CN101419455A - 一种煤矿井下安全综合管理系统及其管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种煤矿井下安全综合管理系统，该系统以井下通信网络为依托，包括：管理终端，用于确定该系统的基础信息，建立安全评价体系，制定评估项目和评估标准，确定井下安全综合管理数据字典，向接口服务器传输指令实现数据和命令的下发；服务器组，由管理终端管理，存储基础信息或者由接口服务器上传的数据，以及提供互联网服务；接口服务器：实现数据的解析、查询、保存，以及管理信息的上传和下发；手持终端：与井下矿用设备通信，实现对所述矿用设备的控制，或采集井下安全的现场数据和井下日常工作信息，以及接收接口服务器转发的数据。该系统可实现煤矿井下现场安全评估数据、图像的实时上传以及实现现场与评估部门的信息的实时交互。

Description

一种煤矿井下安全综合管理系统及其管理方法

技术领域

本发明涉及井下安全的信息管理领域，具体涉及一种以井下通信系统为依托的煤矿井下安全实时综合管理系统及其管理方法。

背景技术

煤矿井下安全检查评估管理是井下安全管理工作的关键，直接关系着煤矿生产工作的正常运转。目前，煤矿企业在井下安全工作上投入大量的人力物力为安全生产服务，但大多数井下安全检查管理操作不规范，没有一个统一的管理系统，现场和管理系统分离，大多采用现场采集数据登记，然后人工输入管理系统，实时性不高导致工作效率不高、安全值低，同时还存在安全隐患，不能及时有效地摸清作业人员的工作情况、做到责任到人，因而目前的井下安全检查管理仍存在较高的事故发生率，使职工生命安全受到威胁，同时也给企业造成经济损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤矿井下安全综合管理系统及其管理方法，对煤矿井下安全涉及的电力、机械、设备、通风、瓦斯、放炮、生产、调度安全、地质、防水、防火等业务的各项指标的安全评估和违规整改实现实时跟踪和管理，实现对煤矿井下五大系统(采、掘、机、运、通)的安全情况进行有效、安全地监督管理。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种煤矿井下安全综合管理系统包括：井下通信网络：实现煤矿井下有线或无线通信；管理终端：用于确定该系统的基础信息，建立安全评价体系，制定评估项目和评估标准，确定井下安全综合管理数据字典，向接口服务器传输指令实现数据和命令的下发；服务器组：由所述管理终端管理，用于存储该系统的基础信息或者由接口服务器上传的数据，以及提供互联网服务；接口服务器：用于为井下矿用设备提供数据服务接口，实现数据的解析、查询、保存，以及接收所述管理终端的指令，实现数据向所述服务器组的上传和向手持终端的下发；手持终端：通过所述井下通信网络与井下矿用设备通信，实现对所述矿用设备的控制，或采集井下安全的现场数据和井下日常工作信息，上传到所述接口服务器，以及接收所述接口服务器转发的所述管理终端下发的数据和命令。

其中，该系统还包括用户终端：通过互联网访问所述服务器组，实现信息的查询和跟踪。

其中，所述服务器组包括数据服务器和Web服务器，所述数据服务器用于存储所述基础信息或者接口服务器上传的数据，所述Web服务器用于提供互联网服务。

其中，所述井下通信网络为井下小灵通系统通信网络或井下人员定位系统。

其中，所述手持终端包括手持设备和与手持设备配套的数字标签，其中：所述手持设备用于与井下矿用设备通信，实现对所述矿用设备的控制，或读取数字标签存储的内容、采集井下安全的现场数据和井下日常工作信息，上传到所述接口服务器，以及接收所述接口服务器转发的所述管理终端下发的数据和命令；所述数字标签为无线射频芯片、IC卡或电子卡，用于存储工作人员的身份信息以及工作地点信息。

其中，所述手持终端与井下引爆器设备间通信，接收管理终端命令，以软件控制方式控制井下引爆器设备的电源导通、起爆。

其中，所述手持终端内装有有害气体、环境温度、环境湿度传感器装置，实现自动检测有害气体浓度、环境温度以及湿度。

其中，所述手持终端安装有影像拍照装置和/或智能手写输入装置，所述影像拍照装置用于煤矿井下各项业务安全指标的违规图像和环境情况的拍摄，所述智能手写输入装置，用于通过手写记录井下日常工作信息或者井下安全的现场数据。

