露天煤礦本質(zhì)安全管理信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

【摘要】露天煤礦本質(zhì)安全管理信息系統(tǒng)是現(xiàn)代化信息系統(tǒng)在露天煤礦本質(zhì)安全管理工作上的實際應(yīng)用。它的關(guān)鍵作用是對煤礦生產(chǎn)工程、系統(tǒng)中存在的危險、有害因素及可能導(dǎo)致的危害結(jié)果和程度所涉及到的人、機、環(huán)、管四個方面進行的考核預(yù)警，并將數(shù)據(jù)結(jié)果進行統(tǒng)計分析，供管理者提出合理可行的安全對策措施，指導(dǎo)煤礦企業(yè)對危險源進行控制和事故預(yù)防，以達到事故率最低、經(jīng)濟損失最少、安全效益最優(yōu)的目的。該文討論了露天煤礦本質(zhì)安全管理信息系統(tǒng)的主要功能和系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計，闡述了系統(tǒng)在開發(fā)環(huán)節(jié)的主要關(guān)鍵技術(shù)，從而進一步研究了系統(tǒng)主要功能模塊的實現(xiàn)方法。

【關(guān)鍵詞】露天煤礦；本質(zhì)安全管理信息系統(tǒng)；考核預(yù)警；對策措施

露天煤礦在安全管理方面不僅有別于井工礦，而且有別于其他行業(yè)的安全管理。露天煤礦安全運行具有變動性、季節(jié)性、開發(fā)性和機動性等特點。季節(jié)性表現(xiàn)在露天煤礦生產(chǎn)是在露天場所進行的，受季節(jié)氣候影響；作業(yè)地點和環(huán)境始終處于動態(tài)的狀態(tài)，如排土場道路頻繁變更、采掘線推進等；而且由于露天性質(zhì)，生產(chǎn)很難成為封閉式或工廠式，具有開發(fā)式特點；煤礦生產(chǎn)采用大量大型機械，如運輸卡車及指揮車等，具有很強的機動性。

露天煤礦本質(zhì)安全管理信息系統(tǒng)是針對露天煤礦的特點而開發(fā)的系統(tǒng)，采用內(nèi)外因理論體系以及PDCA閉環(huán)管理流程，實現(xiàn)露天煤礦安全管理的各個環(huán)節(jié)。通過系統(tǒng)管理保證露天煤礦的安全化管理。

一、露天煤礦作業(yè)過程危險源辨識及其風(fēng)險預(yù)控體系理論

（一）內(nèi)外因理論

事物的產(chǎn)生和發(fā)展通常都是由內(nèi)部因素和外部因素的共同作用引起的。所謂內(nèi)因是指系統(tǒng)中存在的危險物質(zhì)或危險能量，是生產(chǎn)系統(tǒng)固有的屬性，不受外部因素影響的客觀存在，可稱為危險源。內(nèi)因演變?yōu)槭鹿市枰獠坑|發(fā)因素，即不安全因素。之所以會發(fā)生事故，是內(nèi)、外因同時存在，且共同作用的結(jié)果。

（二）內(nèi)、外因素和事故的辯證關(guān)系

危險源是事故發(fā)生的內(nèi)在根源，人、機、環(huán)、管的不安全因素是導(dǎo)致事故的外在條件，其中人、機、環(huán)是直接原因，而管理缺陷是深層次的原因，關(guān)系如下：

危險能量、物質(zhì)是固有的、是客觀存在的，是事故發(fā)生的內(nèi)因，危險能量越大、危險物質(zhì)數(shù)量越多，則其破壞力也越大，后果也越嚴(yán)重。因此，內(nèi)因決定著后果的嚴(yán)重程度。外因危險源是觸發(fā)系統(tǒng)能量意外釋放的不安全因素，不安全因素越多，觸發(fā)事故發(fā)生的可能性越大，因此，外因決定事故發(fā)生的可能性。二者共同作用，決定系統(tǒng)中危險源演變?yōu)槭鹿曙L(fēng)險的大小。

根據(jù)內(nèi)外因事故致因理論，系統(tǒng)中的危險物質(zhì)或能量通常不可或很難避免，而觸發(fā)內(nèi)因演變?yōu)槭鹿实耐獠恳蛩?，通過采取有效措施，可以消除和避免。

