CN102360459A - 井下作业人员的安全监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种井下作业人员的安全监控系统，包括：井下人员定位子系统，用于获取井下人员的定位信息；作业人员安全培训子系统，用于井下各个工作岗位的作业人员的资质信息的档案管理和更新；实时数据库，用于接收并存储定位信息；以及门户子系统，用于集成显示定位信息和人员资质信息，并对井下人员定位信息和人员资质信息进行对比分析以判断井下某个作业现场正在作业的人员是否具有相关的资质或者资质是否处于有效期内。本发明通过将井下作业人员定位信息和井下作业人员资质信息整合到一个portal上对比分析和显示，实现了实时监测特种作业人员的持证作业情况，避免了无证上岗、无证作业等违规现象的发生。

Description

井下作业人员的安全监控系统

技术领域

本发明涉及井下作业安全技术领域，特别涉及一种井下作业人员的安全监控系统。

背景技术

大量事故调查结果表明，目前我国发生的伤亡事故中70％～80％是由于人的不安全行为造成的，在煤矿行业，这个数字尤其突出，可以说煤矿从业人员的违规操作、违章指挥等不安全行为已经成为引发我国煤矿事故的重要原因之一。

为了解决上述问题，各个煤矿均大量装备了井下人员定位系统，有效地解决了人员定位、跟踪和考勤等问题，大大增加了人员抢救的成功率。但是，由于技术条件的限制，目前井上人员难以及时准确掌握井下人员的资质和作业情况，同时井下管理人员也不能及时掌握现场作业人员的资质和持证信息，造成“三违”情况时有发生，煤矿生产仍然存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。

为达到上述目的，本发明提出一种井下作业人员的安全监控系统，包括：井下人员定位子系统，所述井下人员定位子系统包括RFID射频卡、设置在井下的每个作业现场处的读卡器和远程控制单元，通过所述读卡器读取所述RFID射频卡内的信息以获取井下人员的定位信息，并通过所述远程控制单元发送所述井下人员的定位信息，其中所述RFID射频卡内的信息包括井下人员的编号、姓名和年龄；作业人员安全培训子系统，用于井下各个作业现场的作业人员的资质信息的档案管理和更新，且所述作业人员安全培训子系统包括集团安全培训监管模块和煤矿作业人员安全培训执行模块，所述集团安全培训监管模块和所述煤矿作业人员安全培训执行模块通过企业服务总线集成交互；实时数据库，所述实时数据库包括集团实时数据库和煤矿实时数据库，所述煤矿实时数据库用于接收并存储所述井下人员定位子系统发送的人员定位信息以及将所述定位信息发送至所述集团实时数据库，所述集团实时数据库用于接收并存储所述煤矿实时数据库发送的人员定位信息；以及门户子系统，所述门户子系统包括集团门户子系统和煤矿门户子系统，所述集团门户子系统与所述集团安全培训监管模块和所述集团实时数据库连接，所述煤矿门户子系统与所述煤矿作业人员安全培训执行模块和所述煤矿实时数据库连接，用于集成显示所述井下人员定位信息与所述人员资质信息，并对所述井下人员定位信息和所述人员资质信息进行对比分析以判断井下某个作业现场正在作业的人员是否具有相关资质或者资质是否处于有效期内。

根据本发明实施例的井下作业人员的安全监控系统，通过门户子系统将井下人员定位子系统与作业人员安全培训子系统集成起来，打破信息孤岛，实现作业岗位人员的现场管理与井上监控相结合，杜绝井下无证上岗等违规操作行为，减少违规操作安全生产事故发生的概率。

在本发明的一个实施例中，所述安全监控系统还包括：扩展应用子系统，所述扩展应用子系统通过所述企业服务总线与所述作业人员安全培训子系统集成，且所述扩展应用子系统包括短信报警模块、主数据管理模块、设备管理模块和LDAP认证模块，其中所述短信报警模块用于当所述作业人员安全培训子系统判断井下人员不具有相关资质时，将报警信息推送给相关管理人员；所述主数据管理模块用于管理所述作业人员安全培训子系统的主数据，其中所述主数据包括人员、工种和证件类别；所述设备管理模块用于管理所述井下人员定位子系统的硬件设备；所述LDAP认证模块用于进行系统认证和权限管理。