其中，所述手持终端为掌上电脑。

一种煤矿井下安全综合管理方法，该方法包括步骤：

S1：管理终端确定工作地点和工作人员及与所述工作地点和工作人员对应的数字标签，制定井下安全的评估项目和评估标准，确定井下安全综合管理数据字典；

S2：手持终端的手持设备读取数字标签，将读取的工作人员的身份信息和地点信息存储在所述手持设备的嵌入式数据库中，经由井下通信网络传送给接口服务器；

S3：所述接口服务器确定井下安全检查评估现场的工作人员身份和地点信息，通过井下通信网络，根据管理终端制定的安全评估项目及评估标准确定要下发给手持终端的数据或命令，或根据接收的管理终端下发的命令确定要下发给手持终端的内容，并根据所述井下安全检查评估现场的工作人员身份和地点信息下发给手持终端；

S4：所述现场工作人员通过手持终端接收所述接口服务器下发的内容，根据接收到的内容进行矿用设备的控制，或者现场数据采集，并记录井下安全的现场数据信息，通过井下通信网络发送给所述接口服务器；

S5：所述接口服务器接收数据后，对数据内容进行动态分析，形成计算机可用的具有一定格式的数据记录、报表、图表或者状态分析图形式的管理信息，将所述管理信息上传并储存于数据库服务器中；

S6：系统中的用户通过互联网访问服务器组，查询检索涉及煤矿井下安全的检查结果，对检查过程中的隐患整改情况进行跟踪处理。

附图说明

图1为本发明的煤矿井下安全综合管理系统的构成框图；

图2为实施例的煤矿井下安全综合管理系统的构成框图；

图3为本发明煤矿井下安全综合管理系统的管理方法流程示意。

具体实施方式

本发明提出的煤矿井下安全综合管理系统及其方法，结合附图和实施例说明如下。

实施例

如图1所示，本实施例所提供的煤矿井下安全综合管理系统，包括：

管理终端：用于确定该系统的基础信息，建立安全评价体系，制定评估项目和评估标准，确定井下安全综合管理数据字典，向接口服务器传输指令实现数据和命令的下发；

服务器组，由所述管理终端管理，用于存储所述基础信息或者由接口服务器上传的数据，以及提供互联网服务；

接口服务器：由井下通信网络数据传输接口接入井下通信网络，用于为井下矿用设备提供数据服务接口，实现与手持终端以及管理终端数据库的相互通信，实现数据的解析、查询、保存，以及接收所述管理终端的指令，完成数据向管理终端的上传和向手持终端的下发。

手持终端：通过所述井下通信网络与井下矿用设备通信，实现对所述矿用设备的控制，采集井下安全的现场数据和井下日常工作信息，通过所述井下通信网络上传到所述接口服务器，以及接收所述接口服务器转发的所述管理终端下发的数据和命令。

该系统还包括用户终端：通过企业骨干网访问服务器组，实现信息的查询和跟踪。

如图2所示，该系统以井下小灵通通信网络作为井下通信网络，以其为依托，实现煤矿井下现场安全评估数据、图像的实时上传以及安全检查评估现场与评估部门的信息的实时交互。

其中本实施例的系统中，所述服务器组包括：数据库服务器：由管理终端管理，用于存储所述基础信息或者接口服务器上传的数据；Web服务器：为用户终端提供各种互联网服，Web服务器采用Web数据库开发技术，用户终端通过企业主干网以Web方式访问Web服务器，用于对各类煤矿的五大系统的各类安全指标评估结果的查询检索，同时对评估过程中的隐患整改情况进行跟踪处理。

其中，数据库服务器存储的该系统的基础信息包括：煤矿井下安全综合管理系统涉及的功能、角色、权限、人员、部门、地点以及数据字典信息，为系统的正常运转提供支持。

手持终端由井下现场人员配备与煤矿井下小灵通通信网络防爆基站相互通信，经由防爆基站接入井下小灵通通信网络，手持终端包括：手持设备以及与所述手持设备配套的数字标签。手持设备用于与井下矿用设备通信，实现对所述矿用设备的控制，或读取数字标签存储的内容，采集井下安全的现场数据和井下日常工作信息，上传到所述接口服务器，以及接收所述接口服务器转发的所述管理终端下发的数据和命令；数字标签，为无线射频芯片、IC卡或电子卡，用于存储工作人员的身份信息以及工作地点信息，手持终端与接口服务器相互通信的方式无线通信方式。

手持终端内装有爆破遥控装置，与井下引爆器设备间通信，以软件控制方式控制井下引爆器设备的电源导通、起爆；还装有有害气体、环境温度、环境湿度传感器装置，实现有害气体浓度、环境温度以及湿度的自动检测。

