山西省煤礦安全監(jiān)管執(zhí)法與決策系統(tǒng)的架構(gòu)概述

劉 婕

（1.太原理工大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，山西 太原 030024，2.山西省煤炭職工培訓(xùn)中心，山西 太原 030006）

1 執(zhí)法網(wǎng)系統(tǒng)的架構(gòu)

1.1 系統(tǒng)的拓?fù)渑c傳輸結(jié)構(gòu)

1.1.1 執(zhí)法網(wǎng)系統(tǒng)的整體框架設(shè)計(jì)

按省、市、縣、礦四級聯(lián)網(wǎng)模式構(gòu)建，以縣監(jiān)控中心作為煤礦全部聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)（包括配置信息、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)警信息等）采集、處理、存儲的中心，并將實(shí)時(shí)報(bào)警數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上傳到省、市中心存儲，省、市利用數(shù)據(jù)聯(lián)邦服務(wù)、通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問方式、進(jìn)行縣及煤礦配置信息的復(fù)制和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的訪問。

1.1.2 執(zhí)法網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸方式

1）煤礦到縣的數(shù)據(jù)傳輸。采用礦端數(shù)據(jù)直接上傳和中心端數(shù)據(jù)庫交互兩種傳輸模式。

2）縣到市的數(shù)據(jù)傳輸。從礦端獲取安全、人員、產(chǎn)量的數(shù)據(jù)源后，將所有原始數(shù)據(jù)保存于縣監(jiān)控中心的PostgreSQL數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，完成礦端數(shù)據(jù)至縣數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存儲。市監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上安裝WFS（Web Feature Service網(wǎng)絡(luò)要素服務(wù)）后，可實(shí)現(xiàn)市端到縣端數(shù)據(jù)的聯(lián)邦讀取、數(shù)據(jù)落地等訪問，并可對數(shù)據(jù)做統(tǒng)計(jì)及匯總，形成市級執(zhí)法網(wǎng)軟件的數(shù)據(jù)源。

3）市到省的數(shù)據(jù)傳輸。市和省監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器均用IBM DB2數(shù)據(jù)庫，市到省的數(shù)據(jù)傳輸由數(shù)據(jù)復(fù)制功能實(shí)現(xiàn)。通過定期的數(shù)據(jù)復(fù)制，省級監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，將得到市的所有數(shù)據(jù)信息，并可對數(shù)據(jù)做統(tǒng)計(jì)及匯總，形成省級執(zhí)法網(wǎng)軟件的數(shù)據(jù)源。

4）縣到省的數(shù)據(jù)傳輸。縣到省將不發(fā)生數(shù)據(jù)傳遞，只是通過省中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上安裝的WFS軟件，對縣數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)地聯(lián)邦訪問，通過這種方式，省中心用戶也可隨時(shí)瀏覽到煤礦的數(shù)據(jù)信息?，F(xiàn)行的四級聯(lián)網(wǎng)模式，可按業(yè)務(wù)發(fā)展擴(kuò)展為五級聯(lián)網(wǎng)、甚至更多級別的聯(lián)網(wǎng)模式。

1.2 應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)

1.2.1 應(yīng)用程序的版本

根據(jù)各級煤炭管理部門的職責(zé)和監(jiān)管需求，分為省、市、縣、礦端應(yīng)用程序四個(gè)版本。

1）礦端應(yīng)用程序。主要實(shí)現(xiàn)對本礦安全、產(chǎn)量、人員的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)看，接收上級單位的報(bào)警處理通知，反饋報(bào)警處理結(jié)果等功能。

2）縣版應(yīng)用程序。主要實(shí)現(xiàn)對轄區(qū)內(nèi)煤礦的安全、產(chǎn)量、人員的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)看，對煤礦報(bào)警信息進(jìn)行處理，對煤礦的報(bào)警反饋進(jìn)行審核，接收上級單位的報(bào)警督查信息，反饋報(bào)警處理結(jié)果等功能。通過該應(yīng)用程序還可對煤礦的各類基礎(chǔ)信息進(jìn)行維護(hù)，可對報(bào)警及處理情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析。

