計算機技術中的煤礦安全管理應用

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摘要：以計算機技術為基礎的煤炭安全信息管理系統(tǒng)，對煤礦的安全性管理及提升企業(yè)的事故應對能力有著重要意義。闡述了計算機技術在煤礦安全管理中的應用意義，并分析了煤礦安全管理系統(tǒng)中計算機技術的組成、工作原理及具體應用。

關鍵詞：計算機技術；煤礦；安全管理；應用

0引言

隨著科學信息技術的不斷發(fā)展，計算機技術已開始滲透到社會生產(chǎn)、生活中的方方面面中，管理工作的信息化發(fā)展趨勢已成為多數(shù)企業(yè)發(fā)展的必然性趨勢。煤礦企業(yè)的生產(chǎn)難度高、規(guī)模與范圍廣、人員眾多，使得管理的實際難度較其他企業(yè)更高，因此，為了確保其安全管理與生產(chǎn)，建立以計算機為基礎的煤炭安全管理系統(tǒng)，實現(xiàn)煤礦企業(yè)管理的信息化水平成為必然。

1計算機技術在煤礦安全管理中的應用意義

計算機技術能對煤礦生產(chǎn)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和安全隱患等因素進行集中收集并細化分析，提升了生產(chǎn)管理中的信息化水平，通過互聯(lián)網(wǎng)信息傳輸功能，將所需傳遞的信息傳輸至領導層，促進生產(chǎn)中各項問題的及時整改，實現(xiàn)一種生產(chǎn)的循環(huán)式閉合管理系統(tǒng)。計算機能及時促進煤炭生產(chǎn)過程中的安全性，實現(xiàn)災害預防與事故預測，通過對因素的細化分析，明確隱患的實際等級，促進安全管理的規(guī)范化與科學化。另外，計算機還能將生產(chǎn)中“三違”信息標準進行界定和明確，實現(xiàn)班組生產(chǎn)的科學性考核，促進了生產(chǎn)的精細化管理。

2煤礦安全管理系統(tǒng)中計算機技術的組成及工作原理

2.1系統(tǒng)構成

煤礦的安全管理系統(tǒng)主要表現(xiàn)在監(jiān)控管理中，監(jiān)控系統(tǒng)的核心結構是分布在煤炭生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的集散型設備，包括地面中心站、傳感器、井下監(jiān)督控制分站、圖形工作站、控制執(zhí)行器及遠程終端等[1]。其中的監(jiān)控中心站點是煤礦安全生產(chǎn)的監(jiān)控核心，此設備能有效實現(xiàn)系統(tǒng)任務的協(xié)調調度、定義配置、數(shù)據(jù)處理、設備組態(tài)、數(shù)據(jù)通信及網(wǎng)絡信息共享等任務。在煤礦安全生產(chǎn)中，對于計算機的應用最主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡監(jiān)控這一技術中，通過信息技術，促進生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的信息化、智能化與自動化，實現(xiàn)良好的生產(chǎn)安全防護。計算機技術在生產(chǎn)安全監(jiān)控系統(tǒng)中主要體現(xiàn)在智能分站、網(wǎng)絡系統(tǒng)、地面中心站、電力監(jiān)測、傳感器、瓦斯抽放器、斷電儀器等。其中最為重要的地面中心站，負責對各個礦井分站信息的采集，并在統(tǒng)一的計算機設備中進行處理與應對，實現(xiàn)安全性管理。

