基于GIS的煤矿安全隐患排查治理综合信息管理平台设计及应用研究

许 俊 田佩芳

(中国矿业大学(北京)管理学院,北京市海淀区,100083)

基于GIS的煤矿安全隐患排查治理综合信息管理平台设计及应用研究

许 俊 田佩芳

(中国矿业大学(北京)管理学院,北京市海淀区,100083)

针对我国煤矿安全生产事故频发的局面,基于地理信息系统(GIS)设计开发了煤炭安全隐患排查治理综合信息管理平台,介绍了该平台的应用架构和功能结构,说明了该平台的业务流程,详细阐述了该平台的核心业务隐患排查治理模块功能及界面描述,最后对该平台的应用及推广情况进行了调查分析。实际应用表明,该平台实现了人员及隐患的准确定位和信息的即时传送,开展了安全生产隐患排查治理的多级闭环管理,建立了有效的安全生产隐患督查系统,为煤矿安全管理提供了一种有效的方法。

煤矿安全 隐患排查治理 综合信息管理平台 地理信息系统

1 引言

近年来,煤炭企业不断尝试使用各种隐患管理信息化系统治理煤矿隐患,但是收效甚微,隐患治理后反复现象严重,各个煤炭企业安全管理层均呈现出对于隐患疲于应付的姿态,究其原因主要有以下几点:

(1)单一的借助检查表法进行的定期隐患检查,隐患只是出现“暂时安全”,检查一旦结束,被“掩盖”的隐患又会反复,因此隐患治理不彻底是主要原因之一。

(2)缺乏隐患排查治理的全过程记录,不规范和不科学的隐患治理会导致“二次隐患”。

(3)只注重隐患的“事后”控制和治理,不能对隐患的发展趋势作出预测判断,使得管理层始终处于被动局面。

(4)煤炭企业对于隐患常常采取消除、稀释以及隔离等治理办法,对于不能彻底消除的隐患缺乏动态监管。

(5)系统配套设施不完善,员工井下发现隐患必须返回地面后才能进行隐患的发启,使管理层不能及时掌握隐患信息,甚至可能错过隐患治理的最佳时机。

鉴于以上隐患管理的困境,各煤炭企业急需一套适用和有效的隐患排查治理信息化工具,改善隐患管理的困境。煤矿安全隐患排查治理综合信息管理平台是针对煤矿、二级公司和集团公司实施隐患排查治理和监管而设计的网络系统工具,主要内容包括隐患自查、信息上报、整改复核、监督审核等工作,分级模块化管理;每级由监督管理部门建立安全隐患问题台账,统计分析煤矿上报的自查、监管部门日常排查以及隐患问题整改落实情况,每级隐患治理闭合交圈,形成切实有效的安全管理模式。本管理平台结合了采用地理信息系统(GIS)的功能,员工配套手持终端,使得隐患信息定位更为准确、及时,给隐患整改提供更为可靠的信息。

2 平台应用架构设计

煤矿安全隐患排查治理综合信息管理平台应用架构的设计主要是基于云服务的SaaS模式,服务器配置可以满足多用户同时访问,这使得煤炭企业网络部署更加简单易操作,而且可以多家单位部门共用一套系统平台,从根本上大大降低企业安全管理的成本。煤矿安全隐患排查治理综合信息管理平台应用架构图如图1所示。

图1 煤矿安全隐患排查治理综合信息管理平台应用架构图

3 平台功能结构设计

煤矿安全隐患排查治理综合信息管理平台分为二个层面的用户操作系统,第一个层面为地方监管部门操作系统、二级公司操作系统以及集团公司操作系统,统称为上级监管部门;第二个层面为矿级操作系统。其中上级监管部门操作系统只负责查看下级部门上报的重大隐患状态信息,审核隐患整改方案,监督隐患整改过程以及最终的验收工作。管理平台的核心功能在于矿级隐患排查治理,其中矿级又分为面向多级用户的功能模块,一般操作人员负责将发现的隐患通过手持终端在GIS系统中定位,并完成隐患基本信息;管理员负责追踪并监督隐患整改负责人对隐患整改的全过程以及对重大隐患的整改上报;超级管理员负责信息管理平台的日常维护与更新。煤矿安全隐患排查治理综合信息管理平台功能结构图如图2所示。

图2 煤矿安全隐患排查治理综合信息管理平台功能结构图

3.1 上级监管部门操作系统

上级监管部门操作系统分为管理员操作模块和操作员操作模块两个功能模块。管理员操作模块主要实现部门信息的维护、员工职务信息维护、系统角色信息维护和权限分配、用户信息维护和权限的分配、授权管理以及公告信息管理等功能;操作员操作模块主要实现对各煤矿提交隐患的处理和隐患整改进展查询、隐患台账查询和统计分析、煤矿提交的一般隐患/重大隐患/执法行动报表管理、档案管理、矿隐患地图分布信息、执法文书查询以及系统设置等功能。