在本发明的一个实施例中，所述作业人员安全培训执行模块进一步包括：人员工种管理单元，用于设置井下作业人员所属的工种，并判定各个工种操作人员应持有的证件类型；人员持证管理单元，用于维护井下作业人员所持有的资质信息，并根据每次培训考核的成绩动态更新所述资质信息；培训计划管理单元，用于煤矿编制安全培训计划，其中所述安全培训计划包括年度培训计划、季度培训计划和月度培训计划；培训计划审核单元，用于煤矿审批所述煤矿的安全培训计划；培训申请管理单元，用于煤矿根据集团下发的培训通知单，组织煤矿作业人员参加培训，并提交申请单以供审核；培训考核管理单元，用于在作业人员参加培训考试后，维护作业人员的考核成绩；以及煤矿资质监控单元，用于煤矿监管人员实时查看各个井下作业人员及其所在的工作岗位，并结合所述作业人员的资质信息判断所述井下作业人员是否持证上岗。

在本发明的一个实施例中，所述集团安全培训监管模块进一步包括：培训计划汇总单元，用于汇总所有下属煤矿上报的所述安全培训计划，并根据所述煤矿上报的安全培训计划编制集团的安全培训计划；培训计划审批单元，用于审批所述集团的安全培训计划；培训通知管理单元，用于集团组织安全培训，并给煤矿下达安全培训通知单，以及跟踪通知单的下发和接收过程；课程管理单元，用于集团安排培训课程以供作业人员查看和选择自己适于的课程；培训组织管理单元，用于集团组织管理所述安全培训，包括课程安排、培训机构安排、时间安排和考核安排；集团资质监控单元，用于集团监管人员实时查看各个井下作业人员及其所在的工作岗位，并结合所述作业人员的资质信息判断所述井下作业人员是否持证上岗；以及持续改进管理单元，用于集团跟踪煤矿对于安全隐患的整改结果，其中所述安全隐患包括无证上岗和违规操作。

在本发明的一个实施例中，所述门户子系统集成显示所述井下人员定位信息和人员资质信息，进一步包括：动态图形实时显示；实时数据和曲线同时显示；以及同时显示多条曲线。由此，可以直观地显示相关信息，方便用户查询和对比分析。

在本发明的一个实施例中，所述煤矿实时数据库包括第一动态建点单元，所述集团实时数据库包括第二动态建点单元，其中所述第一动态建点单元用于当读卡器发生变化时，接收所述井下人员定位子系统生成的点位变更文件，并根据所述点位变更文件进行自动建点；所述第二动态建点单元用于接收所述第一动态建点单元发送的点位变更文件，并根据所述点位变更文件更新所述集团实时数据库的点位信息。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的井下作业人员的资质管理与定位监控系统的结构示意图；以及

图2为本发明实施例的动态建点的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

如图1所示，根据本发明实施例的井下作业人员的安全监控系统，包括：井下人员定位子系统100、作业人员安全培训子系统200、实时数据库300和门户子系统400。

井下人员定位子系统100包括RFID射频卡110、设置在井下的每个作业现场处的读卡器120和远程控制单元130。每个RFID射频卡110内设置有相应的工作人员的编号、姓名和年龄等基础信息。通过读卡器120读取RFID射频卡110内的基础信息后可以获取到井下人员的定位信息，然后通过远程控制单元130将井下人员的定位信息发送至实时数据库300中。

实时数据库300包括煤矿实时数据库310和集团实时数据库320。煤矿实时数据库310接收井下人员定位子系统100发送的人员定位信息并存储到煤矿实时数据库310，集团实时数据库320采集并存储煤矿实时数据库310中的人员定位实时数据，由此实现局矿两级实时数据的同步存储。