2.2工作原理

地面中心站是由主體的計算機系統(tǒng)進行統(tǒng)一控制的，其程序為主機—分站點—傳感器，中心站點負責對各礦井分站的信息采集，然后在統(tǒng)一的終端設備中進行處理，尤其是在瓦斯保障的監(jiān)測中使用效果更加明顯。系統(tǒng)中的監(jiān)控管理，主要是通過在各個生產(chǎn)礦井中安裝數(shù)據(jù)測控點來實現(xiàn)，在各個檢測點中實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的交互傳輸，并將采集的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)終端設備中，然后井上的中心站點會對收到的信息進行分析，并設置安全標準線，用以約束數(shù)據(jù)的參數(shù)指標[2]，當某一分站所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)超過了這一標注線，那么在終端中將直接作出警示預警，警示燈閃爍，傳感器也一同亮起，顯示礦井中異常現(xiàn)象的出現(xiàn)。電力檢測的子系統(tǒng)主要有中央和采區(qū)的變電所兩部分，通過電量采集設備將中央與采區(qū)變電所中的電壓、直流、功率及因數(shù)等信息傳輸至分站設備中，經(jīng)過分站處理過后再傳輸至地面的中心站中，實現(xiàn)井下電力系統(tǒng)的實時監(jiān)控。另外，監(jiān)控功能系統(tǒng)還具備攝像的功能，實現(xiàn)礦井內生產(chǎn)的實施監(jiān)控。

3計算機技術在煤礦安全管理中的應用

在煤礦生產(chǎn)中，災難的預防、事故預測、人員考核、隱患處理及應急方案的處理等都會影響到煤礦生產(chǎn)的安全性，且內容所包含的因素相對繁雜，通過計算機技術對管理信息數(shù)據(jù)的優(yōu)化處理，有效增加了煤礦安全信息管理的水平，從而減少了生產(chǎn)中安全事故的產(chǎn)生。

3.1瓦斯安全監(jiān)測系統(tǒng)

瓦斯爆炸事故是礦井安全事故發(fā)生的最主要原因，而建立瓦斯檢測系統(tǒng)能有效實現(xiàn)瓦斯的安全管理，及時了解礦井內瓦斯情況。這一系統(tǒng)主要有地面中心站、傳輸設備、井下分站、傳感器等，其地面中心站由計算機、傳輸設備及模擬盤等設備組成，能實現(xiàn)礦井內瓦斯數(shù)據(jù)信息的檢測、分析、存儲等，并對分析結果進行優(yōu)化處理，對于危險性指標及時警示，為應急處理提供數(shù)據(jù)參考；傳感器有瓦斯、風風速、負壓及溫濕度等多類型傳感器[3]，是礦井內安全生產(chǎn)中的重要組成；井下分站的作用是將礦井下的信號和數(shù)據(jù)信息進行采集，然后將數(shù)據(jù)匯總并傳輸至地面中心站中；傳輸設備主要有調制器、應用電纜等，負責對數(shù)字信息的有效傳輸。

3.2礦井通風網(wǎng)絡監(jiān)測系統(tǒng)

礦井下的通風監(jiān)測系統(tǒng)，由地下分站、傳感器、傳輸設備等部分組成，其核心在于計算機的模擬技術、網(wǎng)絡仿真技術等，實現(xiàn)礦井通風情況和方式等因素的實時監(jiān)測，并對礦井下的通風安全進行動態(tài)性的模擬與評測，并將通風系統(tǒng)中的安全漏洞及時發(fā)現(xiàn)，通過這一動態(tài)性的監(jiān)測，將風速、風壓等數(shù)據(jù)進行計算機終端的智能分析[4]，對漏洞進行合理處理，實現(xiàn)通風的可靠性，在礦井災難時為救災提供科學決策的依據(jù)。

3.3礦井礦壓監(jiān)測系統(tǒng)

礦壓檢測系統(tǒng)由信號轉化器、傳感信號采集器、地面計算機及傳輸設備等部分組成，其監(jiān)測系統(tǒng)與瓦斯系統(tǒng)大致相同，都是對分站的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行參數(shù)數(shù)據(jù)儲存，并對礦壓值進行動態(tài)性的監(jiān)督，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的獲取。傳輸設備有調制器和通訊電纜等，通過信號媒介的良好傳輸，實現(xiàn)安全監(jiān)測。礦壓傳感器通常使用液壓支架信號，利用檢測數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)資料匯總，如果數(shù)據(jù)超過安全值域，那么系統(tǒng)將會轉入到緊急警示系統(tǒng)中，并進行自動報警。TinyOS是礦壓監(jiān)測系統(tǒng)的核心組成，主要由主組件、執(zhí)行組件、應用和傳感組件等組成[5]，其系統(tǒng)結構較簡單，且易操作，內部的模塊化、智能化設計，能實現(xiàn)動態(tài)的并發(fā)操作，系統(tǒng)內部的模塊皆有組件，且模塊之間存在接口連接，不受到傳感器的存儲資源限制。系統(tǒng)傳感器系統(tǒng)中信息的高度并行通信度使得若使用傳統(tǒng)通信形式將難以滿足安全管理的需要，因此，使用TinyOS系統(tǒng)，能將主體層的信息給予主動消息協(xié)議進行傳輸，將CPU（中央處理器）的利用率大大提升。