手持终端安装有影像拍照装置，用于煤矿井下各项安全指标的违规图像和环境情况的拍摄，便于存储、分析和提供证据。

手持终端安装有智能手写输入装置，用于通过手写记录井下日常工作信息或者井下安全的现场数据，并传输到管理终端。

手持终端为掌上电脑，具备数据采集记录的功能，能够以存储芯片、文件、数据等方式存储数据。

管理终端和接口服务器设置有计算机软件系统，管理终端的软件系统涉及系统人员、部门的权限，接口服务器的软件系统有协议封装和协议解析单元，数据通信和分析单元。

井下安全检查评估包括对采、掘、机、运、通五大系统的检查评估。

如图3所示，该煤矿井下安全综合管理系统的管理方法，包括步骤：

S1：井下设立安全综合管理工作站，实现管理终端功能，为工作地点和工作人员准备对应的工作地点、工作人员数字标签，并确保作为数字标签存储的信息与工作地点、工作人员的信息一致，为不同的井下安全系统建立科学的安全评价体系，制定评估项目和评估标准，整理井下评估的业务，确定井下安全综合管理数据字典。

S2：工作人员利用配备的手持终端的手持设备读取数字标签，将读取的工作人员的身份信息和地点信息存储在手持设备的嵌入式数据库中，以无线通信方式经由小灵通通信网络传送给接口服务器；

S3：接口服务器确定井下安全检查评估现场的工作人员身份和地点信息，通过井下小灵通通信网络，根据管理终端制定的安全评估项目及评估标准确定要下发给手持终端的评估内容，或根据接收的管理终端下发的命令确定要下发给手持终端的内容，接口服务器将确定好的要下发给手持终端的内容以无线通信方式，根据工作人员身份和地点信息分别下发给手持终端；

S4：现场工作人员通过手持终端接收接口服务器下发的内容，根据接收到的内容进行矿用设备的控制，或者现场数据采集，并通过手持设备中的智能输入装置记录井下安全的现场数据，以无线通信方式发送给接口服务器；

S5：接口服务器接收数据后，按照井下通信网络数据传输协议解析数据包，得到由手持终端传至接口服务器的数据内容，并对实时上传的数据内容进行动态分析，形成计算机可用的具有一定格式的数据记录、报表、图表或者状态分析图形式的管理信息，将管理信息通过路由器上传并存储于数据库服务器；

S6：系统中的用户通过企业骨干网以Web形式访问Web网络服务器，对涉及煤矿井下安全的采、掘、机、运、通五大系统和电力、机械、设备、通风、瓦斯、放炮、生产、调度安全、地质、防水、防火十一个子类的安全检查结果查询检索，对检查过程中的隐患整改情况进行跟踪处理。

其中，管理终端采用浏览器/服务器模式，对煤矿井下安全综合管理系统涉及的功能、角色、权限、人员、部门基础信息进行综合管理，为系统的正常运转提供支持。是通过界面化的操作方式，确定该系统中工作人员信息，对参与煤矿井下安全检查的工作人员进行综合管理，给出工作人员信息编码，用来标志其唯一身份；综合管理井下安全检查的地点信息，通过读取地点卡信息，标志地点卡的唯一位置并与其将来实际的安放位置相一致；综合管理井下安全涉及的数据字典，提交进行数据存储，计算机返回相应的存储结果；根据安全检查种类的不同建立不同的安全评估项目和不同安全评估标准，综合管理井下各系统安全的评估项目和评估标准，提交数据进行存储，计算机返回相应的存储结果。

其中，接口服务器与手持终端通信的过程中，当接口服务器下发管理终端数据至指定手持终端时，接口服务器首先检查该手持终端是否在小灵通防爆基站服务区内，若不再，则返回手持终端离线提示，否则进行数据下发。

手持终端采集的数据实时无线通信上传时，首先检测手持设备是否在防爆基站服务区，若不在服务区手持设备进入待机休眠状态；若在服务区范围内，则启动数据上传线程上传一条数据记录状态为待发送状态的数据记录，若上传数据记录成功，手持设备接收接口服务器对本条数据记录分析结果，保存在手持设备嵌入式数据库中，并设置当前数据记录状态为已发送状态，本次通信结束；否则本次通信结束不修改当前数据记录状态。

在本实施例煤矿井下安全综合管理工作站中管理终端的计算机软件系统有为手持终端开发的应用系统，手持终端的软件单元，实现登录、地点/人员卡的读取、选择或者手写输入评估分数，对安全隐患及环境进行手写记录或者电子拍照。

在Web服务器上部署有数据数字查询单元，该单元是计算机应用信息单元，用户终端通过访问Web服务器可以查询浏览评估报表，管理跟踪安全隐患的整改过程。

保证查询业务流程正确实施的准备工作为：系统的正确安装部署，有上传安全评估数据，正确的角色、权限、用户数据，保证有用户具备该项操作权限。

本系统可以通过手持终端初始化(权限设置)确定工作人员身份，利用读取地点信息确定工作人员位置，通过及时通信装置实现管理终端实时了解工作人员的井下工作内容与工作状态，且密闭性能良好，防尘、防潮，适用于井下作业；以智能化手持终端为管理介质，采用信息化管理手段，使煤矿安全评估人员能够在实际的井下施工现场对井下安全的各项安全指标进行评估，形成评估数据；采用计算机数据库管理技术对评估结果进行管理和检索查询，强化了管理规范，杜绝了管理漏洞，提高了煤矿工作面的安全指数。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1、一种煤矿井下安全综合管理系统，其特征在于，该系统包括：

