煤矿应急管理和突发事件处置信息系统研发与应用

煤矿应急管理和突发事件处置信息系统研发与应用

李军良

（乌苏四棵树煤炭有限责任公司，新疆 乌苏 833000）

摘要：根据相关统计数据表明，我国当前应急救援队伍的人数正在逐年上涨，随着煤矿灾变的类型不断改变，人员伤亡以及经济损失同步上涨，本文对煤矿应急管理和突发事件处置信息系统研发进行分析，以供参考。

关键词：煤矿；应急管理；突发事件；处置应用

引言

随着国家经济的不断发展，人类对煤炭的需求量正在逐年上升，每年因煤矿塌方造成的重大事故正在频繁发生，因此，国家对于煤炭开采的安全问题十分重视，国家为实现安全且高效的煤炭开采作出重大举措。由于煤矿井下环境恶劣且地形十分复杂，易造成事故的发生，为保证工作人员的安全，将建立应急救援队伍，设计煤矿井下应急救援无线通信系统，为有效开展应急救援工作提供了强有力的帮助，具有重要意义。

1煤矿瓦斯爆炸事故统计

我国作为世界第一产煤大国，随着近年来浅部煤炭资源的耗尽，煤炭开采深度不断增加，地质条件日趋复杂，瓦斯涌出量呈现出大幅度增加的趋势。在2015—2021年，我国共发生152起瓦斯事故，造成757人死亡，其中瓦斯爆炸事故起数和死亡人数占比最大，分别为41.45%和54.03%。可见，瓦斯爆炸是造成伤害最为严重的煤矿事故。因此，分析瓦斯爆炸事故的分布特征和影响因素，对于煤矿预测瓦斯爆炸的发生趋势及制定合理的防控措施具有重要的理论意义和实用价值。目前，国内外诸多学者对瓦斯爆炸事故进行了大量研究，1996年，最先对1980—1992年我国国有煤矿发生的重大事故进行统计，发现国有煤矿应重点防治瓦斯事故。2005年，对2000—2001年我国发生的10起瓦斯爆炸事故原因进行统计分析，得出人的不安全行为是主要致因因素。2010年，对1988—2008年我国发生的563起瓦斯爆炸事故从事故等级、事故区域、瓦斯积聚原因、引爆火源及引爆地点等几个方面进行交叉耦合综合分析,并通过多种图形表示方式显示出我国瓦斯爆炸事故发生规律。2014年，对2008—2013年我国发生的122起瓦斯爆炸事故从事故类型、区域、月份、所有制、时刻5个维度进行统计分析。2016年，通过FTA-BN方法对126起瓦斯爆炸事故致因因素统计分析，从人、机、环、管四个方面建立了瓦斯爆炸事故纵深防御管理模型。2017年,应用事故致因2-4模型从不安全动作和物态、习惯性不安全行为、安全管理体系、安全文化、外部因素等5个层级出发对瓦斯爆炸事故原因因素进行研究。

2基于GIS技术的煤矿应急救援管理系统设计

2.1明确系统设计目标

明确系统设计目标，以目标来引领后续设计过程，保证系统设计的可行性、有效性，包括以下内容：①通过系统设计，进行应急救援数据添加、查询、修改，缩减工作量，提升应急管理效率。②将煤矿生产进程中的各种危险源纳入到系统管理中，对其进行分级、分类，便于后续结合风险特征制定针对性地解决对策。③在煤矿生产中，若是出现灾害事故，系统可直接发出告警信息，提示管理人员及时启动应急处理程序，且可为管理人员提供可行的、高效的应急处置预案。④具备应急演练功能，为系统人员搭建虚拟场景，使其能够提前适应各种灾害事故，积累经验，从而在后续的真实案例中更好的处理相关事故。

