煤矿安全管理平台设计探究范文

煤矿安全管理平台的建立，有利于搞好煤矿内部安全信息管理，这对提高煤矿安全管理水平、预防和控制事故的发生有重要作用。要减少或杜绝煤矿不安全行为发生，就需要认识不安全行为的表现形式及其影响因素，比如无资格证及资格证过期违规下井作业、瓦检员井下巡检不到位、擅闯禁区盲巷等都可能造成不必要安全事故的发生。同时，由于煤矿生产系统的复杂性，部门较多且关系密切，不同系统相互交叉依赖，各部门之间信息传递与共享显得十分重要，因此安全管理平台各类信息要进行有机融合，实现共享，防止信息孤岛现象。提出一种基于KJ251A人员定位系统的煤矿安全管理平台，可以辅助煤矿安全管理，有效整合各类安全信息，然后利用平台获取的信息反馈去不断调节、决策、执行、反馈、再决策、再执行、再反馈的流程动态封闭管理，运用系统分析方法，预测和避免可能发生的事故，确保煤矿生产各个环节的安全性和可靠性。

1安全管理平台整体设计

设计的安全管理平台主要是基于KJ251A人员定位系统，把下井作业人员作为主体，随身携带人员定位识别卡作为轴线，集中控制，分布式管理，对下井作业人员位置信息、日常唯一性考勤、安全作业资格证确认、便携式瓦检仪管理、重点限制区域出/入口监测等不同业务进行了信息高度融合与共享。平台整体设计框图如图1。

2安全管理平台组成

2．1井下作业人员位置信息监测该管理平台具有下井作业人员位置信息监测功能，能准确获得下井员工当前位置信息，人员身份信息，运动轨迹信息，各区域留驻时间等，此外，井下作业人员随身携带标识卡具有求救功能，当井下发生水、火等灾害时，人员可以通过标识卡第一时间通知地面监控中心，以便采取相关措施;同时，在紧急情况下，地面监控中心也能够向井下作业人员发送撤离命令，确保井下作业人员生命安全。

2．2日常唯一性考勤该平台设计基于AQ6210－2007及AQ1048－2007《煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》中要求:各个人员出入井口应设置检验识别卡是否正常和唯一性检测的装置，并提示携卡人员本人及相关人员，目前市场上投入使用的设备存在功能不完善、考勤唯一性数据统计不准确等问题，在紧急情况下或应急救援过程中带来很多不准确的判断，误导决策者，间接影响煤矿安全生产。设计通过对人像生物识别技术、短距离无线通信技术、图像预处理技术等多个关键技术的研究，开发出了实现这些功能的出、入井唯一性检测平台。日常唯一性考勤原理框图如图2。入井检测采用二维人像识别技术，结合人员定位系统，通过检卡装置对入井人员携带识别卡好、坏判断，给予信息提示，对于携带多张卡人员给予报警提示，然后经过人像识别比对确定人卡是否相符，对比成功的信息将与检卡信息进行匹配，如果信息匹配，则语音提示匹配成功;反之，不匹配则提示匹配失败，所有信息将保存服务器可供查询。出井检测由于升井人员面部灰尘影响，二维人像识别技术不能满足比对准确率，该平台采用三维人像轮廓识别技术，其检测原理与入井检测一致。通过二维入井、三维出井生物识别技术与检卡装置检卡信息的结合，将作业人员整个下井工作时间形成一个闭环考勤，保证煤矿管理及监管部门能够动态实时的掌握井下人员准确数量，在紧急情况下为煤矿安全生产提供准确数据。