3）省、市版應(yīng)用程序。主要實(shí)現(xiàn)對下級單位的報(bào)警處理情況進(jìn)行監(jiān)督，匯總、統(tǒng)計(jì)、分析等功能。

1.2.2 應(yīng)用程序的組成

見圖1。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用子系統(tǒng)組合的方式，以執(zhí)法子系統(tǒng)為主，輔以安全監(jiān)控子系統(tǒng)、人員管理子系統(tǒng)、產(chǎn)量監(jiān)測子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)展示，包括安全監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)軟件、井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)軟件、產(chǎn)量遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，用戶可通過執(zhí)法子系統(tǒng)綜合監(jiān)看三大系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，也可進(jìn)入單獨(dú)的子系統(tǒng)查看專題數(shù)據(jù)。

圖1 執(zhí)法網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)組成圖

2 執(zhí)法網(wǎng)系統(tǒng)的特點(diǎn)

煤炭行業(yè)執(zhí)法網(wǎng)系統(tǒng)在聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管平臺、聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)存儲與處理、系統(tǒng)訪問與使用、數(shù)據(jù)信息共享等方面，具有如下特點(diǎn)：

1）建立了全省四級聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全生產(chǎn)綜合監(jiān)測監(jiān)控、執(zhí)法監(jiān)管系統(tǒng)。國內(nèi)外雖有瓦斯監(jiān)控多級聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，但無煤礦安全監(jiān)控、產(chǎn)量監(jiān)控、人員定位“三大監(jiān)控”均在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)下實(shí)現(xiàn)省、市、縣、礦四級聯(lián)網(wǎng)的做法，也無監(jiān)管部門綜合利用三大監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析、網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)管、礦端情況網(wǎng)絡(luò)反饋的應(yīng)用。

2）形成了全省統(tǒng)一的三大系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。按照國家對安全、人員、產(chǎn)量系統(tǒng)的使用規(guī)范和通用技術(shù)要求，統(tǒng)一了全省三大系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)字典、數(shù)據(jù)格式、傳輸格式，這是國內(nèi)外首次進(jìn)行的工作。

3）采用報(bào)警驅(qū)動和GIS（地理信息系統(tǒng)）圖導(dǎo)航及圖形顯示，提高軟件的易用性。采用報(bào)警信息接收作為主頁面，頁面內(nèi)容可由用戶方便配置，由此頁面逐層進(jìn)入報(bào)警處置、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)瀏覽、相關(guān)系統(tǒng)信息查詢等頁面；將基于MapServer的GIS平臺嵌入WEB頁中，在GIS圖上直接查詢相關(guān)煤礦安全生產(chǎn)信息，從圖形狀態(tài)調(diào)用數(shù)據(jù)（即所謂的“GIS圖導(dǎo)航”），提高了系統(tǒng)的易用性。這個(gè)平臺還提高了圖形、傳感器、人員位置等顯示的精準(zhǔn)度。這種軟件方式改變了以往聯(lián)網(wǎng)軟件實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輪詢顯示、重點(diǎn)不突出、使用不方便的現(xiàn)象，具有突破性和先進(jìn)性。

4）采用分布式異構(gòu)數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)聯(lián)邦服務(wù)，提供最優(yōu)的數(shù)據(jù)存儲、處理、訪問方法。執(zhí)法網(wǎng)系統(tǒng)采用分布式數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)聯(lián)邦服務(wù)的方法，將被監(jiān)管煤礦三大系統(tǒng)的配置數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)相關(guān)辦公信息全部傳輸至縣（集團(tuán)、子公司）監(jiān)控中心處理，并存儲在可能結(jié)構(gòu)不同的各數(shù)據(jù)庫中，將有關(guān)配置數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上傳至市（集團(tuán)）、省監(jiān)控中心，在市（集團(tuán)）、省監(jiān)控中心設(shè)置數(shù)據(jù)聯(lián)邦（Federation server）服務(wù)器，解決市（集團(tuán)）、省對縣（集團(tuán)、子公司）監(jiān)控中心各煤礦實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的訪問問題。采用這種方法解決全省的煤礦安全生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的大量數(shù)據(jù)存儲、高效互訪、并提高數(shù)據(jù)安全性和穩(wěn)定性問題，在煤炭系統(tǒng)屬于創(chuàng)新，在國內(nèi)具有先進(jìn)性。