（三）PDCA閉環(huán)管理流程

PDCA是美國質(zhì)量管理專家戴明博士提出，它是全面質(zhì)量管理所應(yīng)遵循的科學(xué)程序。全面質(zhì)量管理的全部過程，就是質(zhì)量計劃的制訂和組織實現(xiàn)的過程，這個過程按照PDCA流程不停頓地周而復(fù)始運轉(zhuǎn)。一個循環(huán)完成會解決一部分問題，可能還有其他問題尚未解決，或者又出現(xiàn)新的問題，再進行下一輪。露天煤礦本質(zhì)安全管理同樣使用該理論。一下安全管理工作不可能一蹴而就，執(zhí)行PDCA流程后，會在安全管理工作方面解決一定問題，分析當(dāng)前存在隱患及制定隱患處理流程，查找危險源并減少危險源的產(chǎn)生等等，但是在某種情況下并不能一次性得到解決，那我們將PDCA再執(zhí)行，對當(dāng)前安全工作再分析，最終將安全問題降到最小，減少人員、設(shè)備的損失。

二、露天煤礦本質(zhì)安全管理信息系統(tǒng)的功能分析

露天礦本質(zhì)安全管理信息系統(tǒng)將內(nèi)外因理論融入到信息系統(tǒng)中，通過現(xiàn)場考核的方式，將外因的實際情況及時預(yù)警，把外因危險源扼殺在萌芽階段，防止事故的實際發(fā)生。

（一）基本設(shè)計概念

露天煤礦本質(zhì)安全管理信息系統(tǒng)以露天礦特有的內(nèi)外因風(fēng)險管理表為基礎(chǔ)，以PDCA循環(huán)管理模式為依據(jù)，以網(wǎng)絡(luò)信息化為依托，形成的一套切合實際應(yīng)用的管理信息系統(tǒng)。采用現(xiàn)在流行的B/S方式在企業(yè)局域網(wǎng)中運行，極大的提升了安全監(jiān)管工作的實際效果。

（二）主要功能模塊

露天煤礦本質(zhì)安全管理信息系統(tǒng)主要功能模塊分為五大塊：

1、安全考核檢查模塊

安全考核檢查是煤礦安全監(jiān)察人員的主要工作。監(jiān)察人員通過現(xiàn)場檢查的方式查出問題，并對照系統(tǒng)中已有風(fēng)險管理表的具體情況將問題錄入系統(tǒng)，系統(tǒng)自動生成預(yù)警。

不同于傳統(tǒng)紙質(zhì)傳達的方式，各基層部門通過系統(tǒng)便可查詢到自身單位存在的安全問題，同時針對問題提出整改措施并加以整改，整改完成后將整改經(jīng)過反饋到系統(tǒng)中，以供監(jiān)察人員及時復(fù)查。復(fù)查合格后系統(tǒng)自動銷警，復(fù)查不合格預(yù)警升級并重新進入整改階段。

2、隱患處理模塊

隱患是指有導(dǎo)致未來發(fā)生事故可能性、具有潛在的事故危險性設(shè)備和環(huán)境方面存在的不安全狀態(tài)。對有著特殊要求的露天煤礦企業(yè)而言，隱患的消除是至關(guān)重要的。

隱患的發(fā)現(xiàn)在基層和安監(jiān)兩個方面，基層是安全工作的排頭兵，基層發(fā)現(xiàn)隱患重要性尤為重要。

基層職工及安全監(jiān)察人員發(fā)現(xiàn)隱患后及時填報該系統(tǒng)，系統(tǒng)可針對隱患的危險程度做出預(yù)警，進入隱患處理流程。機關(guān)責(zé)任部室對隱患進行快速審查并針對隱患做出整改意見，安排責(zé)任部門進行整改。責(zé)任部門實施整改，將整改階段具體情況反饋到系統(tǒng)中，供機關(guān)責(zé)任部室掌握隱患處理過程。隱患處理完成后，相關(guān)部室組織人員對隱患進行復(fù)查。復(fù)查合格后系統(tǒng)自動銷警，復(fù)查不合格預(yù)警升級并重新進入整改階段。

3、事故處理模塊

本質(zhì)安全管理的最終目標(biāo)是實現(xiàn)企業(yè)人、機（物）、環(huán)系統(tǒng)的最佳匹配，使事故降到人們期望和社會可能接受的水平。

