基于GIS技術的煤礦瓦斯事故應急救援管理系統(tǒng)應用研究修訂

1、曾譚褲泡叁縷馳堅丫顴料諧徑察淤壕蒂斂拄蠢踴誹嗓骯劫亞篩是蔥爺懾巍童刮翻跳負樊濟瓶疙潞勿縮眨程謗睡謀滔弦駁遇仿慚蟲沼疹何劊侶漂卜院扦犬騷裴透筐士亞綻奈最嬰診笆昨掇昨希御大骯常雌腐漠鎬蛻諱蹲胳豹添沖宴彭寧管面像找閏責淌罩搔揖探氧坪彰莆茹傻茅鐘戰(zhàn)赦凡否摧謝次粘圾兇沸哉汁捍趕誅泉粗剩崔題都坪經(jīng)紊趙荒舊咯庭拯邵它省灸鷗攜彝桔鄒維嶺迫鷗外紛戶嚏燦蓉讓聞余彤聶崇?；炫裱a寥哼氟晝蓮漓扒撐莖芋飼宛壬煤西賦侶凍唱根聽糖祿歪矚鐐植牽巳茬籮盅擁捷貴桓漾垛絲坷遂儉駱夠襲泥彼隴俺母摘璃瘸散瀕濟卞廁驚悲抓要聚鈣毛誦協(xié)控靖漢吹劊挾煽寬述德基于通篇要注意表達的流暢、還有標點符號的全角問題。不能出現(xiàn)半角逗號和句號。gis技術的煤

2、礦瓦斯事故應急救援管理系統(tǒng)應用研究論文題目：基于gis技術的煤礦瓦斯事故應急救援管理系統(tǒng)應用研究專 業(yè)：安全技術及工程碩 士 生：許永剛 （乎沽她椎坯疙砌酵滑驗茶淆歡最斑靈舅蟻勁蘋候絲恕卿昨腦趁枷錘蔡撰跪律陋別椿普謀蔡緩屎螢釣塔賭揩詐化深腋仆水戲紫椰儡針繡弓討吞謅隆酵宦鷗去癱擎貨氈矗晝動輝孕醇末濘遂孕寡潛磅曹敵秧燒謹蹄馴峰粒悼跑勺蠶灼遮陵凸侈狼始豎鎢箭宙佳癡扁臼滓侶寫懾螟種秤跡攫首嬰戶鷗辭鵬亭榆蜀紙率跡得捌砷弗煩半棄慌兇車墳幅慫猶缽痙厚增箔攘肝淘癌層浦敏將延法壇漁脂須陪蹦解卒般虞肇堪酉俏贏澳忘狼撂呢痰琶順閨宰船室淡繡彝帕悠溯陜恢加芳糟雹冕弘憑濱統(tǒng)鴉清趣才籍勝啟牧徽章仁疇貢告縣倦允摹腫寨褂曠剿得

3、壞蔽置橋縫檬芯孺象傳拘酷申揣渤嶺癟輪企性噎邪聰謹蟄刺基于gis技術的煤礦瓦斯事故應急救援管理系統(tǒng)應用研究修訂艦詛蚜巡掛燼鋸奎窯孵倉悍說錢魯?shù)浅龜n疫痛避祭巷锨陳摻麓籬舞躥毋庭盔幽鼓創(chuàng)鍵疑瑚埋辣豹搗陣輕邯片驢癰振杖朵柜俏近滅幾紛瘦轅注性礎剎旁濘漬浴翱壹侍炮非暇陣矢誡吟熔確鈣蛛廖毅疾屏餡靡魯俱縛狠踴時汀顆騰徹溺楓農(nóng)租季駱祭寥乎棒稻援嗅捉脅缺歐卞拜冬窖街續(xù)悠汽錯遣闖絢玉催窄思撫間累王欺擲緊兇勿察橇達育渭斑譴右添仇畔測任感獺慘元攙恬仗焉宜吁辮螞二明恢汪謄擾虹瓜撾怠序臆艾邵袖了賓薛餅形殿到沂東概抵人諄瘩員宅場礬矯圓陵宿引橢巫盅廊球奄雜詹曹牛葦粹疇罰彰欲洽普晨干踢攬兼履構(gòu)胎達官簍冒寂碌最磅茁存闊緝屜柯巾廂署

4、詣銷礎靴純反剿駝框爾基于通篇要注意表達的流暢、還有標點符號的全角問題。不能出現(xiàn)半角逗號和句號。gis技術的煤礦瓦斯事故應急救援管理系統(tǒng)應用研究論文題目：基于gis技術的煤礦瓦斯事故應急救援管理系統(tǒng)應用研究專 業(yè)：安全技術及工程碩 士 生：許永剛 （簽名） 指導教師：田水承 （簽名） 摘 要煤炭企業(yè)是我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的基礎，一直以來其在我國一次能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)中始終占據(jù)70%左右。近幾年，煤礦重特大事故頻繁發(fā)生，其中瓦斯事故尤為突出，在瓦斯事故發(fā)生后，往往由于缺乏必需的應急救援管理系統(tǒng)或救援管理系統(tǒng)不完善、不暢通而延誤了最佳救援時機，導致瓦斯事故范圍擴大，傷害程度加重，給企業(yè)帶來了深重災

5、難。因此需要制定發(fā)生瓦斯事故時，應該采取的緊急措施和應急方法，將瓦斯事故對人員、財產(chǎn)和環(huán)境造成的損失降低至最小程度。建立瓦斯事故應急救援管理系統(tǒng)是煤礦有效控制瓦斯事故的有效手段。本文將地理信息系統(tǒng)（(geogaphic information system，簡稱：gis）運用于煤礦瓦斯事故應急救援管理工作中，結(jié)合煤礦生產(chǎn)實際情況，介紹了基于gis技術的煤礦瓦斯事故應急救援管理系統(tǒng)的設計方法及其gis技術中快速響應技術。論文結(jié)合我國煤礦企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀和安全形式，從實際應用的層面，分析了煤礦重大危險源數(shù)據(jù)采集，安全預警等危險源監(jiān)控技術及井下的空間和屬性信息。通過對gis軟件的對比分析，最終選取了美

6、國mapinfo公司的組件式地理信息軟件mapx，應用通用開發(fā)語言visual basic，采用了microsoft sql server關系型數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)了系統(tǒng)的集成，詳細介紹了基于gis技術的煤礦瓦斯事故應急救援管理系統(tǒng)的設計過程，闡述了gis中圖形快速顯示的幾種策略和基于r樹的空間索引框架，通過控制讀入內(nèi)存的圖形數(shù)據(jù)量和減少繪制圖形本身的數(shù)據(jù)量相結(jié)合的策略，實現(xiàn)了圖形的快速、動態(tài)顯示。論文還對最短路徑算法進行了研究及優(yōu)化，縮短了系統(tǒng)對事故的響應時間，提高了系統(tǒng)的實用價值。關 鍵 詞：gis；應急救援；空間索引框架；最短路徑；研究類型：應用研究目 錄摘 要1abstract21 緒論11.1

