煤礦安全管理信息系統建設研究
時間:2022-09-27 10:55:37
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摘要:針對煤礦安全管理模式落后,各類生產事故頻發的不足,提出了一種煤礦智能化安全管理信息系統。該系統將風險分級管控和隱患排查治理機制相結合,形成了一個具有雙重預防工作機制的煤礦安全管理信息化平臺。經實際應用,該智能化安全管理系統能夠將安全管理人員數量降低57.1%,將礦山安全事故數量降低93.6%,實現了礦山安全管理的信息化和智能化。
關鍵詞:煤礦安全管理;雙重預防工作機制;信息化;風險管控
目前國內多數煤礦的生產方案依舊存在著較大的不足,各類安全標準、安全管理制度、信息傳遞等均未達到較高水平的信息化,安全體系架構不完整,存在著安全生產隱患排查不徹底、風險分級管控能力不足,對各類安全事故主要是依靠“被動防御”,未形成完整的隱患排查—風險分級管控—風險整改閉環管理體系,無法滿足煤礦安全生產的實際需求。為了徹底解決煤礦安全管理手段的不足,結合大數據和信息化技術,提出一種新的煤礦智能化安全管理信息系統,實現以煤礦風險等級管控和風險隱患排查治理的信息化為核心的雙重預防機制。
1雙重預防機制原理
為了實現對煤礦安全生產的全面提升,解決多數煤礦安全生產管理中對不同階段隱患“認不清、想不到”的不足,提出了一種新的雙重預防工作機制,就是將安全生產的關口前移,對安全生產的各個階段、各個工作進行全流程分析,識別出危險源,并根據發生頻次、影響程度確定風險等級,進行第一層的風險管控。然后對生產過程中的各個隱患點指定預防方案、整改措施并持續跟進完成整改,進行煤礦安全生產的第二層管控。通過風險管控、安全隱患治理的雙重把關,實現對煤礦安全生產的全面提升。
1.1風險管控
分析管控是以煤礦安全生產過程中的危險源識別作為風險分級的基礎,在危險源排查的過程中需要遵循“大小適中、便于分類、易于管理、范圍清洗”的原則,將煤礦生產全流程作為主線,然后將安全生產的不同部分作為支線,盡量避免各個風險源的相互交叉。完成風險源識別后及時建立風險源的信息臺賬,明確風險源位置、風險因素、管控措施、對應管控負責人等。
1.2危險源識別
在進行危險源識別的過程中可以采用事故樹分析法、失效模式與影響分析法等方式,對安全生產的各個環境進行細致剖析,及時識別出對生產安全有影響的因素,為了提高排查的全面性并便于實現信息化的管控,對危險源識別方法進行了統一,繪制了危險源排查匯總表。
1.3危險源閉環管理
在進行危險源識別和風險管控劃分后,需要統一下發隱患跟蹤治理通知單,明確跟進人及完成時間,定期進行進度通報,實現對煤礦安全生產的持續動態管理。
2雙重預防機制系統構架
在建立雙重預防機制后,為了解決采用傳統的安全風險管控手段所面臨的信息傳遞效率低下、信息難以實現閉環管理的不足,提出建立基于雙重預防機制的煤礦智能化安全管理信息系統[1]。基于煤礦安全生產流程的復雜性,該智能化安全管理信息系統需要建立統一的故障數據庫,充分發揮大數據檢索速度快、識別效率高的優勢。系統在搭建時應該滿足全面性、實用性、可靠性、開放性及通用性的需求。系統需要采用統一代碼、統一標準規范,便于實現數據的快速傳遞、全面共享,界面操作需簡單便捷,能夠快速實現數據的錄入和調取。系統需要有強大的數據存儲和分析能力,能夠對風險源進行快速匹配和分析。該系統還需要具備標準的擴展接口,能夠實現快速的拓展。為了保證對整個煤礦安全生產過程的全面管控,該系統將煤礦上的各類監控系統的數據進行全面整合,所有的監控數據同步傳輸到智能化安全信息管理系統的控制中心,由控制中心對所有數據進行統一處理和分析,轉換為不同類別的圖表、視頻,并最終將其上傳到控制終端,由相應的管理人員進行調取和監控。為了提高系統使用的安全性,對不同的人員設置了不同的權限信息,該煤礦安全管理信息系統的整體架構如圖1所示。
3雙重預防機制系統子模塊設計
