1、煤礦安全數(shù)字化智能巡檢系統(tǒng)前 言煤礦安全數(shù)字化智能巡檢系統(tǒng)是山西和信基業(yè)科技有限公司將巡檢系統(tǒng)應用于煤礦井下安全巡檢、通風瓦斯巡檢及各種災害巡檢的首創(chuàng)科技產品，他為中國煤礦安全巡檢提供一個新的工作模式和技術工具，他解決了煤礦安全巡檢手抄筆錄、杜絕了巡檢人員空班，漏檢，脫崗行為。山西和信基業(yè)科技有限公司是一家服務于中國礦山數(shù)字化建設的高新技術企業(yè)，為了響應國家提出“建設數(shù)字化礦山”的要求，公司與國內外知名院校和IT企業(yè)開展廣泛的合作，將國內外信息技術最新成果轉化應用到礦山中，不斷推陳出新，研發(fā)出一系列適合我國礦山安全管理信息化的系統(tǒng)產品，為礦山安全生產提供先進、完善、可靠的解決方案。旨在提高我國

2、礦山安全管理技術水平，實現(xiàn)礦山安全生產管理的信息化、科學化。山西和信基業(yè)科技有限公司在國家煤礦安全監(jiān)察局和行業(yè)協(xié)會的指導下，利用公司多年來在礦山安防產品開發(fā)研制中積累的經驗，廣泛聽取行業(yè)內領導、專家、學者的意見，針對廣大礦山安全管理人員對安全管理信息化的需求，公司將最新自動識別技術和計算機數(shù)字技術應用于中國的礦山安全管理，研制出了煤礦安全數(shù)字化智能巡檢系統(tǒng)。和信基業(yè)科技推出的安全智能巡檢系統(tǒng)采用了先進的計算機開發(fā)及網絡信息技術，結合行業(yè)資深安全管理專家的管理經驗，適合我國目前煤礦安全管理模式，可有效的防止安全巡檢工作中的脫崗、空班和漏檢現(xiàn)象，提高安全工作效率，實現(xiàn)準時、準確、標準的安全巡檢工作

3、，規(guī)范安全檢查行為，杜絕人為造成的安全隱患。并且可以將巡檢點的有關瓦斯、煤塵、溫度、風速、安全事件、設備狀況等數(shù)據(jù)記錄下來，使安全管理工作告別紙和筆，通過計算機和網絡實現(xiàn)安全巡檢工作的信息化、網絡化和自動化，可以成為數(shù)字化礦山系統(tǒng)的重要組成部分。第一部分 項目需求分析及系統(tǒng)功能介紹一、 安全檢查現(xiàn)狀分析目前我國煤礦井下普遍安裝了連續(xù)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，但人工檢查也是不可或缺的，是安全管理的重要環(huán)節(jié)，同時也是煤礦安全規(guī)程要求的，由于人工巡回檢查的能動性，對礦井安全生產起到了巨大的作用。但是由于安全巡檢人員素質的參差不齊，有些巡檢人員責任心不強，經常會出現(xiàn)空班、漏檢現(xiàn)象，一些安全隱患不能及時發(fā)現(xiàn)，造成人

4、為的安全事故。只憑巡檢人員到檢查點簽到，或由帶班隊長簽字確認等人工監(jiān)督的傳統(tǒng)模式，容易攙雜人情和關系的因素，無法從根本上杜絕巡檢人員空班，漏檢，脫崗行為。如何對一線安全檢查人員包括安全監(jiān)察人員的工作實施有效的監(jiān)督，減輕領導者的工作壓力，減少人為安全隱患，這個看似容易的問題，卻一直困擾著企業(yè)管理者。現(xiàn)在我國煤礦井下“一通三防”安全巡檢工作都是由巡回檢查人員手工紀錄監(jiān)測地點的各種有害氣體、通風、粉塵等數(shù)值。瓦斯檢查手冊、通風瓦斯調度臺帳、通風瓦斯日報等報表全部靠手工完成，大量繁雜的數(shù)據(jù)需要工作人員處理和篩選。這樣，對生產安全管理部門的工作增加了難度，如果數(shù)據(jù)不準確，甚至錯誤，會導致安全管理部門在工