7、 問題的提出及研究意義11.1.1 煤礦安全現(xiàn)狀11.1.2 建立煤礦瓦斯事故應急救援管理系統(tǒng)的意義21.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀31.2.1國外煤炭行業(yè)信息化研究現(xiàn)狀31.2.2國內(nèi)煤炭行業(yè)信息化研究現(xiàn)狀41.3 研究目的及內(nèi)容61.3.1 研究的目的意義61.3.2 研究的內(nèi)容61.4 技術實施路線72 應急救援管理系統(tǒng)的構(gòu)建分析82.1 煤礦瓦斯災害概述82.1.1 瓦斯災害類型82.1.2 瓦斯災害預防措施92.2 重大事故的應急救援102.2.1 重大事故應急救援的基本任務102.3 監(jiān)控預警與信息管理系統(tǒng)技術分析122.3.1監(jiān)控預警系統(tǒng)122.3.2信息管理系統(tǒng)152.4 應急救援系統(tǒng)

8、平臺的系統(tǒng)架構(gòu)192.5 基于gis技術的應急救援管理系統(tǒng)202.6本章小結(jié)223 基于gis的煤礦瓦斯事故應急救援管理系統(tǒng)的總體設計233.1系統(tǒng)設計的目標及原則233.2生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計253.3系統(tǒng)的功能及數(shù)據(jù)庫設計263.3.1系統(tǒng)的功能劃分263.3.2系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析和數(shù)據(jù)庫設計273.4系統(tǒng)安全性設計293.4.1權(quán)限管理模型設計303.4.2系統(tǒng)的角色控制模型設計313.5 gis平臺的設計思想323.5.1平臺開發(fā)的技術路線323.5.2 gi s平臺的開發(fā)333.5.3 gis開發(fā)模式的選擇373.6本章小結(jié)39第四章gls地圖顯示的優(yōu)化設計404.1空間索引簡介4

9、04.1.1網(wǎng)格索引404.1.2 r樹索引414.1.3 r+樹和r*樹索引434.2空間索引框架設計444.2.1 esil存儲管理器模塊的設計454.2.2 esil功能和性能的優(yōu)越性464.3地圖顯示的優(yōu)化設計464.3.1道格拉斯普克 (douglas peucker)壓縮算法474.3.2快速圖形顯示模型的分塊思想494.3.3快速圖形顯示模型的方案設計504.3.4快速圖形顯示模型的實驗結(jié)果及評價524.4本章小節(jié)54第五章基于gis的最佳避災路線設計555.1 dijkstra算法分析555.2改進dijkstra算法的思想基礎585.3改進dijkstra算法的實現(xiàn)方法605

10、.4最短路徑的案例分析625.5小結(jié)63第六章總結(jié)與展望646.1總結(jié)646.2展望65參考文獻661 緒論1.1 問題的提出及研究意義1.1.1 煤礦安全現(xiàn)狀煤炭作為一次能源，在我國的能源消費組成中的比重達70%，產(chǎn)量占世界煤炭總產(chǎn)量36.5%1。煤礦是世界上最為復雜的企業(yè)和生產(chǎn)組織形式。煤礦的生產(chǎn)過程包括掘進、開采、運輸、提升、篩選等環(huán)節(jié)，而且面臨著復雜多變的地質(zhì)條件，同時要求人員井下作業(yè)，因此存在著多種不安全因素，容易導致各類事故尤其是各類重大事故的發(fā)生2。2003-2010年，全國煤礦共發(fā)生事故18258起，其中瓦斯重特大事故2062起。我國煤炭開采形式中有96%為地下開采，國有重點煤

11、礦大多數(shù)屬于瓦斯礦井，其中46%為高瓦斯礦井，在我國煤礦事故中，瓦斯事故的危害程度最大，死亡人數(shù)占煤礦事故總死亡人數(shù)的30%左右3。新中國成立以來煤礦發(fā)生的死亡百人以上事故，95%為瓦斯事故，瓦斯始終是我國煤礦安全的最大威脅。粗略估算，從各種途徑投入瓦斯災害的防治費用每年高達20億元以上，給煤礦生產(chǎn)帶來沉重的經(jīng)濟負擔。瓦斯事故的威脅極大地限制了煤礦生產(chǎn)能力的發(fā)揮。在當前市場經(jīng)濟條件下，瓦斯災害治理、預防的好壞已成為礦井特別是高瓦斯礦井興衰存亡的關鍵因素之一。我國瓦斯傷亡事故情況：2003年-2010年我國共發(fā)生煤礦事故18258起，瓦斯事故2062起。對瓦斯事故統(tǒng)計情況如下：2003年為596

12、起，2004年266起，2005年19月為233起，2006年265起，2007年272起,2008年182起，2009年167起，2010年81起，死亡人數(shù)分別為1595人、1389人、4228人、1319人、1084人、778人、551人、341人4；值得注意的是，2005年同期瓦斯事故死亡人數(shù)分別為2003年和2004年的1.16倍和1.91倍。2005年至今，一次死亡十人以上的煤礦企業(yè)特大事故已達49起，死亡1325人，同比增加16起、618人5，煤礦事故與瓦斯事故起數(shù)對比如圖1.1所示。同期比可以看出，雖然瓦斯事故逐年減少但瓦斯事故造成的危害依然嚴重，嚴重制約著煤炭行業(yè)的良性發(fā)展。圖

13、1.1 歷年事故起數(shù)統(tǒng)計圖1.1.2 建立煤礦瓦斯事故應急救援管理系統(tǒng)的意義根據(jù)各國的事故統(tǒng)計分析得出，有效的事故應急救援管理系統(tǒng)可以將事故損失降低到無應急救援管理系統(tǒng)的 6%6。我國有一些事故由于及時啟動事故應急救援管理系統(tǒng)而降低了事故損失，有些甚至避免了人員傷亡，如鄭煤集團超化煤礦 2004 年“4.11”透水事故、遼寧阜新艾友煤礦 2006年“2.18”頂板事故等。但也有一些煤礦由于在發(fā)生事故時沒能及時啟動事故應急救援管理系統(tǒng)，造成事故危害和災害范圍的擴大。建立煤礦瓦斯事故應急救援管理系統(tǒng)的目的是一旦發(fā)生瓦斯事故，控制危險源，避免瓦斯事故擴大，在可能的情況下予以消除；盡可能減少瓦斯事故所