作业人员安全培训子系统200用于井下各个作业现场的作业人员的资质信息的档案管理和更新。作业人员安全培训子系统200包括煤矿作业人员安全培训执行模块210和集团安全培训监管模块220，且集团安全培训监管模块220和煤矿作业人员安全培训执行模块210通过企业服务总线(Enterprise Service Bus，ESB)集成交互，由此实现局矿两级的人员培训执行和人员培训监管。

门户子系统400包括煤矿门户子系统410和集团门户子系统420。煤矿门户子系统410将煤矿实时数据库310和煤矿作业人员安全培训执行模块210集成起来，集团门户子系统420通过ESB将集团实时数据库320和集团安全培训监管模块220集成起来，分别实现井下人员定位信息和人员资质信息的集成显示，并且对井下人员定位信息和人员资质信息进行对比分析以判断井下某个作业现场正在作业的人员是否具有相关资质或者其资质是否处于有效期内。

当判断井下某个作业现场正在作业的人员不具有相关资质或者其资质不处于有效期内时，井上煤矿门户子系统可推送报警信息至远程控制单元130，实现特种作业岗位人员的现场管理。

在本发明的一个实施例中，集团实时数据库320采用标准的OPC协议采集下属煤矿实时数据库310中的实时数据。

集团实时数据库320在采集下属煤矿实时数据库310中的实时数据的同时，还会涉及手工录入数据以及计算数据，因此，根据实时数据的来源的不同，为了确保实时数据位号的动态时间邮戳，采集接口一般分为三类，即实时数据采集接口，手动点接口和计算点接口。其中，所有手工录入数据基于同一个手动点接口，所述计算数据基于同一个计算点接口。此外，为了确保煤管局要求的数据通讯频率下的网络负荷最小，集团实时数据库320采用基于不同频率的接口采集下属煤矿实时数据库310的实时数据，例如：

RDI+煤矿编码+1                30秒频度(安全)

RDI+煤矿编码+2                120秒频度(人员)

RDI+煤矿编码+3                300秒频度(产量)。

具体地，煤矿作业人员安全培训执行模块210的业务应用主要有以下几个部分：

人员工种管理：设置井下作业人员所属的工种，并判定各个工种操作人员应持有的证件类型；

人员持证管理：维护井下作业人员所持有的资质信息，并根据每次培训考核的成绩动态更新所述资质信息；

培训计划管理：煤矿编制安全培训计划，其中所述安全培训计划包括年度培训计划、季度培训计划和月度培训计划等；

培训计划审核：煤矿审批煤矿的安全培训计划；

培训申请管理：煤矿根据集团下发的培训通知单，组织煤矿作业人员参加培训，并提交申请单以供相关科室、区队等审核；

培训考核管理：在作业人员参加培训考试后，维护作业人员的考核成绩；以及

煤矿资质监控：煤矿监管人员实时查看各个井下作业人员及其所在的工作岗位，并结合作业人员的资质信息判断井下作业人员是否持证上岗。

集团安全培训监管模块220的业务应用主要有以下几个部分：

培训计划汇总：汇总所有下属煤矿上报的所述安全培训计划，并根据所述煤矿上报的安全培训计划编制集团的安全培训计划；

培训计划审批：审批集团的安全培训计划；

培训通知管理：集团组织安全培训，并给煤矿下达安全培训通知单，以及跟踪通知单的下发和接收过程；

课程管理：集团安排培训课程以供作业人员查看和选择自己适于的课程；

培训组织管理：集团组织管理所述安全培训，包括课程安排、培训机构安排、时间安排和考核安排；

集团资质监控：集团监管人员实时查看各个井下作业人员及其所在的工作岗位，并结合作业人员的资质信息判断所述井下作业人员是否持证上岗；以及

持续改进：集团跟踪煤矿对于安全隐患的整改结果，其中安全隐患包括无证上岗和违规操作等。

应注意的是，本发明的安全监控系统还可包括外围的扩展应用子系统500。扩展应用子系统500通过ESB与作业人员安全培训子系统200集成。扩展应用子系统500可包括短信报警模块510、主数据管理模块520、设备管理模块530和LDAP认证模块540。短信报警模块510用于当判断井下某个作业现场正在作业的人员不具有相关资质或者资质失效时，将报警信息发送给相关管理人员，实现特种作业岗位人员的井上监控。主数据管理模块520用于管理作业人员安全培训子系统200的人员、工位、证件等主数据。设备管理模块530用于管理井下人员定位子系统的硬件设备，例如读卡器等。LDAP认证模块540用于进行系统认证和权限管理等，例如设置系统密码，只允许具有相应权限的人员登陆系统。