5、作中做出錯誤的判斷，造成人為隱患，甚至可能導致事故的發(fā)生。同時工作效率低、準確性不高，而且上下級之間、部門之間的安全信息傳遞也依賴人工傳送，浪費了寶貴的時間和人力。隨著我國礦山信息技術的發(fā)展，煤礦網絡化程度的提高。廣大企業(yè)領導者和管理部門越來越多的利用網絡與計算機對煤礦的生產和安全進行管理監(jiān)控，實現(xiàn)了網上辦公，有關的生產和安全的信息也需要實現(xiàn)數(shù)字化、網絡化，因此需要全新的數(shù)據(jù)處理模式來適應這種需求。目前數(shù)據(jù)手工錄入、統(tǒng)計、分析的處理方式，存在不規(guī)范，檢索困難，時效性差等缺點，已經不能滿足礦山生產安全管理信息化、網絡化的要求。基于在煤礦巡檢工作中存在的上述情況，廣大煤礦領導者和安全管理人員對巡檢

6、工作新的需求，我公司開發(fā)了煤礦安全數(shù)字化智能巡檢系統(tǒng)。該系統(tǒng)使礦山“一通三防”巡查工作告別了傳統(tǒng)的巡檢工作及管理模式，使礦山安全管理工作提高到一個新的水平。二 煤礦安全數(shù)字化智能巡檢系統(tǒng)功能簡介1、 保證了巡檢工作中采集數(shù)據(jù)的準確與完整性。煤礦井下工作條件惡劣，采用紙筆作為數(shù)據(jù)記錄介質很容易造成污損，有許多不便。如果記錄本的損壞和丟失會導致全部記錄的缺失，影響數(shù)據(jù)收集的完整性。安全智能巡檢系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)記錄方式有別于傳統(tǒng)的手寫筆錄，系統(tǒng)采用的記錄設備巡檢記錄儀是專門針對井下工作環(huán)境設計制造，具有防爆，防塵，防水等特點，完全適用于井下惡劣工作環(huán)境。設備簡單易用，便于操作，可以記錄大量數(shù)據(jù)（瓦斯，

7、粉塵，二氧化碳等），數(shù)據(jù)一旦輸入，不會因工作環(huán)境的惡劣遭到破壞丟失，保證輸入數(shù)據(jù)的完整和安全，為安全管理人員對數(shù)據(jù)的收集，統(tǒng)計，分析工作提供準確完整的資料，確保下一步對數(shù)據(jù)分析處理工作順利開展。2、解決了對一線安全巡檢人員管理監(jiān)督的難題目前對巡檢人員的管理監(jiān)督都是沿用傳統(tǒng)的“人管人”的模式，實際操作中易受到人為因素的影響， 巡檢工作中不可避免的會出現(xiàn)監(jiān)管的空白和漏洞，存在巡檢員空班、漏檢現(xiàn)象。智能巡檢系統(tǒng)采用如下的數(shù)據(jù)記錄操作模式：1、安全巡檢人員必須到檢查點，讀取預先在檢查點設置的地址卡信息。2、確認巡檢人員到達后，開始記錄各項數(shù)據(jù)（此時記錄儀自動記錄人員到達時間），且輸入的數(shù)據(jù)不能修改和偽

8、造。3、交班時將巡檢儀存儲的數(shù)據(jù)自動上傳到巡檢系統(tǒng)服務器中，操作中不摻雜人為因素。管理人員在系統(tǒng)管理界面上可以檢查巡檢人的工作記錄和巡檢工作的完成情況，對巡檢中的超時、空班、漏檢現(xiàn)象一目了然。如此以來由原來的人監(jiān)督人模式轉化為計算機監(jiān)督的先進模式，真正做到巡檢管理監(jiān)督工作的鐵面無私，解決了對一線安全檢查人員實施有效監(jiān)督管理的難題。提高了安全管理水平，杜絕了人為因素在安全工作中造成的隱患。3、真正實現(xiàn)了“一通三防”記錄的自動化管理，安全智能巡檢系統(tǒng)具備強大的數(shù)據(jù)處理功能，系統(tǒng)可以對采集的瓦斯、煤塵、通風等大量檢測數(shù)據(jù)自動進行紀錄、整合、處理，形成符合礦山安全工作要求的通風瓦斯臺帳報表。由于以上步

