山东煤矿安全监察局矿用设备监察管理系统设计方案

李延振 尹 波 李明锋

（1.通用技术集团工程设计有限公司，山东 济南 250031；2.山东煤矿安全监察局，山东 济南 250031）

矿用设备监察管理系统是利用区域性集成的实时监测监控等传感数据，解决传统安全监控系统监测报警的局限性。利用大数据分析技术实现设备故障超前预测成为必然技术趋势。针对山东省行政区域内重点区域、关键设备全程监察，设备安全管理由孤岛式企业管理升级到区域性全覆盖煤矿安全监测云存储、云监测、大数据智能辅助决策；安全监察部门由事后安全执法，到事前预警防范，由定期监察，到全过程安全预警、状态核查，由现场到远程。矿用设备监察管理系统为从根本上预防和治理主要环境、地质、采动、采空区、设备、人员行为等安全隐患，坚决防范和遏制煤矿重特大事故，构建新技术、装备、知识和管理决策提供保障能力。

1 总体设计目标

系统设计结合山东省煤矿安全生产信息管理系统成果，集成矿用设备基本数据、安标、维修、监察、检测、实时运行等信息，全面分析煤矿设备使用、管理情况，进行煤矿设备安全态势分析，提升煤矿设备事故风险预警手段，帮助决策者从中看到潜在煤矿设备类事故风险变化趋势，指明煤矿设备类事故风险防控方向。

系统综合利用物联网、大数据、云计算与网络互联等相关技术，实现全区主要煤矿设备安全准入、设备定期维保、在线联网分析、设备安全风险分析为一体的矿用设备监察管理系统的使用，为政府监管监察、煤炭企业服务，实现数据驱动监察新模式，督促企业落实安全风险防控主体责任，引导企业加大“四化”建设投入力度，为企业降本增效。

2 总体建设内容

系统将集成矿用设备基础管理、检测检验、维修、在线运行状态等信息，以大数据分析技术作为支撑，建立矿用设备监察管理分析模型，对煤矿设备引起的事故风险进行综合分析。

业务应用系统共设计七个子系统：矿用设备全生命周期信息管理子系统、矿用设备安标信息子系统、矿用设备维修管理信息子系统、矿用设备检测检验管理子系统、矿用设备运行状态分析子系统、矿用设备监察管理子系统、矿用设备风险大数据分析子系统。

3 总体业务架构设计

通过对矿用设备数据进行采集，结合重大设备（包括主通风机、电力设备、提升设备、皮带设备、压风机设备、水泵设备）监测联网的建设，整合设备监察数据、设备维保数据、设备检测检验数据等其他相关设备数据，利用多维分析、关联分析、趋势分析等分析方式，探索和建设煤矿企业安全风险指标体系以及科学分析模型，以实现对煤矿设备风险的评估与精准监察。总体业务架构如图1。

图1 总体业务架构图

4 总体数据架构设计

依托山东煤矿安全监察局已有的信息资源，经过扩容及完善，建设以煤矿企业为统一数据视图，集成整合煤矿企业的设备基础数据、设备监察数据、设备维保数据、设备检测检验数据、重大设备实时监测数据的矿用设备监察大数据分析平台。总体数据架构如图2。

图2 总体数据架构图

5 应用系统设计内容

矿用设备监察管理系统将矿用设备的准入、安装、使用、检测检验、维护、管理、报废等全生命周期信息进行综合集成，同时支持设备现场监察，通过将重要设备运行信息统一接入省级监察信息平台，可有效支持设备远程监察，并可通过对历史故障的评判，实施设备隐患分析与预警。应用系统设计共包括以下七个子系统建设内容。

（1）矿用设备全生命周期信息管理子系统

集成矿用设备安标准入、生产制造、安装验收，使用维护、检测检验等全生命周期信息，支持矿用设备全生命周期管理与监察。

（2）矿用设备安标信息子系统

通过与安标国家中心矿用设备安标数据的比对，分析、评判矿用设备、材料、仪器仪表是否满足国家标准、行业标准的规定，其安全性能能否满足使用场所的安全要求。

（3）矿用设备维修管理信息子系统

对矿用设备的维修、改造、安装、检修、检测检验、安全保护装置、安全防护设施、设备运行状况和运行环境是否符合要求等方面进行监察管理。

（4）矿用设备检测检验管理子系统

通过建设矿用设备检验检测业务规范化、工作流程控制标准化、管理决策科学化、数据流通网络化等方面工作，实现矿用设备检验检测过程数据的上报和设备检测检验状态的动态更新，为煤矿安全监察提供可靠、有效、及时的矿用设备检测检验报告。

（5）矿用设备运行状态分析子系统

对辖区矿山重要设备进行数据联网检测分析，通过数据采集，将数据集成到省局，进行数据统计、挖掘、分析、展示等功能。

（6）矿用设备监察子系统需求分析

对辖区内煤矿设备的监察工作进行管理，主要包括重点监察、专项监察、定期监察等内容。

（7）矿用设备风险大数据分析子系统需求分析

利用山东煤矿设备数据仓库、点检数据和设备全生命周期过程数据、重大设备监控实时数据进行深度数据挖掘和大数据分析，并通过各种可视化图表直观展现煤矿设备从出厂、应用、异动、检测、诊断到报废的全生命周期管理及各个环节的相关关系、因果关系、趋势等分析和展示，根据煤矿设备使用情况给企业、厂家和监管部门提供决策支持。