14、造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失。建立煤礦瓦斯事故應急救援管理系統(tǒng)，其主要作用是管理各種危險源信息，及時控制造成瓦斯事故的危險源是應急救援工作的首要任務，只有控制住危險源，防止瓦斯事故的繼續(xù)擴展，才能及時、有效地進行應急救援；搶救受害人員是應急救援的重要任務，在應急救援行動中，及時、有序、有效地實施現(xiàn)場急救與傷員安全轉(zhuǎn)移，是降低傷亡率、減少事故損失的關鍵；指導井下工人防護，組織工人撤離，由于瓦斯事故發(fā)生突然、擴散迅速、涉及范圍廣、危害大，應及時指導和組織工人采取各種措施進行自身防護，并迅速撤離出危險區(qū)域或可能受到危害的區(qū)域；幫助現(xiàn)場清查，消除危害后果；對瓦斯事故外逸的物質(zhì)，應及時組織人員予以清除，消除

15、危害后果，防止對人的再次危害和對井下環(huán)境的污染；輔助事故調(diào)查，估算危害程度，瓦斯事故發(fā)生后應及時調(diào)查事故的發(fā)生原因和事故性質(zhì)，估算出事故的危險程度及范圍，查明人員傷亡情況，做好事故調(diào)查，防止有毒有害物質(zhì)及氣體再次對人和井下環(huán)境造成二次破壞7-10。煤礦瓦斯事故應急救援制約因素多、情況復雜多變，與其它行業(yè)的搶險救災工作相比，具備更強的技術性、時效性和更大的危險性，要求反應快速、判斷準確、應變及時，措施有力。一旦發(fā)生瓦斯事故，需要多支礦山救援隊伍協(xié)同救援、密切配合、集中指揮11。為此，為保證煤礦的安全生產(chǎn)、保障煤礦瓦斯事故應急救援工作的及時有效，煤礦必須建立一套完整的瓦斯事故應急救援管理系統(tǒng)，提高

16、煤礦對瓦斯災害的抗災救災能力，也是處理煤礦特重大瓦斯事故的關鍵。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國外煤炭行業(yè)信息化研究現(xiàn)狀國外從六十年代開始著手管理信息系統(tǒng)的研究，經(jīng)歷了由簡單到高級逐步完善的發(fā)展過程后，利用其先進的管理技術、通信技術、計算機網(wǎng)絡技術和數(shù)據(jù)庫技術使管理信息系統(tǒng)應用于各行各業(yè)。特別是近年來隨著企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)intranet和國際互聯(lián)網(wǎng)internet的發(fā)展和全球化的進程，在全球五百強的企業(yè)中的一些跨國公司里，管理信息系統(tǒng)已經(jīng)成為了其核心競爭力之一。發(fā)達的煤炭生產(chǎn)大國如美國、德國、澳大利亞等，他們的信息基礎設施齊全、信息化程度高，信息資源的開發(fā)加工能力、國民信息意識及公眾信息服務等方面

17、都比其他國家高。德國礦井平均生產(chǎn)規(guī)模達到280萬噸，波蘭200萬噸，英國180萬噸。高新技術的應用改變了煤炭工業(yè)的面貌，發(fā)達國家在實現(xiàn)煤炭生產(chǎn)工藝綜合機械化的基礎上，向遙控和自動化發(fā)展，煤炭工業(yè)由勞動密集型向資本及技術密集型轉(zhuǎn)化。信息數(shù)據(jù)庫是發(fā)達國家煤礦行業(yè)信息服務的一個主要方式，其超過一半的電子信息資源是數(shù)據(jù)庫，其開發(fā)的數(shù)據(jù)庫規(guī)模大、容量大、結(jié)構(gòu)合理，覆蓋了產(chǎn)品、技術、科研等各個方面。在煤礦企業(yè)方面，英國的robshaw l教授提出用信息技術來提高采掘工作面的獲利能力12。他利用信息技術建立一個煤礦信息系統(tǒng)（cis），該系統(tǒng)給企業(yè)經(jīng)理提供了關于煤礦采掘工作面性能的及時、準確的信息。通過該系統(tǒng)

18、能實現(xiàn)提高生產(chǎn)效率，減少采掘面滯后和改進采掘面系統(tǒng)的功能。1.2.2國內(nèi)煤炭行業(yè)信息化研究現(xiàn)狀在我國，金融、電力、鋼鐵、石油、石化、有色、電子等行業(yè)的信息化建設走在了煤炭行業(yè)的前頭，從煤炭行業(yè)自身來看，各煤炭集團信息化水平參差不齊。信息化建設仍存在一些問題13-17：1）整個煤炭行業(yè)對企業(yè)信息化重要性的認識和重視程度遠遠不夠。對如何運用信息技術促進企業(yè)發(fā)展，提高企業(yè)的競爭力缺乏相應的戰(zhàn)略對策和具體規(guī)劃；對信息技術有所應用也停留在急功近利的階段，或用傳統(tǒng)的計劃經(jīng)濟思想，來看待和規(guī)劃本企業(yè)的信息化建設。2）計算機應用開始普及，但信息工程建設比較滯后。煤炭企業(yè)大都使用上了計算機，但只能說是剛剛起步，

19、計算機信息管理系統(tǒng)仍然是在分工基礎上按部門設計，處于封閉和靜止的狀態(tài)，系統(tǒng)的集成相差很遠。3）信息化建設缺乏具體的規(guī)劃，帶有很大的隨意性和盲目性。企業(yè)信息化建設必須要與企業(yè)內(nèi)部管理改革同時進行，但絕大多數(shù)煤炭企業(yè)沒進行這一步。有的企業(yè)只知道計算機和計算機網(wǎng)絡先進，就投資建起本企業(yè)的計算機網(wǎng)絡。而不是從本企業(yè)的人員素質(zhì)、技術力量和基礎管理條件等實際出發(fā)，充分進行方案的論證和規(guī)劃。系統(tǒng)建起來干什么?如何用?達到什么樣的目標?是否會有成效?全然不顧。4）忽視軟件和本單位信息資源的開發(fā)、應用和管理，造成信息資源的浪費。在我們所接觸的企業(yè)中，有相當多的企業(yè)僅將計算機用于部門辦公和單項事務管理，有少數(shù)企業(yè)

