智慧礦山安全管理體系研究

智慧礦山安全管理體系研究摘要：智慧礦山是建立在礦山數(shù)字化、信息化、虛擬化、智能化、集成化基礎(chǔ)之上，結(jié)合礦山科學(xué)技術(shù)、三維可視化技術(shù)、信息科學(xué)、人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算，完成礦山企業(yè)所有信息的精準(zhǔn)適時采集、網(wǎng)絡(luò)化傳輸、數(shù)據(jù)規(guī)范化集成、可視化展現(xiàn)、自動化操作和智能化服務(wù)。由山西維度空間信息科技有限公司自主研發(fā)的《智慧礦山綜合運(yùn)維管理系統(tǒng)平臺》建立以信息平臺為核心的信息共享體系，集安全生產(chǎn)、經(jīng)營于一體的綜合管理平臺和辦公平臺，實現(xiàn)礦山全生命周期的智慧化管理、生產(chǎn)、指揮與調(diào)度，方便政府部門和企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)能及時、全面、準(zhǔn)確地了解和掌握相關(guān)單位的安全生產(chǎn)狀況，實時掌握現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對生產(chǎn)一線的實時掌控，有效地做出決策，杜絕安全事故的發(fā)生。對智慧礦山的概念、建設(shè)構(gòu)架及應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行闡述。關(guān)鍵詞：智慧礦山；建設(shè)構(gòu)架；關(guān)鍵技術(shù)引言隨著信息化、自動化以及工業(yè)化發(fā)展，我國迎來全新的智慧時代。在全新的時代背景下，智慧化已經(jīng)深入到各個領(lǐng)域之中，如智慧化工業(yè)建設(shè)、智慧化城市建設(shè)等。能源建設(shè)中智慧礦山建設(shè)就是在信息化、自動化以及工業(yè)化發(fā)展基礎(chǔ)上產(chǎn)生，充分利用數(shù)字技術(shù)、現(xiàn)代化采礦技術(shù)、信息處理和智能技術(shù)、傳輸和感知等技術(shù)，利于在礦山中構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系，把人與人以及物與物和人與物有效關(guān)聯(lián)此外，智慧礦山也解決以往礦山的安全問題，利于落實安全生產(chǎn)理念，確保礦山生產(chǎn)質(zhì)量和效率。1智慧化礦井精細(xì)化管理面臨的突出問題缺少智慧化礦井精細(xì)化管理理念觀念滲透是推進(jìn)精細(xì)化管理的思想基礎(chǔ)。智能礦山精細(xì)化管理要想切實有效必須有別于傳統(tǒng)的礦山精細(xì)化建設(shè)理念。以先進(jìn)理念為指導(dǎo)，打破行業(yè)界限，以更高標(biāo)準(zhǔn)、更高要求開展工作。只有提高思想認(rèn)識，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，以高度的責(zé)任感開展工作，才能很好地開展工作，達(dá)到預(yù)期的目的。智慧化礦井精細(xì)化管理體系仍處于摸索階段建立和完善精細(xì)化管理體系是促進(jìn)智能礦山安全高效生產(chǎn)的重要措施。完善的精細(xì)化管理體系可以確保安全生產(chǎn)全過程的一切安排、監(jiān)督和落實，消除管理漏洞和盲點。缺少智慧化礦井精細(xì)化管理水平考核制度嚴(yán)格考核是精細(xì)化管理的有效載體。精細(xì)化管理的成敗在于考核。只有嚴(yán)格細(xì)致的標(biāo)準(zhǔn)和公正的考核，對每一個人、每一件事、每一天都認(rèn)真考核，才能把管理的觸角延伸到每一個人、每一件事、每一天，實現(xiàn)工作和管理上沒有盲點，增強(qiáng)員工的責(zé)任感、標(biāo)準(zhǔn)感和目標(biāo)感，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。2智慧礦山安全制度建設(shè)架構(gòu)體系2.1智慧生產(chǎn)體系安全制度建設(shè)智能生產(chǎn)系統(tǒng)由智能輔助生產(chǎn)系統(tǒng)和智能主生產(chǎn)系統(tǒng)組成。智慧的主要生產(chǎn)系統(tǒng)包括兩個方面：①智能采礦作業(yè)；②智能隧道工程。在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中，采用無人值守開采技術(shù)，實現(xiàn)智能開采和無人掘進(jìn)。在非煤礦山生產(chǎn)作業(yè)中，采用智能爆破技術(shù)和自動機(jī)械開采技術(shù)，實現(xiàn)無人開采和無人掘進(jìn)。因此，根據(jù)智能生產(chǎn)系統(tǒng)的特點，我們應(yīng)該構(gòu)建一個安全系統(tǒng)：①為確保智能化生產(chǎn)的安全，必須明確智能礦山的總體框架，注重技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展，構(gòu)建智能礦山示范樣板，有利于相關(guān)礦山工作的示范；②有關(guān)單位必須建立智能礦山安全生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，減少技術(shù)錯誤，確保安全生產(chǎn)。2.2智慧健康體系安全制度建設(shè)智能健康系統(tǒng)的安全包括防水、防火、環(huán)境、人身安全、應(yīng)急救援和通風(fēng)安全等多個方面。因此，在智慧健康體系的安全體系建設(shè)中，要把減少死亡事故、關(guān)愛健康、清潔生產(chǎn)作為安全體系建設(shè)的理念，將人性化理念融入體系，比如關(guān)注職業(yè)生活，關(guān)心每個員工的幸福和安全。此外，還要明確事故處理、應(yīng)急救援、水災(zāi)及生產(chǎn)監(jiān)控、回程系統(tǒng)、安全環(huán)境等安全建設(shè)，確保各類智能系統(tǒng)的安全。智慧后勤保障體系安全制度建設(shè)為保證礦山安全生產(chǎn)，技術(shù)支持和保障被稱為保障體系。支持系統(tǒng)可分為后勤支持系統(tǒng)、管理系統(tǒng)和技術(shù)支持系統(tǒng)?；诖?，智能物流保障系統(tǒng)的安全體系建設(shè)還應(yīng)包括技術(shù)、管理和物流安全管理。