煤礦一通三防預(yù)警信息系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計

摘要：煤礦的安全生產(chǎn)狀態(tài)，是煤礦安全生產(chǎn)管理需要解決的首要問題。文章以預(yù)警理論為指導(dǎo)，結(jié)合煤礦生產(chǎn)的實際情況，采用B/S模式設(shè)計了煤礦遠(yuǎn)程監(jiān)控信息系統(tǒng)，以Web Services技術(shù)和ASP技術(shù)為平臺，開發(fā)了集成式預(yù)警管理信息系統(tǒng)軟件，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)一通三防預(yù)警工作。

關(guān)鍵詞：一通三防；預(yù)警；信息系統(tǒng)

中圖分類號：TD79 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 17-0000-02

有效預(yù)防煤礦災(zāi)害是一項長期而又艱巨的任務(wù)，面臨技術(shù)的難題將越來越復(fù)雜，尤其是瓦斯、煤塵災(zāi)害的預(yù)警技術(shù)。煤礦一通三防危險性預(yù)警，是指對煤礦生產(chǎn)過程中與通風(fēng)、瓦斯、煤塵和火災(zāi)相關(guān)的信息進(jìn)行監(jiān)測，主要是安全系統(tǒng)的監(jiān)測，包括人、機器、環(huán)境和管理四部分，并處理監(jiān)測到得信息，顯示處理結(jié)果，以防止、糾正、回避不安全行為和不安全狀態(tài)以及管理等方面引起事故的一種功能。是保證煤礦一通三防系統(tǒng)功能與秩序處于可靠、可控狀態(tài)的一種“安全能力”，也是使煤礦一通三防系統(tǒng)具有“警報”和“免疫”能力的一種管理行為模式。

1 系統(tǒng)功能分析

一通三防事故危險性預(yù)警信息系統(tǒng)主要由信息網(wǎng)、中央處理系統(tǒng)和信息判斷系統(tǒng)組成。信息網(wǎng)實現(xiàn)各部門數(shù)據(jù)的采集、儲存、分析、統(tǒng)計與傳輸；中央信息處理系統(tǒng)的功能是儲存和處理從信息網(wǎng)傳入的各種信息，進(jìn)行綜合、甄別和簡化；信息推斷系統(tǒng)是對監(jiān)測的信息進(jìn)行判斷，并進(jìn)行事故征兆的推斷。同時與礦山辦公自動化系統(tǒng)、緊急救援系統(tǒng)、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)、束管監(jiān)測系統(tǒng)、瓦斯傳感器的信息互聯(lián)，實現(xiàn)軟件的兼容性和信息的共享性。其具體功能如下：

（1）管理基礎(chǔ)信息分析功能?；A(chǔ)信息包括特種工、班組長、管理人員的學(xué)歷、培訓(xùn)及上崗證等信息和監(jiān)控監(jiān)測設(shè)備的基本情況。預(yù)警管理系統(tǒng)將這些信息通過數(shù)據(jù)庫分析工具，以形象的折線趨勢圖、柱狀圖顯示?；A(chǔ)信息的分析還能夠?qū)ΡO(jiān)測地點、監(jiān)測部門和管理制度的信息進(jìn)行設(shè)置。

（2）實時監(jiān)測功能。對由儀器傳輸或人工輸入的通防信息進(jìn)行監(jiān)控，實現(xiàn)信息的獲取。

（3）信息辨?zhèn)?、分析、判斷功能。對系統(tǒng)采集的信息進(jìn)行分類，去掉因時間滯后而過時的信息，辨別出偽信息，并將有用的信息進(jìn)行計算處理。計算處理包括風(fēng)險指標(biāo)辨識，辨別出危險的指標(biāo)，結(jié)合指標(biāo)的權(quán)重，計算出預(yù)警指標(biāo)值，并根據(jù)預(yù)警準(zhǔn)則，判斷預(yù)警等級，發(fā)布預(yù)警信號，顯示出應(yīng)采取的安全對策。

（4）信號輸出功能。輸出功能主要指打印報表輸出和預(yù)警信號輸出。預(yù)警信號輸出可以為聲音提示，如瓦斯、一氧化碳、溫度等超標(biāo)時發(fā)出提示音，也可以設(shè)置成畫面警示。

（5）數(shù)據(jù)共享功能。單獨劃分?jǐn)?shù)據(jù)接口模塊，可以實現(xiàn)與其它監(jiān)控系統(tǒng)的互聯(lián)，獲取所需數(shù)據(jù)，實現(xiàn)一通三防信息的共享。

2 系統(tǒng)流程分析

2.1 業(yè)務(wù)流程分析

集成式預(yù)警管理信息系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程，按照圖1所示的一通三防事故危險性預(yù)警模型進(jìn)行。主要分三個步驟：

