基于2D GIS的煤矿风险分级管控与隐患排查治理可视化管理*

2022-07-23于世雷冯黎莉

陕西煤炭 2022年4期

于世雷，冯黎莉，孙康

(1.中煤科工集团常州研究院，江苏常州 213015；2.天地(常州)自动化股份有限公司，江苏常州 213015)

0 引言

随着煤矿智能化与信息化进程的推进，我国煤矿安全生产已经有了明显的提高，但总体形势依然不容乐观，仍然存在安全事故频发的现象，因此从源头遏制煤矿安全生产事故的发生，实现煤矿安全生产本质安全变得尤为重要[1-2]。目前传统的安全管理方式已不能满足当前煤矿发展需要[3]，采用科学的煤矿安全管控手段已成为适应煤矿安全生产的必然趋势。随着国家双重预防机制的推进，风险分级管控及隐患排查治理成为国内大多数煤矿和高危企业通用的风险管控手段，煤矿风险分级管控与隐患排查治理环节主要包括：风险辨识和评估、风险管控标准和管控措施制定、风险检查和闭环管理、隐患检查和闭环管理、风险监测和风险预警等。

将煤矿风险分布情况及等级以醒目化的方式展现给煤矿管理者，使煤矿工人清晰、准确、直观地看到所处环境的风险分布及等级，掌握管控措施，发现风险时可以以正确的措施对风险及时管控，减少风险发展为隐患、隐患演变为事故的可能性。基于此，设计开发基于2D GIS的煤矿风险分级管控与隐患排查治理可视化的双重预防管理系统，将煤矿风险分布情况以风险四色图的形式在GIS地图上展示，同时通过风险管控和隐患排查闭环流程以及责任人、整改人、督办人的反馈消除风险与隐患，形成普遍用于煤矿企业风险管控的双重预防管理系统。

1 双重预防管理系统总体设计

双重预防管理系统以煤矿安全生产标准化管理体系为依据，结合2D GIS以风险分级管控和事故隐患排查为核心，构建以风险辨识和评估、风险管控标准和管控措施制定、风险检查和闭环管理、隐患检查和闭环管理、风险监测和风险预警业务状态链，通过构建矿井整体的安全业务执行业务流，将零散的安全业务体进行有机整合，从而有效提升煤矿双重预防信息化管理水平，对煤矿发展具有较高的经济和社会效益[4-7]。

双重预防管理系统基于B/S(Browser/Server)模式，采用.NET设计框架，使用C Sharp语言开发，对煤矿进行风险管理时，结合企业风险库中重大、较大、一般、低风险对应红、橙、黄、蓝四色图生成全矿井的风险四色图，并以2D GIS地图展示全矿风险分布情况，煤矿安全风险分级管控与隐患排查治理系统总体架构如图1所示。

图1 系统总体架构Fig.1 Overall system architecture

2 双重预防管理流程与系统主要功能设计

2.1 双重预防管理流程

2.1.1 风险分级管控流程

为从源头上对事故进行预防，保障煤矿安全风险管控措施落实到位，及时发现安全管控中存在的异常，系统结合现场实际设计了可科学的风险管控工作流程，打通从风险辨识、措施落实、风险监视、异常分析及预警的各个环节，实现对煤矿安全风险管控的全过程跟踪预警，帮助煤矿落实安全风险管控工作。管控流程如图2所示。

图2 风险分级管控流程Fig.2 Risk classification control process

针对煤矿安全生产标准化要求的年度及专项风险辨识出的风险，系统设计了向导式风险辨识结果录入功能，辨识人员在选择辨识地点后，可根据生产工艺、设备设置、作业环境等条件直接从基础风险库中进行检索，系统会自动分析出该地点下可能存在的风险，并采用LEC法对风险进行定性分级，安全管理人员仅需根据实际情况勾选相应的风险即可完成辨识结果的录入，实现辨识结果的快速录入，以此减轻风险辨识人员数据梳理工作量，提高风险辨识数据标准化程度。

当风险辨识结果录入后，系统根据风险管控责任，自动生成风险管控任务并下发，使得风险管控工作目标明确。管控责任包括责任人、分管领导、复查人，其中责任人负责具体的安全风险措施落实并将管控结果反馈在系统中；分管领导在系统中负责对措施落实过程进行关注知悉。当责任人完成风险管控措施落实时，流程进入到复查环节，复查人在系统上接收到相关复查任务，对管控措施落实情况进行复查。若管控措施落实到位，则复查合格；若管控措施落实不到位，则根据安全风险发展状态，可选择重新落实或录入隐患。