2.2属性数据库设计

数据库是按照对应结构、模型存储在介质中的数据集合，其并非杂乱的，而是按照某种原则来组织，管理人员可结合实际需求来完成数据库的查询、修改、删除、增加等操作。随着管理系统应用时间的增长，会容纳更多的数据信息，故而应考虑到灾害事故管理长远需求来精选系统，以此来保证其使用率、体验感。比如，可选择SQLServer数据库管理系统，可按照需求来选择系统结构模型，包括网状结构、层次结构、关系数据模型。其中关系数据模型采用的逻辑结构是二维表，以二维表来体现实体间存在的关系，其优势主要表现在利于理解、结构简单，可直接通过二维表来调查其中关系，且用户直接输入查询语言即可展开对应的数据操作，后续维护亦比较简单。该种数据库主要是以数据表来存储、管理数据，一般情况下1个数据库会有多个数据表，适应多元化需求，数据表类型包括事故信息表、法律法规信息表、救援路线信息表、事故避灾路线、责任信息表、工作面信息表等。

3系统软件开发

根据对煤矿应急管理和突发事件处置信息系统的详细分析，综合考虑当时数据量及今后发展需要，系统选用了Oracle数据库作为数据库平台，存储集成系统所有数据的物理存储，其中包括管理信息数据、各类设备的采集数据、空间数据、应急预案库、应急事件案例库和知识库。业务系统支持主流消息队列，包含RocketMQ等，同时支持各种异构数据源类型，包括HDFS、Hive、hbase、kudu、Redis、es、tsdb、MySQL等。通过数据库redo回放、CDC、binlog回放技术实现数据库数据实时采集，使用库仓一体方案构造无感知的数据接入，配套流批一体的元数据中心，基于和离线统一的元数据结构管理数据源，实现数据在离线和实时场景下快速复用。利用统一元数据中心和离线共享数仓模型提供任务的全生命周期管理，除了关系型的数据库以外，数据存储还包括一些常用的文件格式，如XML文件、PDF、Word文档、Excel表格、JPG图像、DWG图形、MP4视频文件等。Oracle具有性能优、性能安全、速度快、与Linux操作系统紧密集成等优点，满足大型数据库管理的需求，为数据分析和数据挖掘奠定了基础。

4系统功能模块

应急保障功能模块，应急保障是集团应急管理工作的基础和总纲，包括组织机构、法律法规、制度建设、应急物资装备和设施、信息通信和传递系统、医疗急救、技术保障、队伍建设等8个子模块。其中，技术保障包括技术专家库和技术档案管理2个模块；队伍建设子模块包含应急队伍、救护装备及器材、应急救援资格证、矿山事故救援案例、学习及训练、质量标准化检查6个模块。

5系统应用

5.1系统的现场应用

煤矿应急管理及突发事件处置信息系统开发完成后，组织基层单位的应急管理人员、矿山救护人员对应急管理、矿山救护等数据录入。录入过程中对系统结构和应急管理发现的问题进行了整改。

5.2应急动态管理

系统实现徐矿集团对基层煤矿应急管理动态协调、指导、监管，以及对应急演练、灾害处置的远程指导和应急指挥的快速反应，及时发现应急管理、突发事件处置、矿山救护工作中存在的问题或隐患，督促落实整改，不断提升应急管理水平。

结束语

人体行为识别系统在硬件部分包括惯性传感器采集数据、ＵＳＢ串口接收数据、超宽带定位模块，并通过ＳＶＭ算法进行行为分类，利用ＵＮＩＴＹ３Ｄ技术实现动作的可视化重现，经过实际测试验证整体识别效果较好。但对于幅度不明显且存在相似动作的行为识别率会有所降低，且不同年龄段、不同身高、不同体重人员会存在个体差异，后续将在特征值提取方面进一步优化，提升系统识别的准确率。

参考文献

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作者简介：李军良（1978.7-），男，汉，山东潍坊人，2019年6月毕业于新疆工程学院，安全工程专业，本科学历，工程师职称；现在乌苏四棵树煤炭有限责任公司，从事煤矿应急管理工作。