9、驟都是由系統(tǒng)自動完成，不需要人工錄入計算，這樣避免了人為的錯誤，真正做到數(shù)據(jù)錄入，數(shù)據(jù)計算、分析的自動化，為安全管理部門的決策提供了可靠的依據(jù)。所有數(shù)據(jù)可自動形成數(shù)據(jù)庫永久保存，以備隨時查詢。4、可實現(xiàn)網絡查詢功能系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)網絡接口，可以利用Internet或局域網將巡檢數(shù)據(jù)和分析報表等傳送到有關部門，實現(xiàn)安檢信息與其他各種安全管理系統(tǒng)的整合和信息共享，實現(xiàn)遠程查詢。企業(yè)領導和安全管理者可以在辦公室隨時查閱礦井安全生產信息，不必親臨一線，節(jié)省領導的寶貴時間，提高了辦公效率。真正作到安全信息心中有數(shù)，為安全工作開展提供了極大便利。并可根據(jù)需要配置無線手持終端（智能手機）利用GPRS無線網絡查詢

10、安全信息，做到出差在外地,也可隨時隨地不受辦公環(huán)境制約,查閱本單位的安全生產信息，真正實現(xiàn)“安全信息一手掌握”。 第二部分 安全智能巡檢系統(tǒng)介紹一、系統(tǒng)結構圖二、 系統(tǒng)構成1、系統(tǒng)標準配置：安 全 智 能 巡 檢 系 統(tǒng)軟件配置安全智能巡檢系統(tǒng)XJ-I型軟件安全智能巡檢系統(tǒng)XJ-II型軟件硬件配置計算機（CPU：1G以上、內存：128M以上、硬盤：80G以上、操作系統(tǒng)：MS Windows 98/2000/XP、顯示設置：800×600 16M色小字體）黑白激光打印機XJ-I型巡檢儀 XJ-II型巡檢儀身份識別卡（美國TI）地址卡（美國TI）充電器通訊電纜2、系統(tǒng)硬件：1）、巡檢記錄

11、儀（簡稱巡檢儀）： 采用標準通訊電路和射頻技術，內置美國原裝非接觸式識讀器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊、記錄、存儲、顯示、信息卡識讀為一體 ，充電線路采用防短路和限流設計，保證在爆炸性氣體環(huán)境下的安全使用。外殼為ABS高強塑料，具有防水、防塵、防靜電堅固耐用的特點。巡檢記錄儀已經通過國家防爆檢測并取得安全標志證書。XJ-I 型智能巡檢儀為事件輸入型，能夠記錄安全檢查事件（如正常、停工、設備故障、違章操作等）。適用于井下安監(jiān)員和管理干部安全巡查、檢查使用。XJ-II型智能巡檢儀為數(shù)字輸入型，可輸入安全巡檢數(shù)據(jù)，記錄檢測點的瓦斯、二氧化碳、煤塵、通風、溫度、水量等數(shù)據(jù)。適用于礦井瓦檢、測風、測塵、火檢員和管理干

12、部安全巡檢。技術參數(shù)XJ-I型巡檢儀XJ-II型巡檢儀讀卡方式非接觸式非接觸式存儲容量7000條7000條波特率115200 bPS115200 bPS工作電流 50mA50mA工作電壓直流3.8V直流3.8V適應溫度-1040-1040記錄類型可定義事件：20個可輸入數(shù)據(jù)：8位防爆合格證號204412620441272）、地址卡：美國TI原裝進口，集成電路芯片密封在外殼內，防水、防塵、防腐蝕，堅固耐用，可在各種惡劣環(huán)境中使用。每個地址卡的ID號不重碼，保證代碼的準確性，無源、無需供電。 安裝布設簡單，可以懸掛、粘貼、鉚固在檢查地點。識讀卡次數(shù)：大于35萬次; 壽 命：大于10年; 環(huán)境溫度：