在本发明的一个实施例中，门户子系统400可具有动态图形实时显示、存储功能，在实时动态图形显示中，直观地显示各个重要读卡器的安装位置、类型等。门户子系统400还可具有实时数据与曲线同时显示、实时数据全屏翻页显示等多种浏览方式，方便查询，而且能够满足调度室调度大屏显示的各种需求。门户子系统400还可具有历史曲线的显示和查询功能，系统可以同时显示多条实时曲线，使用户可以进行对比分析，同时用户可以方便地选择任意测点和任意时间范围，查看其实时曲线、实时数据和历史曲线、历史数据。

应理解的是，可在地面中心站利用互联网技术建立监控系统的WEB网站，系统可自动不断更新实时数据报表页面，各级领导及有关人员通过局域网，用IE浏览器即可即时方便地浏览各个矿井的人员实时位置数据画面，随时了解矿井现场人员位置的变化和历史轨迹。

此外，由于目前下属煤矿的井下人员定位系统均支持联网系统，这就要求系统具有测点定义自动识别功能，当测点发生变化(例如，新增读卡器、删除读卡器、读卡器位置发生变化等)时，根据变化情况输出相应信息，通知其他联网系统。

传统的实时数据库组态方法，无法实现动态建点、修改参数功能，需要通过编程调用实时数据库的API或SDK函数，操作实时数据库的位号本身信息，完成动态建点、修改位号参数。

如图2所示为本发明一个实施例的动态建点方案的示意图。矿端的动态建点单元根据各个Buffer机提供的点位变更文件，通过自动建点监测程序将修改的点位和增加的点位信息更新到煤矿实时数据库中，煤矿实时数据库上的自动建点程序将变更的点位信息通过API的方式更新到集团实时数据库中。

具体地，首先，Buffer机上的自动建点监测程序将采集到的点位变更文件转换为实时数据库要求的格式并生成*.CSV文件，然后将生成的CSV文件存放到煤矿实时数据库服务器指定的文件夹下，由实时数据库提供的File Collector实现自动建点。然后，调用实时数据库提供的API实现集团的动态建点，根据采集到的点位变更文件，逐条解析后生成点位变更数据集TagRecordset，连接到集团实时数据库，调用WriteRecordset进行集团实时数据库点位信息的更新。

本发明通过将井下重要岗位的地理位置信息、井下作业人员定位信息和井下作业人员资质信息整合到一个portal上显示，并通过对三者信息的智能分析，实现了实时监测特种作业人员的持证作业情况，避免了违规操作和无证上岗现象的发生。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (6)

1.一种井下作业人员的安全监控系统，其特征在于，包括：

井下人员定位子系统，所述井下人员定位子系统包括RFID射频卡、设置在井下的每个作业现场处的读卡器和远程控制单元，通过所述读卡器读取所述RFID射频卡内的信息以获取井下人员的定位信息，并通过所述远程控制单元发送所述井下人员的定位信息，其中所述RFID射频卡内的信息包括井下人员的编号、姓名和年龄；

作业人员安全培训子系统，用于井下各个作业现场的作业人员的资质信息的档案管理和更新，且所述作业人员安全培训子系统包括集团安全培训监管模块和煤矿作业人员安全培训执行模块，所述集团安全培训监管模块和所述煤矿作业人员安全培训执行模块通过企业服务总线集成交互；

实时数据库，所述实时数据库包括集团实时数据库和煤矿实时数据库，所述煤矿实时数据库用于接收并存储所述井下人员定位子系统发送的人员定位信息，所述集团实时数据库用于采集并存储所述煤矿实时数据库中的人员定位信息；以及