在技術(shù)方面，可以制定各種軟件的技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和管理制度，包括供電軟件管理制度、通風(fēng)系統(tǒng)管理制度、地勘管理制度等，確保各種作業(yè)的安全。3智慧礦山建設(shè)架構(gòu)3.1感知執(zhí)行層感知執(zhí)行層是智能礦山建設(shè)的支撐系統(tǒng)。借助智能終端、RFID、定位導(dǎo)航系統(tǒng)、傳感器、監(jiān)控設(shè)備等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和傳感器技術(shù)，實現(xiàn)礦山基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)的采集和決策信息的執(zhí)行，現(xiàn)場礦山信息數(shù)據(jù)通過UWB、NFC、藍(lán)牙、紅外、局域網(wǎng)等傳輸技術(shù)傳輸?shù)街悄芙K端，網(wǎng)絡(luò)通信層將數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫畔①Y源層，實現(xiàn)礦山網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的感知、采集、監(jiān)控，人員位置、機(jī)械操作、位移監(jiān)測、環(huán)境等信息。感知執(zhí)行層能夠有效地反映智能礦山的真實特征。3.2網(wǎng)絡(luò)傳輸層網(wǎng)絡(luò)傳輸層實現(xiàn)了感知執(zhí)行層和信息資源層的互聯(lián)。感知執(zhí)行層的各種傳感器和信息系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)、圖像、語音等信息通過工業(yè)以太網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、有線感知網(wǎng)絡(luò)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫畔①Y源層。以5g高速、低時延、寬連接的特點，為智能礦山建設(shè)高安全、高可靠性、低時延、實時傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)平臺，實現(xiàn)終端集成、技術(shù)集成、網(wǎng)絡(luò)集成和業(yè)務(wù)集成。網(wǎng)絡(luò)傳輸層是智能礦山萬物互聯(lián)的特點。信息資源層信息資源層對礦山信息數(shù)據(jù)流全過程的元數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)化，實現(xiàn)礦山信息資源的共享和存儲，為各種智能應(yīng)用提供技術(shù)支持，在保證數(shù)據(jù)安全的基礎(chǔ)上進(jìn)行云存儲，從而實現(xiàn)礦山信息的高效存儲和管理。主要采用SOA、海量數(shù)據(jù)存儲、云計算、邊緣計算、大數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)。信息資源層是數(shù)據(jù)集成與共享的特征，體現(xiàn)了智能礦山的高度。決策管控層決策管控層是智能礦山建設(shè)體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的核心層，涵蓋礦山生產(chǎn)經(jīng)營的各個方面，包括綜合自動化系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、礦山設(shè)計系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)、無人駕駛系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)等，應(yīng)急指揮救援及模擬演練系統(tǒng)、安全預(yù)警系統(tǒng)等大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合多學(xué)科、多系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合分析，實現(xiàn)煤礦安全學(xué)員的智能決策與控制，決策和控制命令可以自動執(zhí)行。同時具有系統(tǒng)自學(xué)習(xí)功能，從而不斷擴(kuò)充和完善數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)庫，為管理層和決策層提供智能化服務(wù)。決策管理控制層體現(xiàn)了智能礦山智能服務(wù)的特點?？梢暬骺貙涌梢暬骺貙犹峁┖笈_PC端、投影端和移動端。通過虛擬現(xiàn)實、三維顯示等技術(shù)，可以對礦井的三維模型、礦井生產(chǎn)、人員和機(jī)械位置進(jìn)行三維顯示。同時，對生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)、監(jiān)控數(shù)據(jù)、安全管理數(shù)據(jù)等相關(guān)信息進(jìn)行統(tǒng)計、分析和處理，利用計算機(jī)自主學(xué)習(xí)人工智能，利用大數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，深度挖掘各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和隱藏內(nèi)涵，依托圖形渲染、配置等技術(shù)，及時、高效、直觀地顯示生產(chǎn)經(jīng)營管理信息，并直觀地顯示礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的運(yùn)行狀況和現(xiàn)場環(huán)境狀況使生產(chǎn)調(diào)度和管理人員能夠及時獲得大量豐富的可視化信息，大大提高了管理效率和自動化水平。4結(jié)論在智能礦山中推行精細(xì)化管理，不僅要完善企業(yè)管理體制，而且要通過合理有效的手段和方法，提高煤炭企業(yè)的管理水平。以建設(shè)綠色、高效、智能的新型能源企業(yè)為目標(biāo)，榆北小保當(dāng)公司建立了以“四行為”、“三制度”、“三意識”、“四技術(shù)”為核心的“四個三四”智能礦山安全生產(chǎn)精細(xì)化管理體系，為企業(yè)各項活動的順利開展提供了良好的