為了適應不同煤礦安全管理模式的差異性,同時提高該安全管理信息系統的應用靈活性和可靠性,根據煤礦安全管理架構,將不同類型的安全管理系統進行模塊化設計。對風險源的識別和分析也采用了遞進式分析及自上而下擴展的方案,將一個復雜的系統用多個功能的模塊進行分解[2],提高數據信息傳遞的效率和可靠性。同時各個模塊之間具有橫向的數據傳輸通道,能夠實現數據的相互交換和跨模塊調用,實現對煤礦安全生產管理的全面信息化控制,提升安全管理效率和可靠性。該基于雙重預防機制的煤礦安全管理信息系統模塊設置如圖2所示[3]。由圖2可知,煤礦安全管理信息系統的模塊設置主要包括了信息公告管理模塊、風險分級管控模塊、隱患閉環管理模塊、數據分析預測模塊、系統管理模塊5個部分。(1)信息公告管理模塊主要是用于顯示煤礦管理的法律法規,展示隱患閉環公示并對風險庫的更新情況進行公告。(2)風險分級管控模塊內主要包含了風險數據庫、風險點排查臺賬、危險源辨識及風險評價與分級等,主要作用是把責任細化到班組、人員,為明確責任事故管理人員、提高風險管控效果奠定基礎。該模塊內還包含了風險信息下達功能,能夠根據風險類別、風險度將其自動推送給責任班組,實現風險數據信息的自動下達,提高風險管控的全面性。(3)隱患閉環管理模塊主要包含了隱患排查知識庫、隱患信息錄入及隱患通知下達等功能,能夠將煤礦企業的隱患管理流程化、程序化及規范化,并根據煤礦安全生產的實際需求和隱患排查模式實現所識別風險源的智能分類、自動推送、閉環管理[4]。(4)數據分析及預測模塊主要功能是根據煤礦生產監測數據及煤礦安全風險識別信息進行數據的分析,將風險因素、風險位置、風險等級等進行可視化監測,將相關風險信息及時進行可視化顯示,為快速進行風險定位和風險解決奠定基礎。(5)系統管理模塊主要是對不同人員設置不同的管控權限,建立煤礦安全生產管理的頂層控制邏輯,實現所有安全管理信息的順利管控。
4數據服務器架構
由于煤礦安全管理所涉及的工序多、流程繁瑣,各類監測信息的數據量大,因此對安全管理信息化系統的數據服務器提出了更高的要求,不僅需具備快速對數據分類和處理的能力,而且能夠對數據進行標定,設置優先等級,當瞬時數據量超出系統可正常計算的能力時,對標定數據進行優先處理,確保數據系統的應用可靠性[5]。為了滿足快速、精確地數據信息處理需求,該安全管理信息化系統的數據服務器采用了遞進式的數據分析架構。數據信息通過各個監測系統匯總到“緩沖池”內[6],進行數據標定分析,然后根據數據的優先等級進行傳遞和數據處理,數據在服務器內完成處理后,根據不同的分析結果將其傳遞到業務邏輯處的中間層進行分類,然后將安全監測信息處理結果顯示在監測中心的界面上,實現對煤礦安全信息管理的監測和控制要求。該數據服務器信息處理流程如圖3所示[7]。
5系統應用現狀分析
該煤礦安全信息管理系統建立時的核心是風險數據庫建立及隱患閉環管理邏輯分析,結合司馬礦的實際情況,風險數據庫建立及隱患閉環管理邏輯要點匯總如下。
5.1風險數據庫建立
在建立風險數據庫時,將煤礦上有記錄的各類風險數據進行統一歸納整理,按任務名稱、任務工序、日期、關鍵字搜索等,來進行各類風險信息的快速查閱,風險數據庫內的各類信息需要具有風險類型、風險描述、風險管控方案、風險現狀等。
5.2隱患閉環管理邏輯
結合司馬礦的實際情況,在建立閉環管理管控邏輯時按照風險類別、風險等級、風險責任人、整改完成時間來進行系統錄入,錄入后系統自動推送給整改小組,定期進行數據推送,確保問題關閉的及時性。該系統的應用界面如圖4所示。5.3系統應用情況自2021年1月,該煤礦安全管理信息系統已經在司馬煤礦上投入了應用,實現了煤礦安全信息匯總、傳遞、控制的全面信息化,將原先需要人工定時匯總、分析、傳遞、管控的數據全面實現了“一個流”全面閉環管控[8],實現了安全隱患關閉的100%執行。該系統已經將專職井下安全信息收集、分析的崗位進行合并,人員數量由最初的14人降低到目前的6人。通過實時安全管理信息的智能化傳遞和管控,能夠滿足煤礦安全信息的智能化分析和預警,實現了安全風險的快速定位,能滿足600人同時在線使用需求,實現了安全信息的快速上報、快速處理。自穩定應用以來,將煤礦生產過程中的事故數量由最初的44.6次/月降低到了目前的2.85次/月,事故數量降低93.6%,極大提升了煤礦安全生產效益。
6結論
(1)煤礦安全生產信息的智能化管控系統首次建立風險排查、危險源識別、風險評價、風險管控及實施的四大流程,實現了風險管控的信息化。(2)系統首次明確了雙重預防機制的管控流程,能夠將煤礦上的各類監控系統的數據進行全面整合,由控制中心對所有數據進行統一處理和分析,實現安全數據信息的統一處理和分析。(3)采用模塊化的結構設計方案,能夠提高該智能化安全管理信息系統的應用靈活性和可靠性。(4)該系統實現了煤礦安全生產數據的信息化管控,自應用以來,能夠顯著減少煤礦安全管理人員的數量,將煤礦生產過程中的事故降低93.6%。
參考文獻
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作者:韓偉 單位:潞安化工集團司馬煤業有限公司
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