当管控措施落实完成后，系统能够根据管控措施对应的检查频次自动生成相应的人工检查任务，并下发至管控措施对应的检查人。检查人可通过矿用巡检记录仪，根据检查任务明确的巡检路线进行菜单式检查，当管控措施落实情况不到位或者异常时，可直接录入隐患，进入隐患闭环治理流程，实现了风险隐患一体化管控。

2.1.2 隐患排查治理流程

隐患排查治理是智能安全管控重要一环，当风险管控失效时，及时排查出事故隐患，同时，对隐患及时正确的处置，是避免事故发生的重要手段。为有效对煤矿隐患进行排查治理，将事故隐患排查治理与煤矿日常工作相结合，以建机制、查隐患、抓治理、遏事故、重学习为工作主线，建立隐患闭环管理及处置流程，并结合智能考试平台，辅助管理人员对员工因人为因素导致隐患的智能考试，如图3所示。

图3 隐患排查治理流程Fig.3 Hidden danger investigation and governance process

根据检查类型的不同，系统将检查分为各专业科室自查与安检科或上级领导他查。在煤矿隐患排查过程中，对发现的隐患进行“五落实”，即根据隐患类型和严重程度确定隐患落实的整改目标；根据隐患发生的地点与责任区域，确定责任部门和责任人员，并给出相应的隐患落实整改措施；责任人员根据整改意见并结合煤矿实际情况确定整改时间、整改资金、验收时间及验收人员。

检查人员利用移动端APP将排查出的隐患信息智能填写后，利用井下工业环网将隐患数据上传至煤矿智能安全管控系统中，同时，系统将隐患处置信息自动通知给隐患整改人员。

用户根据自己的身份职能登录系统后，对推送的相关隐患信息进行了解与确认无异议后，隐患整改人根据实际情况对隐患申请是否延期处置，系统进一步下发整改任务；如果确认过程中认为隐患与自己职能无关，可驳回隐患整改任务，同时填写驳回理由。

当隐患整改负责人对隐患整改完成后，通过移动APP拍照或拍视频上传整改结果，并提交验收申请。系统自动向验收人员发送验收消息提醒，验收人员对提交的验收请求的隐患进行实地复查，确定该隐患确实已经整改完成并合格，对整改合格的隐患审核验收通过，同时对隐患数据进行存档；如若验收不通过，则将结果登记为未审核通过，并填写未通过原因，发回整改人员处重新进行整改。

2.2 双重预防管理系统主要功能设计

2.2.1 风险辨识

围绕风险管控关键过程，双重预防管理系统提供向导式的辨识流程，实现煤矿年度与专项风险辨识工作规范化、高效化。另外，系统内置煤矿基础风险库，进行风险辨识时，可以根据煤矿生产工艺、地质条件、安全组织体系等有效辅助企业风险辨识工作，提高安全风险辨识效率，降低安全风险辨识工作的难度，减少数据梳理工作量。

2.2.2 安全风险分级预警

基于煤矿安全组织体系，结合煤矿安全风险管控主体责任人、业务监管责任人、安全监管责任人的管控层级要求，实现煤矿安全风险分级自动预警，促进管控责任落实。

2.2.3 安全巡检

根据煤矿风险辨识形成的企业风险库，利用矿用巡检记录仪、地址卡等设备，实现人员巡检打卡、轨迹监控、菜单式安全确认、风险管控措施落实检查等功能。当风险管控措施落实不到位，支持自动生成隐患及其安全考核记录，实现风险与隐患管控一体化。

2.2.4 事故隐患排查

系统建立标准化隐患排查及分级治理闭环流程，利用巡检记录仪、身份卡等设备，实现隐患排查治理的记录统计、过程跟踪、逾期报警及信息上报的信息化管理，从而提高煤矿隐患治理水平，进而防治事故发生。

2.3 2D GIS风险可视化管理

2D GIS是一种获取、存储、编辑、处理、分析、显示和输出地理数据的系统[8]。系统中引入该技术对原始巷道图层、隐患风险数据进行预处理，建立数据管理体系，并分析、提取隐患风险数据的关键信息，同时利用GIS技术的对象显示功能实现煤矿风险动态预警四色图的高效展示，建立基于隐患风险的数据搜集-空间分析-辅助决策的动态综合管理信息流[9-10]，从而能够实现对煤矿隐患风险的实时可视化展现。GIS技术主要组成结构如图4所示。