络协议，安 全 性好。B S结构是三层结 构，第一层是客户端的浏览 器。第二层是包含相关 中间件 的应用服务器，用于 响应客户端浏览器提出的请求，并将处理结果返 回 给客户端浏览器。当客户端的请求有对数据的存取 时协 同数据库服务器完成这一工作。第三层是数据 库服务器，用于对数据库进行管理。其特点是：系统 升级只需对服务器进行软件升级，网页 中的嵌入插 件改变，用户端即同步更新，维护简单；以

16、We b技术 为应用基础，兼容性好；计算机联 网后就可 以进行数 据录入、浏览；但系统数据处理能力弱，难以对大量 的用户数据进行处理；采用点对多点、多点对多点开 放 的结构模式，并采用 T C P I P这一类运用于 I n t e r n e t 的开放性协议，其安全性只能靠数据服务器上管 理密码 的数据库来保证。通过对两种结构 的分析 比较，可以看到，无论是 以 B S 还是 C S 结构开发的信息系统，都难适应煤 矿分 布广、情况复杂、安全管理难度 大的现状。因 此，煤矿安全信 息系统 的开发设计，可选 择 以 B S 结构为主，C S结构 为辅进行。对于满足多数用户 和 日常管理的功能

17、，如查询、浏览、简单地数据录入，可采用基于 B S结构开发 的模块，具备上网条件即 可通过网页上提供 的模块完成相应的操作。而相对 较少人使用的功能以及 涉及一些复杂数据的处理，可采用基于 C S结构开发 的模块。这样设计，即可 充分发挥两种模式 的优越性，又可以避免 B S结构 在安全性、数据处理能力弱等方面 的缺点 以及 C S 结构在 查 询浏 览 不够 灵 活 和维 护 困难 等 方 面 的 缺点。2 2系统总体框架 系统为煤矿安全管理工作提供有效的工具，服 务于煤矿安全管理工作的全过程。系统总体框架如 6 4 中 国 安 全 生 产 科 学 技 术 第 4卷 图 1所示。监 测监 控

18、 安全信息 T-jL 一 煤矿基本 信息 一 文献资料 信 息 煤 矿 安 全 信 息 系 统 事故管理 安全系统分析 安全隐患管理 应急预案管理 图 1 煤 矿安全信 息系统 总体框 架 2 3系统功能模块(1)煤矿基本信息 煤矿安全生产系统环节众多，包括采煤系统、掘 进系统、机电系统、运输系统、通风 系统等。每个系 统又 由不同的子系统组成，随着采掘工作的不断进 行，煤矿作业环境相应发生变化，与此 同时安全生产 的条件发生变化。但矿井生产具有 自己的计划性和 规律性。煤矿系统及其组成元素有相应的发展变化 过程。例如采掘工作 面有其接替计划。因此，可通 过建立基本信息子系统来全面把握系统及其

19、内部因 素的发展变化和当前状态，同时也可为 E t 常管理 和 应用系统进行安全评价、预测等工作提供服务。(2)安全监测监控信息管理 为充分利用资源，定期将从现有安全监测监控 系统中获得的安全信息导入系统，来获得更为全面、客观的煤矿安全信息。使管理人员 了解井下基本状 态，同时可为 系统分 析、评 价、预测提供 更全面 的 信息。(3)文献资料 国家和地方部 门颁布的法律法规是企业进行安 全管理 的法律依据；煤矿企业制定 的规章制度为安 全管理制定相关标准；而相关 的专业理论知识则是 安全作业和安全管理的知识依据。文献资料子系统 不仅可为 日常安全管理、系统分析、安全评价和决策 等工作提供知识

20、支持，还可供安全管理人员 E t 常学 习参考。(4)Iq常安全管理 及时有效的安全管理可以大幅度减少事故的发 生，系统为煤矿 日常安全管理工作提供有效的管理 工具。煤矿 日常工作中获得的安全信息输入到系统 中，管理人员可以通过系统结合煤矿基本信息、监控 信息及时了解全矿井的安全状况进行安全管理。部 分功能如下：日常安全信息管理 日常安全管理主要是针对职工、机器设备和工 作环境三方面进行的，管理者充分 了解三方面的安 全信息可以全面掌握煤矿安全情况。职工安全信息管理：人是煤矿的活动主体，是煤 矿生产 中最不稳定的因素，事故直接或间接 由人 引 起。系统将职工基本 信息、“三违”记录、安全教育

21、培训、职工考勤、综合考评、安全奖惩等信息纳入职 工安全管理，及时掌握具体职工安全素质。同时结 合井下安全考勤系统进行人员管理，及时提供职工 出入井信息，对井下工作时间超过规定的人员，报警 提示，可及时发现可能发生的安全隐患；在煤矿遇到 突发事件时，为制定应急措施提供第一手资料。机器设备安全管理：机械设备是 目前煤矿生产 的主要工具，机器设备 的运行状况关 系着能否安全 生产。其主要 内容有劳保用品管理、机器设备检查 维修管理等。工作环境安全管理：煤矿地下作业环境安全信 息进行管理，具体包括煤矿的“一 通三防”管理、矿 山压力信息管理等。事故预防 安全 隐患的查找和及时整改是煤矿安全的核心 内容