13、-10703）、身份識別卡：美國TI原裝進口，集成電路芯片密封在外殼內，防水、防塵、防腐蝕，堅固耐用，可在各種惡劣的環(huán)境使用。每個感應卡編號不重碼，無需供電。 識讀卡次數(shù)：大于35萬次 ；環(huán)境溫度：-10704）、數(shù)據(jù)通訊電纜：一端是USB插頭，可連接巡檢記錄儀底部的USB插座,另一端是RS232標準COM口（DB9），可以聯(lián)接電腦, 完全密封式，保障數(shù)據(jù)傳輸暢通。5）、充電器：標準鋰電池與巡檢記錄儀封裝為一體，充電器為標準USB接口。3、系統(tǒng)軟件煤礦安全數(shù)字化智能巡檢系統(tǒng)中巡檢記錄儀只是系統(tǒng)的一個硬件部分，對于管理者來說重要的是安全巡檢結果能否正確記錄及核查，使用是否簡便，一些管理者可能不太

14、精通計算機，因此軟件的易用性特別關鍵。而對于復雜的巡檢管理，正確處理大量數(shù)據(jù)，并且自動生成各類報表，查詢檢索巡檢結果至關重要。因此軟件的人工智能核查處理是巡檢系統(tǒng)軟件的關鍵，有些廠家重硬件而輕軟件，其結果是巡檢儀只相當于電子打卡器，核查功能要人工完成，這就違背了使用巡檢管理系統(tǒng)的初衷。所以系統(tǒng)軟件的作用十分重要，可以說是整個系統(tǒng)的靈魂。煤礦安全數(shù)字化智能巡檢系統(tǒng)軟件組成：1）、通信協(xié)議模塊：對巡檢儀電子信號結構進行分析、信號組織、信號識別和信號處理，提供與計算機之間的通信接口。2）、信息解析模塊：對巡檢儀中巡檢記錄進行信息解析，形成計算機可識別代碼。同時，可以將設置的巡檢儀指令加載到巡檢儀中，

15、成為巡檢儀工作指令。3）、記錄處理模塊：對解析下載的各類巡檢數(shù)據(jù)通過整合處理，形成巡檢記錄，為各種明細表提供數(shù)據(jù)源。4）、記錄查詢模塊：對巡檢記錄和巡檢歷史記錄進行查詢統(tǒng)計處理，并可以輸出各種查詢結果。5）、巡檢計劃設置和檢驗模塊：制定安全巡檢線路和巡檢計劃，可設定各檢查地點的檢查次數(shù)和時間，并對巡檢工作進行按計劃校驗，產生正常、超時、漏檢報告。6）、巡檢報表處理模塊：可以打印輸出各種專業(yè)安全巡檢報表（如瓦斯報表、測風表、測塵表、火區(qū)檢測表等），可自定義報表格式，顯示數(shù)據(jù)項和打印數(shù)據(jù)項。7）、數(shù)據(jù)存檔備份模塊：對每天的各類安全巡檢數(shù)據(jù)進行存儲，形成數(shù)據(jù)庫，作為歷史記錄保存。8）、巡檢記錄分析模

16、塊：對每天的巡檢地址巡檢記錄進行圖形分析。9）、巡檢網絡處理模塊：將巡檢上報報表的數(shù)據(jù)上傳到煤礦企業(yè)服務器數(shù)據(jù)庫中，通過局域網或Intenet網絡，提供管理者和有關部門遠程查閱。圖1 通風區(qū)和安監(jiān)調度工作界面圖2 局礦領導工作界面三、系統(tǒng)工作原理1、工作流程圖 2、工作流程在每個檢查地點安裝一個唯一ID標識的地址卡（射頻卡），巡檢人員攜帶巡檢記錄儀讀取自己的身份識別卡，將巡檢員的信息讀入巡檢儀中。然后到井下各檢查地點進行巡查，到達檢查點后讀取地址卡信息，巡檢儀在讀射頻卡時有聲光提示，巡檢員到達的檢查點和到達時間自動讀入巡檢儀中，然后輸入檢查點的瓦斯、二氧化碳、溫度、煤塵等數(shù)據(jù)，也可以輸入安全事