3.2 矿级操作系统

矿级操作系统分为管理员操作模块、操作员操作模块和超级管理员操作模块3个功能模块。管理员操作模块主要实现部门信息的维护、员工职务信息维护、系统角色信息维护和权限分配、用户信息维护和权限的分配、隐患信息管理、授权管理以及公告信息管理等功能;操作员操作模块主要实现煤矿隐患自查、对煤矿各部门提交隐患的处理和隐患整改进展查询、“三违”的查处和整改、执法文书管理、隐患台账查询和统计分析、煤矿提交的一般隐患/重大隐患/执法行动报表管理、领导跟班信息管理、档案管理、矿级文件制度管理、矿隐患地图分布信息以及系统设置等功能;超级管理员操作模块主要实现系统设置、“三违”和隐患标准数据库的维护、隐患整改模板元素的管理以及隐患整改模板的新建等功能。

4 平台业务流程设计

4.1 隐患排查治理流程

隐患排查治理以煤矿企业日常管理隐患排查为主、上级监管部门隐患排查为辅。上级监管部门排查隐患包括二级公司、集团公司和地方监管部门突查、抽查和日常检查,排查出的隐患将下达文书或文件。隐患排查治理流程如图3所示。

图3 隐患排查治理流程

4.2 报表上报流程

各煤矿管理部门每月需要向上级上报三个报表(煤矿安全生产隐患排查治理情况统计表、煤矿安全生产重大隐患挂牌督办限期整改统计表、煤矿安全生产执法行动情况统计表),报表逐级上报,最后将报表上报到集团公司安监局。

5 隐患排查治理功能模块设计

隐患排查治理作为管理平台的核心功能模块,主要体现矿级自查隐患的闭环整改功能以及上级监管部门对煤矿查处并上报隐患的监管功能,二者之间的功能流程如下:

(1)建立台账。针对煤矿安全生产中排查出的重大隐患问题台账逐级上报,由集团公司相关安全监管部门挂牌督办限期整改复核。对于煤矿安全生产中排查出的一般隐患问题台账逐级上报排查隐患的上级安全管理部门按期整改复核。

(2)整改方案制定/审批。在上报隐患的同时,煤矿企业负责人组织制定煤矿安全生产隐患整改方案,并上报给上级管理部门审批煤矿安全生产隐患整改方案。

(3)隐患整改/监督。煤矿按照上级管理部门批复的安全生产隐患整改方案进行隐患现场整改,并接受上级管理部门对煤矿安全生产隐患治理方案落实情况的监督和检查。

(4)整改验收/复查。煤矿安全生产隐患问题整改完毕后,由主要安全负责人进行复核验收。验收合格后若无需上级管理部门验收,煤矿直接进行安全生产隐患销项;若需要上级管理部门验收,煤矿提交煤矿安全生产隐患整改验收申请报告。上级管理部门进行整改验收时下达整改复查意见书,复核验收通过后,对于一般隐患问题,煤矿及时销项;对于重大隐患,集团公司管理部门验收合格后销号。

5.1 矿级隐患排查治理功能模块设计

为了实现煤矿安全管理的关口前移,设计矿级隐患排查功能模块,主要实现煤矿隐患发起、处理(闭环整改)以及重大隐患的上报。矿级隐患排查治理模块功能结构如图4所示。

图4 矿级隐患排查治理模块功能结构图

煤矿在查出隐患后,通过手持终端对工作地点隐患进行及时定位并将隐患基本信息录入系统平台,包括隐患“五定”(时间、地点、整改责任人、整改期限、整改措施),然后对隐患等级做出初步评估,共分为A(低)、AB(一般)、B(中等)、C(高)和D(重大)五级,如评估隐患等级为“重大”,需上报上级公司征求整改方案,上报时需将隐患内容以及为什么需上级公司进行处理等信息完整上报。二级公司收到上报的隐患内容后,根据情况上报集团公司,或者制定整改方案下发给煤矿将隐患降级处理。

5.1.1 隐患发起

隐患发起要求岗位员工每人必须配备一套手持终端,方便在工作岗位中及时定位并记录发现的隐患。员工可通过手持终端登陆员工操作平台的隐患发起模块,实现对隐患基本信息的“增加”、“修改”、“删除”、“查询”和“查看”等操作,隐患基本信息包括:隐患GIS定位信息(系统根据手持终端的定位装置自动读取)、隐患“五定”以及隐患等级的评估。隐患信息上传系统完成后,地面管理人员可及时收到隐患信息对隐患进行处理。