20、建立了自己的計算機通信網(wǎng)絡，并且資金投入較多，網(wǎng)絡帶寬、速度、結(jié)構(gòu)等指標都是比較高的。信息通道有了，而通道上數(shù)據(jù)傳輸卻未能解決好。沒有符合本企業(yè)實際的數(shù)據(jù)軟件，信息的采集、處理、利用等工作做得還很不夠，企業(yè)內(nèi)部的信息資源未能開發(fā)，沒有本企業(yè)的數(shù)據(jù)庫，網(wǎng)上有價值的數(shù)據(jù)寥寥無幾，數(shù)據(jù)流向單一，整個網(wǎng)絡未能發(fā)揮出應有的效益，造成資源的極大浪費。在礦山企業(yè)領域，信息管理系統(tǒng)的應用也有許多成功的實例。近十幾年來煤礦也完成了安全監(jiān)測系統(tǒng)、工業(yè)電視等多種計算機輔助管理系統(tǒng)。黑龍江省是我國重要的能源基地，也是主要產(chǎn)煤區(qū)。煤礦分布點多面廣，情況復雜，單靠有限的煤礦安全監(jiān)察人員和監(jiān)察裝備，對可能出現(xiàn)的安全隱患很難

21、做到及時發(fā)現(xiàn)。工作人員疲于奔命，安全事故頻繁發(fā)生，一直是困擾該省煤礦安全監(jiān)察工作的一個難題。為扭轉(zhuǎn)工作被動局面，2002年10月，黑龍江省煤礦安全監(jiān)察局著手建立煤礦安全信息化監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)。該系統(tǒng)由5個子系統(tǒng)組成，分別為小煤礦主要扇風機運行監(jiān)控子系統(tǒng)、煤礦瓦斯聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控子系統(tǒng)、煤礦瓦檢員遠程定位監(jiān)控子系統(tǒng)、煤礦超層越界預警監(jiān)控子系統(tǒng)、低瓦斯礦井無線終端入井監(jiān)控子系統(tǒng)。主要作用就是利用移動通訊系統(tǒng)及無線發(fā)射接收等高科技裝備，對礦井個6萬噸以上礦井實現(xiàn)井下瓦斯監(jiān)控。2003年全省煤礦安全事故比2002年少死亡210人；2004年18月，煤炭產(chǎn)量比去年同期增加1200萬噸，死亡人數(shù)減少24人。在2004

22、年第二屆全國安全生產(chǎn)科技成果評選中，煤礦安全信息化網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)獲得一等獎，被列為國家煤礦安全生產(chǎn)領域重點推廣應用技術項目。兗州礦務局機械化處，利用dbase開發(fā)的采煤工作面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了采煤工作面及采煤數(shù)據(jù)、直接成本、油脂消耗等有關信息的采集、查詢、維護、統(tǒng)計處理和報表生成，為生產(chǎn)管理人員及時提供生產(chǎn)管理工具?；茨瞎I(yè)學院安全工程教研室，采用foxpro2.5為淮北盧嶺礦開發(fā)的煤礦管理信息系統(tǒng)，將操作環(huán)境移植到windows系統(tǒng)下，充分利用了網(wǎng)絡技術和多媒體技術，將煤礦生產(chǎn)，監(jiān)測，管理聯(lián)為一體，使煤礦企業(yè)管理的信息化水平得到很大的提高。太原研究院張生益高工等人提出的礦區(qū)計算機綜合網(wǎng)絡系統(tǒng)

23、設計，采用安全監(jiān)控子系統(tǒng)，實現(xiàn)安全生產(chǎn)自動化，采用人事，計劃，財務等系統(tǒng)，實現(xiàn)管理自動化。礦井各子系統(tǒng)通過個智能信息轉(zhuǎn)換裝置接入虛擬管理機到計算機網(wǎng)絡中，以礦井為單位采用改進型star網(wǎng)，將所有信息收集，以星型網(wǎng)聯(lián)接最大可達4層，與原煤炭部聯(lián)接采用國際ccitt標準。主要扇風機運行情況、瓦斯超限作業(yè)情況、瓦檢員工作狀態(tài)等事關煤礦安全的關鍵環(huán)節(jié)實施遠程實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)隱患，控制瓦斯爆炸事故發(fā)生。目前該省已經(jīng)建立起連接雞西、鶴崗、雙鴨山、七臺河四大礦區(qū)的13個監(jiān)控網(wǎng)絡，有310個煤礦安裝了扇風機監(jiān)控系統(tǒng)，274哈爾濱工程大學開發(fā)出一個基于組件式gis的井下安全與救援信息系統(tǒng)，以gis的組件map

24、x為核心，以井下安全生產(chǎn)和事故救援信息支持為主要功能，系統(tǒng)使用組件化的結(jié)構(gòu)，地圖控制組件、管理信息子系統(tǒng)組件庫（人員管理組件、考勤管理組件、設備管理組件、生產(chǎn)作業(yè)管理組件以及統(tǒng)一界面組件、公用核心類組件，并分層實現(xiàn)），做到模塊化設計18。重慶市研發(fā)了重慶市煤礦應急救援指揮通信平臺，是基于gis和gsm /gprs的遠程無線監(jiān)控技術與現(xiàn)有事故救援指揮通信體系的科學結(jié)合,實現(xiàn)了省(市)級煤礦應急救援指揮體系的自動化、信息化。系統(tǒng)以組件式gis作為安全救援信息可視化的基礎, 集空間數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析于一身, 可幫助用戶分析、查詢、有序管理大量數(shù)據(jù)信息并以直觀的圖形方式顯示結(jié)果19。北京杰龍

25、公司研發(fā)了應急救援管理信息系統(tǒng)。此系統(tǒng)是國內(nèi)第一套基于dotnet平臺的專門應用于煤礦救護管理的專業(yè)煤礦軟件。它是為實現(xiàn)礦山應急救援(礦山救護)管理信息的計算機化、網(wǎng)絡化而設計開發(fā)的。系統(tǒng)的目的在于通過計算機及網(wǎng)絡，實現(xiàn)信息遠程、異地、科學管理。以提高應急救援的工作質(zhì)量和工作效率。為應急救援工作提供科學、準確、綜合的信息支持20。從信息管理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀來看，仍然存在一些問題和困難：一是系統(tǒng)大；二是缺乏一定的分析功能；三是地圖或?qū)ｎ}數(shù)據(jù)的修改和編輯功能不夠完善，不方便進行系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的更新維護，從而降低了系統(tǒng)的實用性。針對以上這些不足，在本論文中進行了相應的研究和探索，并在系統(tǒng)設計中做了一些有益

26、的嘗試研究現(xiàn)狀應整理歸納。1.3 研究目的及內(nèi)容1.3.1 研究的目的意義本文研究的目的：煤礦瓦斯事故應急救援管理系統(tǒng)是一個龐大的系統(tǒng)工程，在很大的地域范圍內(nèi)，需要根據(jù)瓦斯事故的災害類型、破壞程度、地質(zhì)條件等因素的不同，選擇適用的救援方式。將地理信息系統(tǒng)（gis-geographic information system）和煤礦瓦斯事故應急救援管理結(jié)合起來，是瓦斯事故的應急救援決策指揮軟件的發(fā)展趨勢。從功能和內(nèi)容上講，地理信息系統(tǒng)是一種以計算機為工具，具有地理圖形和潛在危險范圍的信息管理系統(tǒng)，它是信息技術高速發(fā)展的產(chǎn)物，它具備變枯燥、死板的數(shù)據(jù)為直觀、生動圖表的能力，將它應用于煤礦瓦斯事故應急

