淺析“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下煤礦管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

盧 煒

（山西煤炭進出口集團左云長春興煤業(yè)有限公司，山西 大同 037100）

近年來，煤礦重大事故頻發(fā)，其中一個主要的因素就是現(xiàn)有煤礦企業(yè)安全監(jiān)控系統(tǒng)比較落后、封閉，存在太多的局限性[1]，不能實時掌握礦井的動態(tài)作業(yè)成了制約煤炭企業(yè)安全發(fā)展的屏障[2]。而現(xiàn)有煤炭企業(yè)管理人員、職工對安全管理、安全意識、作業(yè)規(guī)范理解不夠深刻，往往因為蠻干、習(xí)慣性違章等不良行為釀成事故[3]?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”煤礦管理系統(tǒng)作為一種全新的高效管理系統(tǒng)應(yīng)當被廣泛應(yīng)用至煤礦的管理領(lǐng)域[4]。

長春興礦井現(xiàn)有“六大系統(tǒng)”、大型設(shè)備遠程自動化控制系統(tǒng)、OA辦公系統(tǒng)等多個自成體系的子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)內(nèi)部擁有較為先進的智能化、信息化配置，實現(xiàn)了子系統(tǒng)內(nèi)部的“無人—少人”操作。但子系統(tǒng)之間互不統(tǒng)屬，相互之間信息無法共享，嚴重制約了煤礦管理的水平，限制了上級職能部門隨時監(jiān)管、監(jiān)督。為實現(xiàn)礦井管理的整體信息化與智能化，必須結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，形成“互聯(lián)網(wǎng)+”煤礦管理系統(tǒng)，以實現(xiàn)對礦井的全方位立體式實時監(jiān)控與管理。

1 礦井概況

左云長春興礦位于山西省大同市左云縣小京莊鄉(xiāng)境內(nèi)，井田南北寬3.5km，東西長7.5km，面積19.8km2。批準開采16#～25#煤層，可采煤層4層，22#為主要開采煤層，煤層厚度為9～12m。礦井設(shè)計生產(chǎn)能力240萬t/a。該礦部分系統(tǒng)實現(xiàn)了自動化，各自成體系的子系統(tǒng)未能融合成一個整體，不能實現(xiàn)全礦井實時管理與監(jiān)控。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”煤礦管理系統(tǒng)的實施內(nèi)涵

互聯(lián)網(wǎng)+煤礦管理系統(tǒng)就是利用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、智能手機、Android技術(shù)開發(fā)、RTSP流媒體視頻播放等技術(shù)與煤炭行業(yè)傳統(tǒng)安全管理深度融合，全面提升煤炭企業(yè)的安全管理水平和技術(shù)管理水平?；ヂ?lián)網(wǎng)+煤礦管理系統(tǒng)將多個管理子系統(tǒng)有效地結(jié)合，運用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、云端數(shù)據(jù)技術(shù)、PLC集中控制技術(shù)將安全生產(chǎn)管理中的各項設(shè)備、監(jiān)控、數(shù)據(jù)及相關(guān)信息進行整合，利用智能終端平臺（手機、IPAD、網(wǎng)絡(luò)電視、PC客戶端、監(jiān)控大屏）可以隨時隨地讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，使礦井生產(chǎn)管理技術(shù)整體提升到一個新的高度，管理產(chǎn)生“1+1＞2”的經(jīng)濟效果。

3 “互聯(lián)網(wǎng)+”煤礦管理系統(tǒng)的建設(shè)階段

移動互聯(lián)網(wǎng)+煤礦管理系統(tǒng)建設(shè)共分四個階段：

第一個階段是開發(fā)階段，將企業(yè)內(nèi)部在用的各個子系統(tǒng)完善、調(diào)用、融合。

第二個階段是大數(shù)據(jù)、云儲存階段，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將系統(tǒng)的數(shù)據(jù)上傳、共享、分析。

第三個階段是物聯(lián)網(wǎng)階段，將任何設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)相連，進行信息的交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。

第四個階段是“無人則安”階段，實現(xiàn)礦井局部無人、少人。

4 “互聯(lián)網(wǎng)+”煤礦管理系統(tǒng)的建設(shè)原則

結(jié)合長春興礦發(fā)展實際，移動互聯(lián)網(wǎng)+煤礦管理系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)遵循以下原則：

（1）自主性與理念性。依托自己的科研團隊根據(jù)國際市場發(fā)展趨勢進行研發(fā)。

（2）經(jīng)濟性與實用性。利用原有子系統(tǒng)進行整合，切實提高工作效率，降低各環(huán)節(jié)費用投入。

（3）開放性與擴展性。利用國際統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口，易于系統(tǒng)平臺的接入與擴展。

（4）先進性與可靠性。利用成熟、穩(wěn)定的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、手機APP技術(shù)，保證數(shù)據(jù)的傳輸穩(wěn)定、準確。

（5）易操作和維護性。繪制人性化操作界面，操作流程化，便于數(shù)據(jù)的調(diào)用、分析和系統(tǒng)維護。

（6）安全穩(wěn)定性。利用防火墻、先進的殺毒軟件、嚴格的權(quán)限管理以保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

5 “互聯(lián)網(wǎng)+”煤礦管理系統(tǒng)的板塊構(gòu)建

煤礦“互聯(lián)網(wǎng)+”煤礦管理系統(tǒng)應(yīng)當主要針對煤礦管理的方方面面，對煤礦整體形成全方位立體式的實時監(jiān)控與管理，必須將系統(tǒng)分為四個主要模塊：安全資源管理、人力資源管理、行政辦公管理以及成本管理，見表1所示。由于安全資源管理涵蓋范圍較廣，工作環(huán)境較為惡劣，必須構(gòu)建安全管理系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)，以便實時管理監(jiān)控煤礦的安全生產(chǎn)，見圖1。為實現(xiàn)煤礦管理的垂直化與分級化管理必須構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”煤礦管理系統(tǒng)架構(gòu)，見圖2。