5.1.2 隐患处理

隐患整改责任人收到隐患整改指示后,根据隐患信息准确到达隐患位置实施整改措施,整改完成后通过系统完成隐患原因描述并请求复查;复查人员通过系统接收复查指令,进行现场复查验收,验收通过后登录系统对隐患进行销号。管理人员可随时登录系统隐患处理界面,根据隐患类型不同呈现的界面效果不同,选择“已办理”,在“搜索结果”中会显示满足条件的隐患列表和链接操作,可点击查看隐患的流程处理进度。如选择“待办理”,在“搜索结果”中会显示满足条件的隐患列表和办理链接,单击“办理”链接处理隐患,可以对上一阶段的处理结果“审核”或者“上报”。

5.1.3 重大隐患上报

管理人员登录系统打开“重大隐患上报”界面,通过审核通过后的隐患等级信息筛选隐患等级为“重大”的隐患,可将隐患逐级上报给上级单位,系统设置重大隐患上报期限为重大隐患录入后的24 h之内,超过上报时间系统将自动报警。

煤矿所有人员可随时通过系统登录自己的账号,通过“查看”和“进展”功能按钮可以进行隐患信息的查看和隐患处理进展状态的查询,隐患进展状态分为“隐患督查”、“隐患审核”和“督查完成”3种。

5.2 上级监管部门隐患排查治理功能模块设计

上级单位(包含二级公司、集团公司以及地方监管部门)隐患排查治理模块核心功能主要对矿级上报的隐患进行隐患处理、隐患整改进展查询以及隐患GIS定位分布信息监测,上级监管部门隐患排查治理模块功能结构图如图5所示。

5.2.1 隐患处理

隐患处理主要是对煤矿上报的重大级隐患的处理,主要针对上级监管部门,监管员可以登录系统及时查收上报隐患,包括“已办理”和“未办理”的隐患信息。对“已办理”的隐患,随时监测其办理状态,跟踪敦促整改单位或部门在整改期限内完成整改并定期上报整改状态;对于“待办理”的隐患,可对隐患整改方案进行审核和修改,对于审核通过的整改方案及时下达相关责任人或部门限时整改,如需上级部门审核或备案的隐患需通过系统“上报”功能,将该条信息上报给上级部门等待处理;重大隐患整改完成后,上级监管部门如有必要需要进行现场验收,并完成验收报告,完成隐患的原因分析报告,找到问题所在,防患于未然。

图5 上级监管部门隐患排查治理模块功能结构图

5.2.2 隐患日常监测

(1)日常查询。监管部门所有员工可通过自己的账号登录平台,进入隐患“进展查询”界面,根据用户想了解的信息完成查询条件,点击“搜索”即可在界面下方显示该矿满足查询条件的隐患列表和操作链接。

(2)地图管理。平台采用先进的GIS对煤矿及煤矿隐患进行准确定位,上级监管部门可随时通过平台的“地图管理”界面,在二维地图上查看所辖区域内煤矿的分布情况,甚至可以鼠标单击显示该煤矿的详细信息,双击进入该矿的矿图中查看煤矿隐患信息。

(3)隐患点分布情况。操作人员在进行上一步操作后,即可进入矿井井下分布地图,由于平台将隐患排查系统与地图功能相结合,因此可以在矿图上显示矿井隐患分布。操作人员也可以通过条件查询显示隐患点分布情况,鼠标移动到某隐患位置,系统自动显示隐患点详细信息。

6 推广及应用

2012年,山西煤炭运销集团公司、山西煤炭运销集团下属4个二级公司(阳泉公司、长治公司、晋城公司、忻州公司)以及二级公司下属10座煤矿(王庄煤业有限公司、福达煤业有限公司、裕兴煤业有限公司、晋能集团泰安煤业有限公司、泰山隆安煤业有限公司、沙坪煤业有限公司、瓷窑沟煤业煤业有限公司、三元煤业有限公司、程庄煤业有限公司、保安煤业有限公司)陆续引进了基于GIS的煤矿安全隐患排查治理综合信息管理平台,通过对各个矿井、二级公司和集团公司正在使用该平台的用户的调查走访,尤其是对一线员工使用平台效果的探访,用户普遍认为该平台是一套科学、有效地信息化安全管理工具,反馈信息主要总结为以下几方面:

(1)从企业显性经济效益角度看,该平台支持多家单位共用一台服务器,目前山西煤炭运销集团共15家单位共用一套系统和一台设备,按市场价计算,一台服务器即可支持较多用户同时访问,一台服务器大约需要花费20～30万元,一套隐患排查治理系统大约需要花费80～100万,因此这种布局模式可为煤炭企业节约经济成本。