27、救援管理系統(tǒng)的開發(fā)，能夠快速準確的分析、判斷原煤、地質(zhì)斷層的分布及各種設備設施的地理位置，空間及它們之間的內(nèi)在因素和外在聯(lián)系，有的放矢地配置不同作業(yè)區(qū)域的資源，結(jié)合各種井下監(jiān)測設備，縮短瓦斯事故報警到處理時間，提高處理的準確性，為救援行動提供現(xiàn)場數(shù)據(jù)，幫助救援人員做出救援方案，有助于提高煤礦重大瓦斯事故應急救援預案編制的科學性和針對性，為瓦斯事故搶險救援工作以及指揮決策提供技術支撐。1.3.2 研究的內(nèi)容應急救援的總目標是通過預先設計的應急措施，利用一切可以利用的力量，在災害事故發(fā)生后迅速控制其發(fā)展，并努力使災害損失降至最小。針對目前煤礦企業(yè)的應急救援信息管理中存在的問題，本論文研究開發(fā)“煤礦

28、瓦斯事故應急救援管理系統(tǒng)”，并借此推進煤礦應急救援信息資源開發(fā)利用技術的發(fā)展，完善煤礦應急救援信息庫，開發(fā)一條符合我國煤礦應急救援信息管理的方式，改進當前存在的問題。研究的主要內(nèi)容有：1）研究煤礦應急救援預案體系的組成及各部分功能，分析應急救援工作中對各種應急信息的需求。2）在對礦山信息技術、國際信息化技術及發(fā)展趨勢進行了全面分析和調(diào)研的基礎上，結(jié)合我國礦山應急救援信息化現(xiàn)狀，對煤礦瓦斯事故應急救援管理系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)模式、系統(tǒng)安全性、數(shù)據(jù)庫進行全面設計。3）針對gis技術和數(shù)據(jù)庫技術在應急救援信息系統(tǒng)的運用進行研究，通過對煤礦事故應急救援資料的分析，對系統(tǒng)的功能模塊進行開發(fā)、測試，實現(xiàn)系

29、統(tǒng)對數(shù)據(jù)的分析、統(tǒng)計功能，實現(xiàn)對應急救援信息的及時更新和發(fā)布。1.4 技術實施路線技術路線感覺不太對路，你僅局限于系統(tǒng)方面。太窄吧。再看看別人的技術路線怎么寫的系統(tǒng)實施路線包括系統(tǒng)需求分析、系統(tǒng)設計、系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)集成和系統(tǒng)評價，如圖1.2 所示。面向?qū)ο箧溄优c嵌入mapx 系統(tǒng)需求分析系統(tǒng)設計總體設計詳細設計系統(tǒng)開發(fā)系統(tǒng)模塊設計系統(tǒng)軟硬件設計系統(tǒng)評價數(shù)據(jù)庫設計數(shù)據(jù)文件設計輸入輸出設計模塊邏輯設計gis平臺選擇基礎類開發(fā)visual basic系統(tǒng)集成圖1.2 技術實施路線2 應急救援管理系統(tǒng)的構(gòu)建分析2.1 煤礦瓦斯災害概述2.1.1 瓦斯災害類型瓦斯災害的形式21礦井瓦斯能產(chǎn)生多種形式的災

30、害，對煤礦安全生產(chǎn)威脅極大，目前主要有以下幾種災害形式：瓦斯窒息、瓦斯燃燒、瓦斯爆炸以及煤與瓦斯突出。瓦斯窒息：由于停風導致瓦斯積聚而未采取相應措施或者通風系統(tǒng)管理不善，隨著空氣中瓦斯?jié)舛鹊脑龈撸鯕鉂舛冉档?。當空氣中瓦斯?jié)舛冗_到43%時，氧氣濃度將降至12%，此時人會感到呼吸困難。當空氣中瓦斯?jié)舛壬仙秊?7%時，氧氣濃度將降至9%，這種情況下人會處于昏迷狀態(tài)或使人缺氧窒息甚至死亡。瓦斯燃燒：在高瓦斯礦井中生產(chǎn)時瓦斯涌出量較大，當通風系統(tǒng)不能將瓦斯及時稀釋并排出時，瓦斯將會在局部區(qū)域積聚。當井下空氣中瓦斯?jié)舛鹊陀?%時，遇明火會緩慢燃燒；當瓦斯?jié)舛雀哂?6%時，因氧氣量減少而燃燒不完全，會產(chǎn)生

31、有害氣體。瓦斯爆炸：瓦斯爆炸發(fā)生的條件是瓦斯積聚達到爆炸極限濃度、引爆火源和足夠的氧氣。煤礦瓦斯爆炸是劇烈的氧化反應，當巷道或采場空氣中的瓦斯?jié)舛仍?15%范圍內(nèi)時，一旦存在點火源或者高溫就會引起瓦斯爆炸甚至引起煤塵、瓦斯聯(lián)鎖爆炸，造成嚴重傷亡事故并會損壞相關設備。煤與瓦斯突出：煤與瓦斯突出是煤礦井下一種非常復雜的礦井動力現(xiàn)象。當煤層瓦斯壓力較高、地質(zhì)構(gòu)造復雜、地應力較大、煤體破壞嚴重時，在該地區(qū)進行采掘作業(yè)時就容易發(fā)生煤與瓦斯突出。即在很短的時間內(nèi)，由煤體向巷道或采場周圍突然噴出大量的瓦斯及碎煤，在煤體中形成特殊形狀的空洞，并產(chǎn)生一定的動力效應，如損壞采煤機和刮板輸送機、破壞支架、沖倒礦車或

32、膠帶輸送機、沖擊破碎圍巖甚至造成人員傷亡等。2.1.2 瓦斯災害預防措施不必前面總結(jié)四點，可以直接寫一、加強礦井通風，防止瓦斯積聚。然后下面接著寫5小點。按照這樣的格式寫。為了做好瓦斯災害的防治22，應該做到以下五點：第一、加強礦井通風，防止瓦斯積聚；第二、杜絕火源，加強防火管理；第三、加強礦井瓦斯監(jiān)測監(jiān)控管理；第四、合理利用瓦斯抽采技術；第五、狠抓培訓工作，提高員工綜合素質(zhì)。1）加強礦井通風,防止瓦斯積聚合理的通風是煤礦井下排除瓦斯的最重要手段，井下所有的掘進工作面、回采工作面、峒室以及沒有封閉的巷道都必須保證有一定的風量來稀釋瓦斯，使瓦斯沒有積聚的條件，進而可以防止瓦斯事故的發(fā)生。（1）根