门户子系统，所述门户子系统包括集团门户子系统和煤矿门户子系统，所述集团门户子系统与所述集团安全培训监管模块和所述集团实时数据库连接，所述煤矿门户子系统与所述煤矿作业人员安全培训执行模块和所述煤矿实时数据库连接，用于集成显示所述井下人员定位信息与所述人员资质信息，并对所述井下人员定位信息和所述人员资质信息进行对比分析以判断井下某个作业现场正在作业的人员是否具有相关资质或者其资质是否处于有效期。

2.根据权利要求1所述的井下作业人员的安全监控系统，其特征在于，还包括：

扩展应用子系统，所述扩展应用子系统通过所述企业服务总线与所述作业人员安全培训子系统集成，且所述扩展应用子系统包括短信报警模块、主数据管理模块、设备管理模块和LDAP认证模块，其中所述短信报警模块用于当判断井下人员不具有相关资质时，将报警信息推送给相关管理人员；所述主数据管理模块用于管理所述作业人员安全培训子系统的主数据，其中所述主数据包括人员、工种和证件类别；所述设备管理模块用于管理所述井下人员定位子系统的硬件设备；所述LDAP认证模块用于进行系统认证和权限管理。

3.根据权利要求1所述的井下作业人员的安全监控系统，其特征在于，所述作业人员安全培训执行模块进一步包括：

人员工种管理单元，用于设置井下作业人员所属的工种，并判定各个工种操作人员应持有的证件类型；

人员持证管理单元，用于维护井下作业人员所持有的资质信息，并根据每次培训考核的成绩动态更新所述资质信息；

培训计划管理单元，用于煤矿编制安全培训计划，其中所述安全培训计划包括年度培训计划、季度培训计划和月度培训计划；

培训计划审核单元，用于煤矿审批所述煤矿的安全培训计划；

培训申请管理单元，用于煤矿根据集团下发的培训通知单，组织煤矿作业人员参加培训，并提交申请单以供审核；

培训考核管理单元，用于在作业人员参加培训考试后，维护作业人员的考核成绩；以及

煤矿资质监控单元，用于煤矿监管人员实时查看各个井下作业人员及其所在的工作岗位，并结合所述作业人员的资质信息判断所述井下作业人员是否持证上岗。

4.根据权利要求1所述的井下作业人员的安全监控系统，其特征在于，所述集团安全培训监管模块进一步包括：

培训计划汇总单元，用于汇总所有下属煤矿上报的所述安全培训计划，并根据所述煤矿上报的安全培训计划编制集团的安全培训计划；

培训计划审批单元，用于审批所述集团的安全培训计划；

培训通知管理单元，用于集团组织安全培训，并给煤矿下达安全培训通知单，以及跟踪通知单的下发和接收过程；

课程管理单元，用于集团安排培训课程以供作业人员查看和选择自己适于的课程；

培训组织管理单元，用于集团组织管理所述安全培训，包括课程安排、培训机构安排、时间安排和考核安排；

集团资质监控单元，用于集团监管人员实时查看各个井下作业人员及其所在的工作岗位，并结合所述作业人员的资质信息判断所述井下作业人员是否持证上岗；以及

持续改进管理单元，用于集团跟踪煤矿对于安全隐患的整改结果，其中所述安全隐患包括无证上岗和违规操作。

5.根据权利要求1所述的井下作业人员的安全监控系统，其特征在于，所述门户子系统集成显示所述井下人员定位信息和人员资质信息，进一步包括：

动态图形实时显示；

实时数据与曲线同时显示；以及

同时显示多条实时曲线。

6.根据权利要求1所述的井下作业人员的安全监控系统，其特征在于，所述煤矿实时数据库包括第一动态建点单元，所述集团实时数据库包括第二动态建点单元，其中所述第一动态建点单元用于当读卡器发生变化时，接收所述井下人员定位子系统生成的点位变更文件，并根据所述点位变更文件进行自动建点；所述第二动态建点单元用于接收所述第一动态建点单元发送的点位变更文件，并根据所述点位变更文件更新所述集团实时数据库的点位信息。

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