5）可以提供多種數(shù)據(jù)共享方式。國內(nèi)外尚無通過煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、向相關(guān)政府部門提供煤礦安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)的先例。此次研究實(shí)現(xiàn)了以文件或網(wǎng)頁模塊等方式、向省市縣稅務(wù)、國土等部門及時(shí)提供各煤礦煤炭產(chǎn)量、安全情況、礦圖等共享數(shù)據(jù)和圖形的功能，屬國內(nèi)外首創(chuàng)。

3 執(zhí)法網(wǎng)系統(tǒng)的功能

1）能夠提升煤炭行業(yè)的安全監(jiān)管水平。執(zhí)法網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)煤礦安全監(jiān)控、井下作業(yè)人員管理、煤炭產(chǎn)量遠(yuǎn)程監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)一監(jiān)測，并將主要安全數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)顯示分析，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)報(bào)警執(zhí)法等功能；可適應(yīng)縣級監(jiān)管單位對煤礦監(jiān)管，省市負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息的匯總、分析、執(zhí)法監(jiān)督、掌握判斷安全生產(chǎn)形勢，制定相應(yīng)政策等監(jiān)管職能；也可方便相關(guān)部門共享煤礦安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)資源等。

2）促進(jìn)煤炭企業(yè)“三大監(jiān)控系統(tǒng)”的建設(shè)完善，保障煤礦實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。建設(shè)完善煤礦“三大監(jiān)控系統(tǒng)”是國家強(qiáng)制性要求。執(zhí)法網(wǎng)的監(jiān)管機(jī)關(guān)可實(shí)時(shí)監(jiān)控煤礦三大系統(tǒng)的使用運(yùn)行情況，保證發(fā)揮其應(yīng)有的功能，促進(jìn)煤礦實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

3）提供政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)與煤礦企業(yè)之間雙向互動的信息化平臺，建成全省煤炭行業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管與辦公內(nèi)網(wǎng)?？砂葱枰?，在執(zhí)法網(wǎng)系統(tǒng)綜合信息平臺上擴(kuò)充煤礦基本信息管理、井下安全避險(xiǎn)等“六大系統(tǒng)”運(yùn)行情況監(jiān)測、煤礦重大隱患處理督辦、事故應(yīng)急響應(yīng)、人員避險(xiǎn)、急救、協(xié)調(diào)指揮、處理等功能，本質(zhì)上就是建成了全省煤炭行業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管與辦公內(nèi)網(wǎng)。

4 結(jié)束語

執(zhí)法網(wǎng)系統(tǒng)是根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，利用煤炭專網(wǎng)作為傳輸途徑，建立的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)、煤炭產(chǎn)量監(jiān)測系統(tǒng)、煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)（三大監(jiān)控系統(tǒng)），由煤礦至縣（集團(tuán)、子公司）、市（省屬集團(tuán)）、省煤礦監(jiān)管部門的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)綜合利用、對煤礦安全生產(chǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管的統(tǒng)一聯(lián)網(wǎng)平臺，它將提高行政效率、加大對煤礦企業(yè)的安全監(jiān)管力度，促進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)。

[1]景玉海，王亞斌，何峰.煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)培訓(xùn)教材[M].太原：山西科學(xué)技術(shù)出版社，2009.

[2]王君.煤礦高層管理人員[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2011.