(2)从企业隐性效益角度分析,该平台建立了一套完整的隐患标准数据库,方便隐患数据项的随时启用,平台可根据隐患数据项被启用的次数进行统计分析和预测,根据启用次数将隐患分为“低”、“一般”、“中等”、“高”和“重大”5个风险等级,并且在隐患地图中用不同的颜色划分风险小区,方便管理者随时了解隐患状态,使安全管理工作变被动为主动。截至2016年10月31日,该平台在线用户已达10290人,各单位用户平均覆盖率85%,隐患标准数据库由刚开始的1500条完善到了现在的3584条,并且对每一条隐患标准数据制定了相应的整改标准和措施,明确整改和监测责任人。

(3)隐患排查治理进展由多级监管和多层闭合管理完成,这使隐患得到彻底的治理,避免“二次隐患”的发生,特别是对重大安全隐患问题的有效督办和管理;与此同时,减少了对于隐患治理投入的重复性人力和物力,避免了浪费,形成良好有效的安全经济效益。统计数据显示,2012年隐患标准数据库共1500条,隐患“二次复发”率为35%;2013年隐患标准数据库共2031条,隐患“二次复发”率为21%;2014年隐患标准数据库共2789条,隐患“二次复发”率为15%;2015年隐患标准数据库共3480条,隐患“二次复发”率为9%;截至2016年10月31日,隐患标准数据库共3584条,隐患“二次复发”率不到5%。单从数据统计来看,隐患复发率在不断下降,正是由于对已发生的隐患不放过、追根究底、找到根源,彻底消除、稀释和隔离,让隐患从根本上得到了有效地整改和治理。

(4)平台配套设施的完善以及GIS的结合应用,保证了相关责任人能及时掌握隐患信息。平台配有用户手持终端,用户可以随时将工作地点的隐患录入平台,平台及时自动通知相关人员整改、督查以及销号,这大大的提高了工作效率,也在一定程度上控制了隐患事态恶化。通过对用户的调查走访,用户普遍反映是现在对问题处理的时间周期缩短了,以“胶带维护不良”这条隐患为例,在平台和配套设备引进之前,该隐患的处理办法一般为发现隐患必须到指定地点或者一个班结束后才能将隐患情况上报给相关责任部门,再加上准备和整改的时间,这样一条隐患整改周期大约需要16 h,但是在引进平台后,用户只需通过手持终端进行及时的定位和信息的上报,从发现隐患到整改完成只需约2～3 h,因此大大提高了工作效率。

[1] 尹志民,赵作鹏,刘韵.煤矿隐患排查信息平台的设计[J].煤矿安全,2009(8)

[2] 郭洪兵,闫萍,于雄飞.基于云计算技术的安全生产风险管控信息系统的研究与设计[J].中国煤炭,2016(3)

[3] 陆铮.智能矿工装备系统的研究[J].工矿自动化, 2012(1)

[4] 胡文涛,周军,赵立厂.基于RFID手持终端的煤矿安全巡检系统的设计[J].工矿自动化,2010 (12)

[5] 罗贤艺,徐光明.安全隐患排查治理的“闭环”管理[J].煤矿安全,2010(6)

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Study on design and application of integrated information management platform for mine hidden danger identification and management based on GIS

Xu Jun,Tian Peifang
(School of management,China University of Mining and Technology,Beijing,Haidian,Beijing 100083,China)

Aiming at the situation of frequent mine safety production accident in our country, an integrated information management platform for mine hidden danger identification and management based on GIS was designed and developed,application architecture,function structure and operation procedure of the platform were introduced,function and interface description of hidden danger identification and management module were elaborated that was the platform＇s core business,and then the application and popularizing condition of the platform were investigated and analyzed.The practical application results showed that the platform realized precise location of people and hidden danger and instant transfer of information,carried out multilevel close-loop management of safety production hidden danger identification and management,established effective safety production hidden danger supervision and examination system,and provided an effective method for mine safety management.

mine safety,hidden danger identification and management,integrated information management platform,GIS

TD－9

A

许俊(1986－),男,河南信阳人,在读博士,主要研究方向为管理信息系统和安全管理。

(责任编辑 路 强)

许俊,田佩芳.基于GIS的煤矿安全隐患排查治理综合信息管理平台设计及应用研究[J].中国煤炭,2017,43(1):82－88. Xu Jun,Tian Peifang.Study on design and application of integrated information management platform for mine hidden danger identification and management based on GIS[J].China Coal,2017,43(1):82－88.