17、件，儲存在巡檢儀中，到下一檢查地點重復上述操作即可完成巡檢工作。在巡檢工作之前，首先做好一些準備工作，對巡檢記錄儀時間校對和設置，使巡檢儀的時間與計算機時間一致，然后設置巡檢儀技術參數(shù)，這些參數(shù)包括巡檢組人員信息，巡檢線路、巡檢地址、巡檢事件。如：瓦斯、二氧化碳等，在巡檢工作中需要輸入對應的數(shù)據(jù)，如不發(fā)生變化或巡檢儀是專用的只要設置一次即可。使用XJ-I型巡檢儀可以將安全巡檢事件進行記錄；使用XJ-II型巡檢儀可以將檢查點的瓦斯、通風、煤塵、溫度等數(shù)據(jù)輸入巡檢記錄儀中，巡檢完成后通過系統(tǒng)的信息解析，下載到計算機中，軟件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行整合處理可以得到各種巡檢明細表。軟件可自動形成通風瓦斯班報和日

18、報等各類表格并打印輸出，所有的數(shù)據(jù)可存檔備份，作為歷史記錄永久保存并可隨時查詢打印。四、系統(tǒng)特點1、整個系統(tǒng)安裝簡單，無需布線，工程造價低，能夠滿足礦井各類安全巡檢工作的需要。2、軟件系統(tǒng)界面友好，操作簡單，短期培訓即可熟練掌握使用。3、數(shù)據(jù)存儲量大，安全性高，且網絡功能強大，同其他系統(tǒng)可實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。4、實時數(shù)據(jù)記錄，保證安檢數(shù)據(jù)的真實性。減少了安檢員的工作量，省去了抄表和錄入的工作，保證了安全巡檢的規(guī)范化和數(shù)據(jù)采集自動化。5、實現(xiàn)信息傳送和統(tǒng)計查詢的自動化，減輕管理者的工作量；提高信息化管理水平和工作效率。6、使管理者能夠適時、準確地了解一線巡檢人員的檢查信息，責任到人,便于員工考核，提高

19、了工作效率和監(jiān)督考核的準確性。7、有效降低事故發(fā)生率，使企業(yè)減少經濟損失，保障職工的生命安全。 第三部分 系統(tǒng)硬件配置及造價估算一、硬件配置與估算1、系統(tǒng)服務器根據(jù)安全巡檢系統(tǒng)涉及部門配置，一般有通風區(qū)、安監(jiān)部（處），網絡系統(tǒng)服務器可使用礦上已有服務器資源，遠程客戶端計算機根據(jù)用戶需要配置（可用戶自備），考慮通風區(qū)和安監(jiān)部（處）需要進行巡檢系統(tǒng)管理和數(shù)據(jù)處理，系統(tǒng)配備專用服務器，配置數(shù)量不少于兩臺。2、巡檢儀建議專機專用，安全監(jiān)察員、瓦斯工、測塵工、測風工、火檢工每人配備一臺，這樣方便管理。備用數(shù)量按20%計算。考慮減少硬件費用，節(jié)省開支，巡檢儀也可以三班輪流使用，數(shù)量按如下方法確定：巡檢儀數(shù)量=巡檢員人數(shù)×2/3×1.2 （1.2 為備用系數(shù)）3、地址卡井下地址卡數(shù)量根據(jù)礦井實際情況確定,每個檢查地點均設置一個地址卡(射頻卡)。4、身份識別卡礦井每一個參加安全巡檢和安全檢查的員工及管理干部每人一個身份識別卡，以便將自己的信息寫入識別卡。5、數(shù)據(jù)通訊電纜根據(jù)系統(tǒng)布置情況，每臺計算機配備