22、。安全人员查到隐患后通过系统公布具体隐患 的详细信息；管理人员通过系统发布整改通知；负责 单位整改后，向系统 录入整改手段、效果、参 加处理 人员、处理单位负责人和完成时间；验收单位或人员 发布整改验收信息。通过各部门对信息资源的共享 和综合管理，实现对安全隐患的动态监控和整改跟 踪。此外，可在系统中公布安全工作人员的情况，以 便于群众监督；对职工发现的安 全隐患予 以公布及 奖励，可督促职工积极查找未知安全隐患，预防事故 发生。应急预案管理：在未发生事故前，事先编制灾害 应急预案，主要包括救灾、避灾 的措施和 自救、救护 方法 以及人员、材料、设备工具等内容。事故管理：包括 伤亡事故管理 和

23、伤亡统计分 析两个子模块 蕊 一 丽 常 理 一 一故 日 管 一 一事 第 5期 中 国 安 全 生 产 科 学 技 术 6 5 伤亡事故管理模块存储具体煤矿建矿 以来历年 发生的各类事故资料，实现了对历次事故的录入，查 询、统计、输出等管理工作。用于记 录事故的基本信 息和详细信息、事故中职工的信息、机器设备信息和 工作空间信息，提供各种事故发生原 因的调查分析 资料，事故处理记 录，用 于隐患发现，避免同类事故 的发 生。伤亡事故分析模块 可利用 统计 学等方法按 时 间、事故类型、地点、工种、起因等多种因素对煤矿事 故进行分析，并对统计分析结果进行图形输 出，进而 查找事故发生的规律。

24、(5)安全系统分析子系统 利用煤矿基本信息、日常安全管理 中获得 的安 全信息和实时安全监测数据 等资料，对系统进行危 险源辨识、安全评价、事故态势预测，得出工作对象 的安全状况，发现其 中的薄弱环节，从而通过安全管 理与决策进行调整以保证系统 的安全运行。要提高系统的安全性，避免事故发生，前提是全 面了解系统的结构和特点，预先发现系统 可能存在 的危险因素。可利用事故树、事件树和统计分析方 法对系统进行安全分析，危险源辨识等工作，发现系 统存在的事故隐患。发现安全 隐患后，对 隐患进行 定性和定量分析，得出危险程度，最后根据危险程度 的大小采取改进措施，从而保证系统的安全运行。此外，在煤矿历

25、史信息和日常管理安全信息的 基础上针对煤矿具体工作场所根据选定的评价方法 建立 日常安全评价模型，满足煤矿行业不 同层 次对 安全信息 的使用要求，并根据生产 的实际情况对评 价指标体系予以修正。同时对由监测监控系统得到 的海量安全信息，可采用数据挖掘方法结合历史事 故信息来发现未知事故模式，为煤矿安全管理提供 更多的安全信息。3 结论(1)系统的使用可确保煤矿 日常生产 中获得 的 安全信息的及时利用，同时实现已有安全信息充分 挖掘利用。(2)可实现对安全 隐患的严格监控。对 已发现 的安全隐患是否整改和整改 的效果、责任人等实时 公布，避免扯皮。(3)实现煤矿企业安全工作的不断改进。借助

26、系统 内部的危险源辨识、安全评价和预警预报等功 能模块，安全管理部 门可对企业本身一段时期发现 的安全隐患进行分析，发现其中的规律，从而做出相 应调整，使安全工作更合理更有效。总之，利用系统可 以快速、准确地查询和分析煤 矿安全信息，及时 的发现、处理事故隐患，规范和控 制操作人员和管理人员 的不安全行为，为煤矿安全 生产、决策提供依 据，最终可促进煤矿 实现安全生 产，使企业在现有的人力、资金、材料等条件下，取得 最佳的经济效益和社会效益。参考文献 1 来寸良，谭德健，胡省三等 煤矿信息化技术 M 北 京：煤炭工业 出版 社，2 0 0 7 2 2 颜泽贤，范冬萍，张华夏 系统科学导论 一复

27、杂性探索 M 北京：人民出版社，2 0 0 6 9 3 陈建定 安全信息管理研究 J 上海煤气，2 0 0 3，(4)：4 0 4 4 4 吴永平 煤矿系统协同性与复杂性研究 M 煤炭工 业 出版社，2 0 0 7 4 5 冯志华，何学秋 复杂性理论在煤矿安全管理中的应 用 J 煤矿安全，2 0 0 6，(7)：6 1 6 4 6 李壮阔 矿山信息系统体系结构研究与矿山数据集成 与分析基础平台开发 D 昆明理工大学，2 0 0 5 7 李涛 C S、B S混合模式在煤矿安全管理信息系统的 应用 J 煤炭工程 2 0 0 5，(6)：4 3 4 4 8 郎庆田，袁秋新 煤炭企业 2 s安全管理模式 M 煤炭 工业 出版社，2 0 0 3 8 9 宋振骐，彭林军，陈智国 煤矿重大事故预测和控制研 究的发展方向 J 煤矿现代化，2 0 0 4，(6)：3 6