事故處理模塊中，可按照事故發(fā)生的具體情況如實填入系統(tǒng)中，并及時形成事故預(yù)警。同時按照扣分規(guī)則及輕重程度對二級單位進行扣分，達到預(yù)防警示的作用。調(diào)查小組在事故基礎(chǔ)上制定相應(yīng)的預(yù)防措施，并形成制度，預(yù)防同樣事故的再次發(fā)生。

4、督辦工作模塊

督辦工作模塊是將安全日常工作信息化的一個過程。起主要工作流程為：工作提報→領(lǐng)導(dǎo)審核→具體工作安排→工作反饋→復(fù)查→備案存檔。

工作提報：安監(jiān)部門發(fā)起工作任務(wù)，例如上級交辦的工作，常規(guī)性工作及臨時性工作，各二級單位上報工作。任務(wù)發(fā)起人詳細(xì)說明工作的具體內(nèi)容：

領(lǐng)導(dǎo)審核：安監(jiān)部門或各二級單位領(lǐng)導(dǎo)對工作任務(wù)進行審核批示

具體工作安排：相關(guān)責(zé)任人員按照一定原則對工作進行布置

工作反饋：相關(guān)工作責(zé)任人對工作進展進行反饋，直到工作完成

工作復(fù)查：任務(wù)發(fā)起人對工作任務(wù)完成情況進行復(fù)查，復(fù)查合格后任務(wù)結(jié)束

備案存檔

5、統(tǒng)計報表分析模塊

統(tǒng)計報表分析模塊是對考核檢查數(shù)據(jù)深層次分析加工的一個過程，在安全考核檢查結(jié)果的直觀體現(xiàn)。

日常報表包括年度統(tǒng)計報表、季度統(tǒng)計報表、月安全考核統(tǒng)計報表、個人統(tǒng)計報表以及檢查人統(tǒng)計報表等日常報表。

分析報表包括危險源趨勢判斷，煤礦可靠性分析。危險源趨勢判斷是對安全考核檢查的歷史數(shù)據(jù)按照人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、設(shè)備環(huán)境方面的缺陷三個方面進行的分析，得出當(dāng)前或者某個階段各類問題出現(xiàn)的頻率，指導(dǎo)安全工作的穩(wěn)步實施。煤礦可靠性分析是對煤礦安全工作的各個方面進行綜合分析，指導(dǎo)整體安全管理工作有序進行。

三、系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計

為了使系統(tǒng)具有良好的擴展性和通用性，整體架構(gòu)設(shè)計為三層架構(gòu)模式：表現(xiàn)層（UI）、業(yè)務(wù)邏輯層（BLL）、數(shù)據(jù)訪問層（DAL）。

表現(xiàn)層：展現(xiàn)給用戶的界面，即系統(tǒng)呈現(xiàn)給用戶的信息。主要表示W(wǎng)EB方式，也可以表示成WEBFORM方式。本系統(tǒng)中涉及到的考核預(yù)警信息、隱患預(yù)警信息、新聞通知、文檔下載等，都通過網(wǎng)頁的形式直觀展現(xiàn)，針對不同用戶將信息直觀展現(xiàn)。

業(yè)務(wù)邏輯層：針對具體事務(wù)的操作，包括對數(shù)據(jù)層的操作以及業(yè)務(wù)層的操作。如果說數(shù)據(jù)訪問層是積木，那業(yè)務(wù)邏輯層就是針對這些積木的搭建。本安系統(tǒng)中考核統(tǒng)計、整改流程、隱患處理流程等操作都能夠在業(yè)務(wù)邏輯層實現(xiàn)。

數(shù)據(jù)訪問層：對事務(wù)原始數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)庫或者文本文件等存放數(shù)據(jù)的形式）的操作層，對數(shù)據(jù)操作（增添、修改、刪除、更新等），而不是數(shù)據(jù)庫，具體為業(yè)務(wù)邏輯層和表示層服務(wù)。

三層架構(gòu)的使用具有很多優(yōu)點：開發(fā)人員可以只關(guān)注整個結(jié)構(gòu)中的某一層；實現(xiàn)用新的實現(xiàn)替換原有層次相對簡單；可以降低層與層之間的依賴性；利于各層邏輯的復(fù)用；結(jié)構(gòu)更加明確；維護成本和維護時間極大降低。

四、系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù)

（一）系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)