（1）監(jiān)測。對瓦斯?jié)舛?、一氧化碳濃度、溫度、風(fēng)量等通防信息進(jìn)行監(jiān)測，具體監(jiān)測指標(biāo)以各礦檢查項目為主。

（2）辨識。對監(jiān)測到的信息和人工輸入的信息進(jìn)行篩選，辨識出危險信息。

（3）預(yù)警分析。將篩選出來的危險信息與預(yù)警準(zhǔn)則相比較，確定預(yù)警等級，并發(fā)出預(yù)警信號，啟動對策庫。如果預(yù)警成功，將采取措施，消除隱患，若事故發(fā)生，說明預(yù)警失敗。

以上三步完成后，系統(tǒng)將主動將結(jié)果反饋到信息庫，進(jìn)行再一次預(yù)警。

2.2 數(shù)據(jù)流程分析：

預(yù)警管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程分析過程如圖2所示，其信息管理系統(tǒng)包括以下三類數(shù)據(jù)。

（1）上報數(shù)據(jù)。主要指各安全檢查項目的監(jiān)測數(shù)據(jù)，以報表的形式上報，并傳遞到下級系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)。

（2）存儲數(shù)據(jù)。主要指各種臺帳、賬單和記錄文件，是今后本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫要存儲的主要內(nèi)容，有通風(fēng)牌版、瓦斯牌板、粉塵牌板、火災(zāi)牌板、安全管理規(guī)章制度、人員臺帳、設(shè)備臺帳、礦井開采基本情況等。

（3）系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。主要包括對以上兩種數(shù)據(jù)分析后形成的報表，用于輸出、危險性評價、預(yù)警分析。

3 系統(tǒng)模塊設(shè)計

根據(jù)煤礦一通三防生產(chǎn)系統(tǒng)的特點，將其劃分為7個模塊（如圖3所示）：基礎(chǔ)信息管理、通風(fēng)預(yù)計管理、瓦斯預(yù)計管理、火災(zāi)預(yù)警管理、煤塵預(yù)警管理、安全預(yù)控對策、系統(tǒng)設(shè)置。這7個模塊，每一部分基本都相對獨立，在調(diào)用時既保證全局，又能適應(yīng)安全及生產(chǎn)情況的變化。

4 系統(tǒng)設(shè)計

4.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

以Microsoft SQL Server2000為數(shù)據(jù)庫平臺，利用面向?qū)ο蟮腁DO（Active Database Object，ActiveX數(shù)據(jù)庫組件）模式與ASP建立數(shù)據(jù)連接，并且盡量采用規(guī)范化的手段和方法來保證數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化。

預(yù)警管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，表的類型按照功能的不同分為實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、應(yīng)用數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、文件數(shù)據(jù)、備份數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)和Web數(shù)據(jù)。根據(jù)流程分析，可將以上8種數(shù)據(jù)分為三類表，分別為計算基礎(chǔ)表（根據(jù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和人工輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單的計算獲得）、人工輸入表、最終生成表。

4.2 輸入輸出設(shè)計

（1）輸入設(shè)計。系統(tǒng)輸入方式有：手工輸入，包括鍵盤輸入（key-in）、數(shù)模模數(shù)（ADDA）輸入、條碼輸入、掃描儀輸入、傳感器輸入；網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，利用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)直接傳送數(shù)據(jù)、利用電話網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)；磁盤傳送數(shù)據(jù)等。預(yù)警管理信息系統(tǒng)將采用鍵盤輸入和網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的方式。系統(tǒng)的校對方式有：人工校對、二次鍵入校對、數(shù)據(jù)平衡校對等，預(yù)警管理信息系統(tǒng)中，對于刪除等操作采用二次鍵入的方式校對。

（2）用戶界面設(shè)計。登錄界面中使用者根據(jù)自己的權(quán)限用不同的身份進(jìn)行登錄，數(shù)據(jù)采集界面和數(shù)據(jù)輸出界面主要采用菜單控制，提供文字、聲音、圖形的輸入與輸出接口，中間的計算過程為后臺運行，系統(tǒng)將為管理人員提供計算規(guī)則設(shè)置界面。

5 結(jié)論

集成式預(yù)警管理系統(tǒng)，采用B/S體系結(jié)構(gòu)和ASP技術(shù)實現(xiàn)人-機的高效操作和動態(tài)交互，用IIS建立系統(tǒng)的Web服務(wù)器，用Web Service技術(shù)實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的集成，用模糊數(shù)學(xué)理論與灰色預(yù)測模型進(jìn)行中間數(shù)據(jù)的處理，實現(xiàn)一通三防預(yù)警信息的監(jiān)測、采集、處理與輸出，使煤礦一通三防預(yù)警工作達(dá)到了信息化和現(xiàn)代化水平。

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