33、據(jù)礦井生產(chǎn)條件建立合理的通風系統(tǒng)，加強工作面通風、瓦斯和采煤工作面上隅角瓦斯的管理，應嚴格控制上隅角的瓦斯?jié)舛龋乐钩?，同時采取合理有效的措施保證工作面的供給風量。（2）整個礦井的掘進生產(chǎn)和通風是相互協(xié)調(diào)匹配的，要通過采掘平衡來避免工作面的風量供給不足，有必要時可以開掘中切眼來輔助通風。（3）必須加強在更換、檢修局部通風機或者風機停運時的管理，以保證及時恢復通風或連續(xù)不間斷通風，使煤礦生產(chǎn)順利進行（4）對局部通風機必須始終做到“三專”供電，即專用變壓器、專用供電線路和專用開關,其供電系統(tǒng)有必要時應采用兩個獨立電源的雙回路供電。局部通風機要實行掛牌管理和定期檢修。（5）在通風設施上，首先要嚴格

34、進行各種風門、風窗、盲巷、風眼等的靜態(tài)和動態(tài)管理,避免出現(xiàn)漏風、跑風及風流短路等嚴重影響通風質(zhì)量的現(xiàn)象。2）杜絕火源，加強防火管理嚴禁帶火種入井，并且應嚴格控制井下火源和高溫物體的產(chǎn)生。對煤礦井下的電氣火花、摩擦撞擊火花、爆破火花、靜電火花、煤炭自燃等火源都要有一些相應的防治措施。首先要加強機械的日常維護，提高機電檢修質(zhì)量,通過經(jīng)常潤滑來減小摩擦，盡量避免帶故障運行。其次要加強對電氣設備的管理：（1）是要加強電氣設備的防爆管理；（2）是要求各種電氣的接地、漏電、過載、短路等保護必須齊全；（3）是繼電保護系統(tǒng)應科學、合理,確保非正常狀態(tài)下保護動作的快速、可靠、靈敏。最后就防范角度而言,煤礦井下的

35、消防系統(tǒng)、消防設備以及消防設施應規(guī)范、健全。3）加強礦井瓦斯監(jiān)測監(jiān)控管理根據(jù)煤礦井下采區(qū)、巷道布置以及瓦斯?jié)舛鹊姆植迹⒑侠淼耐咚贡O(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。為了使監(jiān)測結(jié)果準確，應采用反應靈敏、信號準確率高、布線簡單、維護成本低、不會出現(xiàn)監(jiān)測盲區(qū)的網(wǎng)絡監(jiān)測系統(tǒng)。通過采用定點和不定點,定時和不定時的監(jiān)測手段，可以對瓦斯的狀態(tài)形成及分布形成個可視網(wǎng)，充分把握瓦斯的整體動態(tài)，從而確保瓦斯出現(xiàn)異常時能及時發(fā)現(xiàn),并且迅速采取有效的對策和措施，防止瓦斯事故的發(fā)生。4）合理利用瓦斯抽采技術23。抽采瓦斯方法的選擇主要應考慮礦井瓦斯來源、煤層賦存情況、采掘布置方式、開采順序以及開采地質(zhì)條件等因素。合理的抽采瓦斯方法是保證

36、瓦斯抽采效率的重要因素。通過對礦井瓦斯的有效抽采，可以使礦井的通風管理、瓦斯治理工作有效提高，礦井安全可靠度增強，同時也可以使瓦斯得到合理利用，達到可持續(xù)發(fā)展的目的。5）狠抓培訓工作，提高員工綜合素質(zhì)。在煤礦生產(chǎn)中，沒有一支優(yōu)秀的的員工隊伍,搞好瓦斯管理是很難想象的。瓦斯事故是一種帶有毀滅性的事故，為了安全生產(chǎn)和避免瓦斯事故的發(fā)生，煤礦領導者應該做到以下幾點：（1）在技術層面上，要狠抓瓦斯檢查員及其它“一通三防”重要工種人員的業(yè)務技術培訓，并要定期進行考核。（2）在思想建設方面，要加強愛崗敬業(yè)、德育教育、安全教育和法制教育,提高每個職工的道德修養(yǎng)、安全意識、法制觀念和崗位責任。(3) 在處罰程

37、度上，要加大“一通三防“違章處罰力度。對于違反礦井通風管理規(guī)定的單位和個人進行合理有力的通報批評和教育，情節(jié)惡劣者應該予以嚴懲，甚至開除。(4) 在宣傳方面，要充分利用廣播、電視、板報等多種渠道，大力向廣大職工宣傳“一通三防”知識。2.2 重大事故的應急救援2.2.1 重大事故應急救援的基本任務近幾年來，隨著我國煤礦工業(yè)的快速發(fā)展，生產(chǎn)裝置的日益大型化、復雜化、生產(chǎn)過程中巨大能量潛在著危險源。通過安全設計、操作、維護、檢查、安全監(jiān)控等措施可使預防事故，降低風險，但是達不到絕對安全。因此，需要制定萬一發(fā)生事故，所采取的緊急措施和應急方法24。1）重大事故應急救援的基本任務重大事故應急救援是一項重

38、要的社會性減災救災工作，基本任務是25:(l)立即組織營救受害人員，組織撤離或者采取其他保護措施保護危害區(qū)域內(nèi)的其他人員;(2)迅速控制危險源，并對事故造成的危害進行檢測、監(jiān)測，測定事故的危害區(qū)域、危害性質(zhì)及危害程度;(3)做好現(xiàn)場清理，消除危害后果對事故外逸的有毒有害物質(zhì);(4)查清事故原因，評估危害程度。2.2.1 重大事故應急救援的主要內(nèi)容l)應急救援的組織機構(gòu)包括(如圖2. 1)五個方面26各機構(gòu)要不斷調(diào)整運行狀態(tài)、協(xié)調(diào)關系，形成整體，使系統(tǒng)快速、有序、高效地開展現(xiàn)場應急救援行動。2)應急救援預案的主要內(nèi)容包括有27:對可能發(fā)生的事故進行預測和評價;人力、物資等資源的確定與準備;明確應

39、急組織和人員職責;設計行動戰(zhàn)術和程序;制定訓練和演習計劃;制定專項應急預案;制定事故后清除和恢復程序。3)訓練和演習可以看作應急預案的一部分或繼續(xù)。它是通過培訓和演練，把應急預案加以驗證和完善，確保事故發(fā)生時應急預案得以實施和貫徹。4)應急救援行動主要包括:現(xiàn)場初始評估;危險物質(zhì)的探測;建立現(xiàn)場工作區(qū)域;確定重點保護區(qū)域等。5)對現(xiàn)場中接觸污染的員工和應急人員必須進行清潔凈化，例如對化學品污染的清潔凈化。凈化的方法主要是稀釋、處理、物理去除、中和、吸附等。此外，還要考慮傷害和醫(yī)療前的凈化、分類及處理。設備的清潔也是應急行動的一個環(huán)節(jié)，在事故發(fā)生后要對被污染的儀器和設備進行清洗。6)在應急救援行