表1 移動互聯(lián)網(wǎng)+煤礦管理系統(tǒng)初期板塊構(gòu)建規(guī)劃表

圖1 安全管理系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)構(gòu)建圖

圖2 “互聯(lián)網(wǎng)+”煤礦管理系統(tǒng)架構(gòu)圖

6 “互聯(lián)網(wǎng)+”煤礦管理的主要系統(tǒng)構(gòu)建

“互聯(lián)網(wǎng)+”煤礦管理的主要目的就是構(gòu)建一個能夠?qū)崟r監(jiān)控煤礦生產(chǎn)、安全、行政等所有模塊的綜合管理系統(tǒng)，方便煤礦決策層做出正確決策。“互聯(lián)網(wǎng)+”瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，通過匹配數(shù)據(jù)接口，進行參數(shù)采集，并上傳到互聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時共享；“互聯(lián)網(wǎng)+”安全生產(chǎn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過RTSP視頻流技術(shù)，或重新設(shè)置數(shù)據(jù)流，將煤礦井下安全生產(chǎn)監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)同步上傳到互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，并可在智能終端平臺上進行實時播放；“互聯(lián)網(wǎng)+”生產(chǎn)設(shè)備集控系統(tǒng)，利用PLC可編程控制器網(wǎng)絡(luò)接口與礦井環(huán)網(wǎng)對接，實現(xiàn)遠程監(jiān)控、操作，使得生產(chǎn)設(shè)備各項運行數(shù)據(jù)透明化、信息化；“互聯(lián)網(wǎng)+”視頻會議系統(tǒng)，將現(xiàn)有的在技術(shù)方面已非常成熟的視頻會議系統(tǒng)，引入到煤炭生產(chǎn)管理中，實現(xiàn)遠程視頻、專家培訓(xùn)的有機結(jié)合；“互聯(lián)網(wǎng)+”安全教育及技能培訓(xùn)系統(tǒng)，將學(xué)習(xí)情況保存到個人學(xué)習(xí)歷史庫中，在管理系統(tǒng)中對每個人學(xué)習(xí)情況進行大數(shù)據(jù)智能分析，全方位地了解職工個人技能掌握情況；互聯(lián)網(wǎng)+材料管理系統(tǒng)，實現(xiàn)傳統(tǒng)的材料倉庫管理功能和信息共享與互通，對材料消耗進行綜合管理，降低了庫存成本；互聯(lián)網(wǎng)+大型設(shè)備管理系統(tǒng)，對大型設(shè)備做到了全壽命管理，包括日常的保養(yǎng)維護、設(shè)備大修均記錄在案；“互聯(lián)網(wǎng)+”人員出勤及成本核算系統(tǒng)，將出勤、井下運行軌跡、圓班原煤產(chǎn)量等信息實時上傳到互聯(lián)網(wǎng)上，便于管理人員隨時對成本進行監(jiān)控；“互聯(lián)網(wǎng)+”辦公OA系統(tǒng)，通過互聯(lián)網(wǎng)+平臺，將公文傳閱、待簽批、材料領(lǐng)用、設(shè)備申請、員工請假等信息實時傳遞到互聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)中；“互聯(lián)網(wǎng)+”安全管理系統(tǒng)，將隱患排查、三違曝光內(nèi)容進行公示，切實地將存在的隱患、問題及時公告；“互聯(lián)網(wǎng)+”視頻教學(xué)系統(tǒng)，將視頻教學(xué)資料集中發(fā)布到礦內(nèi)信息管理平臺中，并對其進行流媒體化處理，按照教學(xué)種類劃分，實現(xiàn)在智能終端平臺（電腦、區(qū)隊液晶電視、移動手持終端）上的播放；“互聯(lián)網(wǎng)+”電子圖書館系統(tǒng)，將培訓(xùn)教材、電子圖書等資料集中發(fā)布到礦內(nèi)信息管理平臺中；“互聯(lián)網(wǎng)+”員工互動交流平臺系統(tǒng)，具有投訴、建議、回執(zhí)、聊天室、個人博客等多項功能；“互聯(lián)網(wǎng)+”班組建設(shè)系統(tǒng)，建立班組建設(shè)接口模塊，由區(qū)隊班組自行定義及上傳顯示內(nèi)容；“互聯(lián)網(wǎng)+”遠程指揮、實景上傳系統(tǒng)，用于接受“實景上傳”功能所拍攝的實時井下視頻圖像，進行雙向通話；互聯(lián)網(wǎng)+精益、創(chuàng)新管理系統(tǒng)，將開展的精益管理及創(chuàng)新管理通過該平臺，充分進行展示。

7 結(jié)論

本文針對長春興礦“互聯(lián)網(wǎng)+”煤礦管理系統(tǒng)的升級實際，實地調(diào)研該礦生產(chǎn)實際與管理現(xiàn)狀較為落后，各子系統(tǒng)自成體系，嚴重制約該礦管理水平提升。理論分析了“互聯(lián)網(wǎng)+”煤礦管理系統(tǒng)的基本特點與建設(shè)要求以及建設(shè)原則。結(jié)合該礦管理實際與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動智能終端技術(shù)，對礦井的現(xiàn)有子系統(tǒng)升級改造，融合成一個整體，通過終端平臺可以實時查看相關(guān)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)安全管理由靜態(tài)管理向動態(tài)達標的轉(zhuǎn)變，由被動管理向主動管理的轉(zhuǎn)變，由現(xiàn)場管理延伸全方位、全時段管理的轉(zhuǎn)變。