3.4井下安全考勤系統(tǒng)

井下的考勤管理系統(tǒng)較簡單，由入井口的考勤機、計算機和通訊線所組成，將井下出勤的實際人數(shù)與時間、工作實際情況等及時掌握。一般情況下，井下考勤系統(tǒng)包括礦燈打卡和金屬卡打卡兩種形式，在工作人員違規(guī)入井和出井操作時，系統(tǒng)會自動發(fā)出警報，領導者可根據(jù)信息進行及時反饋，實現(xiàn)人員的安全管理，避免安全事故的突發(fā)。在礦井事故救援工作中，人數(shù)的確定是一個難題，導致救援過程中依然要靠管理者手動清點人數(shù)并上報，導致救援實時機延誤。造成這一現(xiàn)象的原因依然是人員監(jiān)管過程中的不完善，因此，在礦井生產(chǎn)中必須要將安全視為第一位要素，通過井下安全的智能清點設備，進行人數(shù)的明確化。在井上有計算機終端并連接至井下，人員進入礦井之后，系統(tǒng)自動識別具體人數(shù)并進行顯示。在系統(tǒng)的總操作室安裝人數(shù)監(jiān)控設備，為事故救援和人員逃生提供保障。

3.5信息文檔處理系統(tǒng)

煤礦生產(chǎn)中的信息文檔處理系統(tǒng)主要包括安全檢查系統(tǒng)、事故分析、安全調度等功能，煤礦企業(yè)中的計算機、傳真機、打印機等被廣泛應用到系統(tǒng)中，實現(xiàn)了信息資源的科學處理。

3.6系統(tǒng)用戶層的結構與功能

系統(tǒng)用戶這一層直接面對生產(chǎn)管理層與技術層，技術層主要負責對煤礦的日常管理數(shù)據(jù)進行上報，并對不良處理方式進行指導等；管理層是企業(yè)內領導層人員進行的生產(chǎn)統(tǒng)籌管理。技術層主要負責對煤礦的安全生產(chǎn)和管理提供相關數(shù)據(jù)信息，為企業(yè)決策提供依據(jù)，而管理層則是利用技術層所上報的信息與數(shù)據(jù)，對生產(chǎn)過程和現(xiàn)狀進行分析與處理，并基于此做出管理方面的決策。

4結語

煤礦安全管理是煤炭行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎，是保障人員生命安全的重要武器，因此，應將計算機技術視為煤礦安全生產(chǎn)的重要切入點，加強對管理信息系統(tǒng)的完善建設，實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的精細化、信息化管理。

參考文獻：

［1］張秀凱，張冬輝.計算機技術在煤礦安全管理中的應用現(xiàn)狀與發(fā)展［J］.煤炭技術，2013，3(2)：112-114.

［2］司文建，朱永杰.計算機技術在煤礦安全管理中的應用研究［J］.煤炭技術，2013，8(15)：138-140.

［3］李巍，侯燕.計算機技術在煤礦安全管理中的應用［J］.煤炭技術，2013，8(4)：142-144.

［4］王用鑫，陳鴻.計算機技術在煤礦安全管理中的實踐及應用［J］.煤炭技術，2012，7(3)：268-270.

［5］牟劍偉.計算機技術在煤礦安全生產(chǎn)管理中的應用［J］.煤炭技術，2012，7(7)：87-89.

作者:尚園園 單位:霍州煤電集團李雅莊煤礦培訓中心