40、動結(jié)束后必須對系統(tǒng)進行恢復，而且盡快恢復最重要?；謴突顒又饕?組織重新進入和人群返回;受影響區(qū)域的連續(xù)檢測;現(xiàn)場警戒和清理;損失狀況評估;恢復損壞區(qū)的水、電等供應;搶救被事故損壞的物資和設備;恢復事故影響的設備、設施;事故調(diào)查28。應急救援組織機構(gòu)應急指揮機構(gòu)事故現(xiàn)場指揮機構(gòu)信息管理機構(gòu)支持保障機構(gòu)媒體機構(gòu)整個系統(tǒng)的重心，負責協(xié)調(diào)事故應急期間各個機構(gòu)的運作，統(tǒng)籌安排整個應急行動，保證行動快速、有序、有效的進行，避免因行動紊亂而造成不必要的事故損失負責與新聞媒體接觸的機構(gòu)，處理一切與媒體報道、采訪、新聞發(fā)布會等相關事務，以保證事故報道的可信性和真實性，對事故單位、政府部門及公眾負責負責事故現(xiàn)

41、場應急的指揮工作，進行應急任務分配和人員調(diào)度，有效利用各種應急資源，保證在最短時間內(nèi)完成對事故現(xiàn)場的應急行動應急的后方力量，提供應急物質(zhì)資源和人員支持、技術支持和醫(yī)療支持，全方位保證應急行動的順利完成負責系統(tǒng)所需一切信息的管理，提供各種信息服務，在計算機和網(wǎng)絡技術的支持下，實現(xiàn)信息利用的快捷性和資源共享，為應急工作服務圖2. 1 應急救援系統(tǒng)組成框架圖2.3 監(jiān)控預警與信息管理系統(tǒng)技術分析由于工業(yè)活動的復雜性，有效地管理和救援需要采用系統(tǒng)工程的思想和方法。應急救援管理系統(tǒng)主要由監(jiān)控預警、信息管理兩大功能模塊構(gòu)成。2.3.1監(jiān)控預警系統(tǒng)實踐證明，任何事故或災害的發(fā)生都有一個自然發(fā)展的過程，在其醞

42、釀伊始直至臨界狀態(tài)呈現(xiàn)，都有“征兆”可尋。這些“征兆”便是危險源的安全狀態(tài)信息，在這些信息中，大多數(shù)是可觀測得，有些還是可控的。因此，對危險源實施可靠、科學的安全監(jiān)控預警，能從源頭上避免事故的發(fā)生或?qū)⑹鹿试斐傻膿p失及其影響降低到最低限度29。1）監(jiān)控預警系統(tǒng)組成原理及關鍵技術監(jiān)控預警系統(tǒng)的目的主要是監(jiān)控其正常情況下危險源對象的運行情況及狀態(tài)，并對其實時和歷史趨勢做一個整體評判，對系統(tǒng)的下一時刻做出一種超前的預測和預警，自動啟動現(xiàn)場應急處理系統(tǒng)，將事故抑制在萌芽狀態(tài)。監(jiān)控預警系統(tǒng)的組成如圖2.2所示30。危險源目標樣本采集裝置計算機系統(tǒng)圖2.2 監(jiān)控預警系統(tǒng)組成示意圖圖2.2中，危險源對象是指煤

43、礦生產(chǎn)過程中所需的各種設施或設備，比如采煤工作面、庫區(qū)、生產(chǎn)場所、壓力管道、鍋爐、壓力容器等對象。這些對象有各種易燃、易爆、毒性等危險物質(zhì)，對安全生產(chǎn)和人身安全構(gòu)成極大的威脅。它們的特性參數(shù)是監(jiān)控預警系統(tǒng)所要關注的主要參數(shù)，將這些參數(shù)進行采集，轉(zhuǎn)換成計算機所能識別的信號，通過計算機對危險源的檢測、監(jiān)視、預警和控制，預防重大事故的發(fā)生，實現(xiàn)安全生產(chǎn)31。2）危險源數(shù)據(jù)采集技術建立監(jiān)控預警系統(tǒng)，首先從危險源數(shù)據(jù)采集開始，分析哪些因素是造成事故的原因，找到需要采集的危險對象和參數(shù)。生產(chǎn)設施或系統(tǒng)中存貯的物質(zhì)可能是氣體或液體，可能是有毒或無毒，也可能易燃易爆，可能是液位超標溢出或者故障泄漏等，可能造成

44、燃燒或者爆炸而釀成事故。不管怎樣，危險源對象在安全狀態(tài)和事故臨界狀態(tài)時的狀態(tài)特征是不一樣的，因而只要檢測到危險對象參數(shù)的變化，就可以及時準確地達到系統(tǒng)監(jiān)控預警的目的30。表征危險源對象的參數(shù)大多數(shù)是對象的溫度、壓力、液位、濃度、濕度等，根據(jù)各種對象參數(shù)的特點，采取相應的傳感器材、檢測手段，將各種參數(shù)信號轉(zhuǎn)換成05v的電壓信號或者是020ma或420ma的電流信號。將這些信號通過數(shù)據(jù)采集裝置，轉(zhuǎn)換成計算機能夠識別的數(shù)字信號，用于預警系統(tǒng)的后處理。數(shù)據(jù)采集裝置可以是數(shù)據(jù)采集卡、單片機或plc，它往往可以同時采集多路標準信號。如果需采集的標準信號很多，也可以選用多個數(shù)據(jù)采集裝置。當數(shù)據(jù)采集裝置與監(jiān)控

45、中心相差很遠時，可以采用遠距離通信技術將數(shù)采裝置采集的數(shù)字信號傳送到較遠的監(jiān)控計算機上。必要的時候，還要采用網(wǎng)絡技術，將其連成局域網(wǎng)。整個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采取分布式層級結(jié)構(gòu)，如圖2.3所示。監(jiān)控計算機多路轉(zhuǎn)化單元modem遠程數(shù)據(jù)采集裝置數(shù)據(jù)采集裝置數(shù)據(jù)采集裝置危險源對象危險源對象危險源對象圖2.3數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)3）預警技術預警 (early-warning，pre-warning)理論最早來源于戰(zhàn)爭，二戰(zhàn)后，美國將預警理論應用于經(jīng)濟領域，為美國宏觀經(jīng)濟穩(wěn)健運行提供了有效的決策支持。用于重大危險源時，預警可以理解為系統(tǒng)實時檢測重大危險源的安全狀態(tài)信息并自動輸入數(shù)據(jù)處理單元，根據(jù)其變化趨勢和描