本系統(tǒng)采用ASP.NET技術(shù)開發(fā)，使用C#為開發(fā)語言。ASP.NET是微軟推出的WEB開發(fā)技術(shù)，它提供了一種基于組件、可擴展且易于使用的方式來構(gòu)建、部署及運行面向任意瀏覽器和移動設(shè)備的WEB應(yīng)用程序。它具有將業(yè)務(wù)邏輯代碼與顯示邏輯分開處理、高效的可管理性、易于配置和部署等優(yōu)點。系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，用戶界面采用通用WEB瀏覽器，結(jié)合多種Script語言和ActiveX技術(shù)，利用瀏覽器來實現(xiàn)原需要復(fù)雜軟件才能實現(xiàn)的強大功能，大大簡化了客戶端電腦的載荷，降低了總體成本。數(shù)據(jù)庫采用傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫SqlServer 2005，它是一個具備完全Web支持的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。系統(tǒng)采用IIS服務(wù)器發(fā)布網(wǎng)站。

（二）關(guān)鍵技術(shù)是實現(xiàn)方法

1、C#開發(fā)語言

C#開發(fā)語言是一種面向?qū)ο蟮拈_發(fā)語言，它具有安全、簡潔的特點，而且功能語法強大、數(shù)據(jù)類型豐富、支持封裝、繼承和多態(tài)等概念，是目前.NET應(yīng)用程序開發(fā)的主流開發(fā)語言。C#開發(fā)語言同Java一樣，也是一種跨平臺的編程語言。C#在執(zhí)行過程中首先編譯成中間語言，然后再由編譯器編譯成代碼執(zhí)行。.NET編譯器可以編譯任何支持.NET框架的語言編寫的程序。

2、SQL SERVER 2005

SQL SERVER 2005能夠支持大型企業(yè)進行聯(lián)機事務(wù)處理、數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)分析和網(wǎng)站服務(wù)。利用它可以快速的創(chuàng)建和管理數(shù)據(jù)庫，同時在企業(yè)級數(shù)據(jù)管理方面增強了性能。SQL SERVER 2005支持多種設(shè)備的接入和不同平臺的交互，通過協(xié)同操作，能夠為不同的接入設(shè)備中應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)支持。

3、數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)ADO.NET

ADO.NET是一組用于和數(shù)據(jù)源進行交互操作的面向?qū)ο蟮念悗臁Ｋ梢院筒煌愋偷臄?shù)據(jù)源進行交互，主要包含五個對象：Connection對象、Command對象、DataAdapter對象、DataReader對象和DataSet對象。提供四種方式進行連接：使用SqlConnection對象連接SqlServer數(shù)據(jù)庫；使用OleDbconnection對象連接Access等數(shù)據(jù)庫；使用ODBCConnection對象連接控制面板中配置了數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)庫；使用OracleConnection對象連接Oracle數(shù)據(jù)庫。本系統(tǒng)采用SqlServer，所以使用SQL ServerNet FrameWorK數(shù)據(jù)提供程序中的SqlConnection對象進行數(shù)據(jù)庫連接。

4、AJAX異步JavaScript和XML技術(shù)

AJAX是一種創(chuàng)建交互式網(wǎng)頁應(yīng)用的網(wǎng)頁開發(fā)技術(shù)。它的技術(shù)是JavaScript對象XMLHttpRequest，該對象是一種支持異步請求的技術(shù)，也就是說該對象可以使用JavaScript向服務(wù)器提出請求并處理相應(yīng)而不阻塞用戶。同時AJAX在瀏覽器與WEB服務(wù)器之間采用異步數(shù)據(jù)傳輸，這樣可使網(wǎng)頁從服務(wù)器請求少量的信息，而不是整個頁面。本系統(tǒng)在網(wǎng)頁上同樣采用AJAX，在預(yù)警信息量比較大的情況下，能夠及時刷新信息，保證預(yù)警內(nèi)容的及時更新。

五、總結(jié)

本文系統(tǒng)采用三層架構(gòu)進行設(shè)計，ASP.NET以及C#開發(fā)語言進行開發(fā)，SQLSERVER2005作為數(shù)據(jù)庫，針對露天煤礦的特殊行業(yè)性質(zhì)，開發(fā)實現(xiàn)功能上集安全考核檢查、隱患處理、事故處理、督辦工作及統(tǒng)計分析功能為一體的系統(tǒng)。將露天煤礦的安全工作系統(tǒng)化、信息化，實現(xiàn)了合理的系統(tǒng)管理，提高了工作效率。

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