2．3安全作业资格证确认由于煤炭的开采是一个高危行业，事故风险较大，要想避免安全事故的发生，必须要求作业人员具备一定得职业技能。同时，煤炭行业的生产过程中要涉及到瓦斯检查、井下爆破、各种特殊机器的操作等，而这些特殊工种必须由经过专业培训、掌握专门知识的人操作方可保证安全。因此，为减少井下作业人为事故的发生，必须加强对煤矿入井人员资格证审查管理，提升入井人员的安全意识，有效防范安全事故的发生。设计平台通过对入井人员井下作业各种资格证进行管理，入井前确保每一名入井人员具备相应井下安全作业资格，当经过入井检卡装置时，系统会自动调取对应人员相关资格证信息，系统上位机软件能够自动判断资格证是否过期或无资格证违规下井作业，并语音提示相关信息;同时，当下井作业资格证在预设定过期提醒时间段内，系统会提前提示资格证即将过期请及时更换。安全作业资格证检测显示界面如图3，软件可以提示资格证有效期、是否有效及资格证相应编号。通过该平台的设计可以监督每一位入井作业人员必须经过培训具备相应的上岗资格证，使其掌握操作技能和生产安全相关知识，才能正常入井进行作业，这就为安全生产工作打下坚实的基础，大大提高井下作业的安全性。

2．4便携式瓦检仪管理目前，我国煤矿瓦斯事故仍有出现，在瓦斯检查方面，还存在漏洞，瓦检员的空班漏检是一个很重要的原因。因此，专职瓦检员的巡检仍然是发现瓦斯事故隐患的最可行、最可靠的措施和手段。该管理平台的设计是基于KJ251A人员定位系统，便携式瓦检仪管理平台原理框图如图4，瓦检员入井作业前经过身份识别和瓦检仪识别登记，如果未有借用瓦检仪不归还、瓦检仪损坏等记录，则成功领取，否则不予借出，领用成功信息将存入瓦检仪管理服务器，并语音提示，经过入井检测装置时，系统会自动再次确认是否携带瓦检仪;瓦检员升井后，经身份识别和瓦检仪识别信息匹配正常后，则可归还瓦检仪，瓦检仪管理中心统一进行充电管理，若错还他人或与借出数量不一致，系统语音提示并拒绝归还。同时，瓦检员身份信息和瓦检仪之间编号与人员定位系统绑定，通过人员定位系统可以跟踪每一个瓦检员在井下实时巡检位置，通过该平台设计，可以极大地提高瓦检员的责任心和最大程度的控制安全隐患，从根本上减少隐患的发生次数，遏制安全事故的发生。

2．5重点限制区域出/入口监测限制区域出/入口监测原理框图如图5。井下作业人员擅闯限制区域、管理人员指挥不到位等都可以造成煤矿井下不必要事故的发生。尤其是临时停工、废弃的独头巷道、采空区等重点限制区域出/入口，没有相应的监管措施及警示牌，在煤矿生产中均具有一般性、普遍性特征。要解决煤矿安全问题，必须从行为控制角度，实时纠正，从根本上把煤矿的安全风险降到最低程度，实现安全长效发展。管理平台设计的动态目标识别器，能够读取出/入重点限制区域人员携带识别卡号，对于未携带识别卡井下作业人员，可以探测动态移动目标。以人员定位系统为核心，在井下重点限制区域出/入口安装动态目标识别器及语音提示装置，通过人员定位服务器可以设置允许出/入重点限制区域人员识别卡号，当这些人员出/入这些区域时，系统默认为工作人员，不予提示;其他人员出/入这些区域时，经过人员定位服务器对读取的卡号进行判别，自动下发命令触发语音装置提示相关人员请勿进入;对于未携带识别卡人员出/入这些区域时，动态目标识别器通过对人体特征的识别，触发语音提示装置，同时触发地面报警装置，地面工作人员可以协调阻止闯入禁区人员。动态目标识别器也可实现对接供风传感器、瓦斯传感器，通过检测到的数据判断该巷道是否为盲巷，自动修改语音提示音内容。

3结语

设计的煤矿安全管理平台，通过多种途径预防保障煤矿安全生产每一个环节。该平台整合了煤矿现有的生产、安全、管理等各类信息资源，使用信息化并辅之以智能化的手段，实现参数分析、监控预警、行为纠正、绩效考核、持续改进等功能。目前该平台已在山西潞安集团常村煤矿，山东枣矿集团蒋庄煤矿等煤矿实际应用，应用表明，建立综合完整的信息化安全管理平台，对于提高事故预处理效率，遏制安全事故的发生和减少违规作业人员伤亡具有显著效果。

作者：戴剑波 单位：中煤科工集团重庆研究院有限公司