井下通信网络：实现煤矿井下有线或无线通信；

管理终端：用于确定该系统的基础信息，建立安全评价体系，制定评估项目和评估标准，确定井下安全综合管理数据字典，向接口服务器传输指令实现数据和命令的下发；

服务器组：由所述管理终端管理，用于存储该系统的基础信息或者由接口服务器上传的数据，以及提供互联网服务；

接口服务器：用于为井下矿用设备提供数据服务接口，实现数据的解析、查询、保存，以及接收所述管理终端的指令，实现数据向所述服务器组的上传和向手持终端的下发；

手持终端：通过所述井下通信网络与井下矿用设备通信，实现对所述矿用设备的控制，或采集井下安全的现场数据和井下日常工作信息，上传到所述接口服务器，以及接收所述接口服务器转发的所述管理终端下发的数据和命令。

2、如权利要求1所述的煤矿井下安全综合管理系统，其特征在于，该系统还包括用户终端：通过互联网访问所述服务器组，实现信息的查询和跟踪。

3、如权利要求1所述的煤矿井下安全综合管理系统，其特征在于，所述服务器组包括数据服务器和Web服务器，所述数据服务器用于存储所述基础信息或者接口服务器上传的数据，所述Web服务器用于提供互联网服务。

4、如权利要求1所述的煤矿井下安全综合管理系统，其特征在于，所述井下通信网络为井下小灵通通信网络或井下人员定位系统。

5、如权利要求1所述的煤矿井下安全综合管理系统，其特征在于，所述手持终端包括手持设备和与手持设备配套的数字标签，其中：

所述手持设备用于与井下矿用设备通信，实现对所述矿用设备的控制，或读取数字标签存储的内容、采集井下安全的现场数据和井下日常工作信息，上传到所述接口服务器，以及接收所述接口服务器转发的所述管理终端下发的数据和命令；

所述数字标签为无线射频芯片、IC卡或电子卡，用于存储工作人员的身份信息以及工作地点信息。

6、如权利要求1或5所述的煤矿井下安全综合管理系统，其特征在于，所述手持终端与井下引爆器设备间通信，接收管理终端命令，以软件控制方式控制井下引爆器设备的电源导通、起爆。

7、如权利要求1或5所述的煤矿井下安全综合管理系统，其特征在于，所述手持终端内装有有害气体、环境温度、环境湿度传感器装置，实现自动检测有害气体浓度、环境温度以及湿度。

8、如权利要求1或5所述的煤矿井下安全综合管理系统，其特征在于，所述手持终端安装有影像拍照装置和/或智能手写输入装置，所述影像拍照装置用于煤矿井下各项业务安全指标的违规图像和环境情况的拍摄，所述智能手写输入装置，用于通过手写记录井下日常工作信息或者井下安全的现场数据。

9、如权利要求1或5所述的煤矿井下安全综合管理系统，其特征在于，所述手持终端为掌上电脑。

10、一种煤矿井下安全综合管理方法，其特征在于，该方法包括步骤：

S1：管理终端确定工作地点和工作人员及与所述工作地点和工作人员对应的数字标签，制定井下安全的评估项目和评估标准，确定井下安全综合管理数据字典；

S2：手持终端的手持设备读取数字标签，将读取的工作人员的身份信息和地点信息存储在所述手持设备的嵌入式数据库中，经由井下通信网络传送给接口服务器；

S3：所述接口服务器确定井下安全检查评估现场的工作人员身份和地点信息，通过井下通信网络，根据管理终端制定的安全评估项目及评估标准确定要下发给手持终端的数据或命令，或根据接收的管理终端下发的命令确定要下发给手持终端的内容，并根据所述井下安全检查评估现场的工作人员身份和地点信息下发给手持终端；

S4：所述现场工作人员通过手持终端接收所述接口服务器下发的内容，根据接收到的内容进行矿用设备的控制，或者现场数据采集，并记录井下安全的现场数据信息，通过井下通信网络发送给所述接口服务器；

S5：所述接口服务器接收数据后，对数据内容进行动态分析，形成计算机可用的具有一定格式的数据记录、报表、图表或者状态分析图形式的管理信息，将所述管理信息上传并储存于数据库服务器中；

S6：系统中的用户通过互联网访问服务器组，查询检索涉及煤矿井下安全的检查结果，对检查过程中的隐患整改情况进行跟踪处理。

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