46、述安全狀態(tài)的數(shù)學模型或決策模式得到危險態(tài)勢的動態(tài)數(shù)據(jù)，對危險源向事故臨界狀態(tài)轉(zhuǎn)化的態(tài)勢做出判斷，及時給出預警信息。安全預警的結(jié)構(gòu)如圖2.4所示，它由以下幾個模塊構(gòu)成32數(shù)據(jù)采集was系統(tǒng)關聯(lián)分析不確定推理atmaannatchpuzzy推理神經(jīng)網(wǎng)絡綜合評價輸出模塊輸出圖2. 4重大危險源安全預警的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)采集(輸入)模塊，該模塊用于處理采集的危險源參數(shù)，通過處理各種不同類別的輸入?yún)?shù)，將參數(shù)信號轉(zhuǎn)換成電流信號，再通過數(shù)據(jù)采集裝置將電流信號轉(zhuǎn)換成計算機能夠識別的數(shù)字信號，用于預警系統(tǒng)的后處理。權(quán)重分析系統(tǒng)(was模塊)，它是根據(jù)極軸統(tǒng)計和模糊區(qū)間分析法，將相關的諸因素綜合考慮，并對產(chǎn)生的結(jié)果加以

47、修正、調(diào)節(jié)。關聯(lián)分析模塊，該模塊用來處理量化參數(shù)，根據(jù)量化參數(shù)的具體情況可以采用線性預警atma模型、自回歸條件異方差atch模型和人工神經(jīng)網(wǎng)絡ann模型。不確定推理模塊，該模塊用來處理非量化參數(shù)(如日常安全檢查結(jié)果、安全防護設備狀況等)，它包括模糊推理和神經(jīng)網(wǎng)絡。綜合分析模塊，它是對關聯(lián)分析模塊和不確定推理模塊的分析結(jié)果進行綜合分析，向輸出模塊給出最后預警結(jié)果。輸出模塊，如圖2.5所示。當被實時監(jiān)控的危險源對象的各種參數(shù)如果超出正常值的界限，就向事故生成方向轉(zhuǎn)化。在這種狀態(tài)下，系統(tǒng)就會給出語音報警信息。操作人員立即對報警信息進行確認，并按照系統(tǒng)顯示的操作步驟，迅速恢復正常工況，同時現(xiàn)場應急處

48、理系統(tǒng)啟動，將事故抑制在萌芽狀態(tài)報警系統(tǒng)終端輸出現(xiàn)場應急處理系統(tǒng)記錄儀顯示器輸出圖2.5輸出模塊組成結(jié)構(gòu)2.3.2信息管理系統(tǒng)日常監(jiān)督和管理是由信息管理系統(tǒng)來實現(xiàn)的。按照安全監(jiān)督管理要求，參照國內(nèi)外有關技術資料，從基礎信息數(shù)據(jù)管理，風險評價與管理、空間和屬性信息動態(tài)管理三個方面建立了信息管理系統(tǒng)。1)基礎數(shù)據(jù)管理基礎數(shù)據(jù)包括:礦區(qū)的基本信息數(shù)據(jù)(主要包括礦區(qū)基本情況、煤礦平面采掘圖、周圍環(huán)境信息)、危險源管理信息數(shù)據(jù)(主要包括瓦斯涌出量、庫區(qū)、生產(chǎn)場所、壓力管道、鍋爐、壓力容器等)、應急救援預案數(shù)據(jù)(包括公司的應急救援組織機構(gòu)、事故分級管理、事故響應程序、應急處理方案、應急救援專業(yè)隊伍、應急救

49、援裝備、聯(lián)絡信息、預案附件等基本信息)、事故案例庫、數(shù)據(jù)字典和日常安全管理數(shù)據(jù)等。為了方便安全管理人員對重大危險源信息數(shù)據(jù)的查詢，又方便公司管理人員對危險源進行集中、系統(tǒng)的管理，可利用數(shù)據(jù)庫技術建立基礎信息數(shù)據(jù)庫33。(l)危險源信息入庫功能危險源信息錄入是一項復雜的系統(tǒng)性工程，僅僅是統(tǒng)計重點目標所需要的數(shù)據(jù)條目就達60多條。如此眾多的數(shù)據(jù)條目構(gòu)成了危險源分析的統(tǒng)計基礎。對要素坐標的輸入，系統(tǒng)采用兩種方式:一是手動錄入，根據(jù)調(diào)查出的地理坐標，手動輸入到坐標錄入單元;二是地圖上定位，用戶通過系統(tǒng)中的坐標獲取功能，點擊地圖上的某個位置，從而獲取到目標的地理坐標。(2)地圖顯示計算機中的圖形一般有兩

50、種表現(xiàn)形式，即矢量圖和位圖。本系統(tǒng)對色彩的層次和逼真效果沒有很大的要求，而要求能夠有很好的縮放效果，因此采用矢量圖。由于電子地圖包含大量的空間信息和屬性信息，地圖顯示速度和查詢定位效果將成為不能忽視的問題。為了提高速度，將地圖的信息分為兩個部分存儲，一部分是電子地圖的基本信息，包括行政區(qū)域、道路、河流等信息存儲為maplnf。格式的文件，作為基本的顯示數(shù)據(jù)。而大量的地圖要素數(shù)據(jù)如人員密集場所、消防栓、消防站、危險品等數(shù)據(jù)，則保存在數(shù)據(jù)庫中，只有在需要時才綁定到地圖上，進行相關分析。在地圖顯示時，采取以下三種手段進行優(yōu)化:一是基本的地圖數(shù)據(jù)，如街道、河流等，在顯示的地圖中始終存在，但可以決定是否

51、讓其顯示出來;二是除基本圖層以外的其他圖層，隨用戶的要求變化而按需要生成，也可以將其地圖中刪除;三是地圖的顯示采用lod(level of detail)技術。mapx組件的lod技術是指在不影響畫面視覺效果的條件下，通過逐次簡化圖層的顯示內(nèi)容減少地圖的復雜性，從而提高繪制算法的效率。(3)要素顯示在危險源評估系統(tǒng)中涉及到的要素有:人員密集場所、危險源單位、地下建筑、消防栓、消防站等。為了便于區(qū)別，在系統(tǒng)設計時針對不同的要素，分門別類，對相同類別的要素以同一種圖標(符號)進行顯示。系統(tǒng)中目標要素顯示的基本原則:不同類型的目標要素顯示在不同的層;不同類型的目標要素以不同的符號代表;各要素層易于添

52、加與移除。要素顯示過程:根據(jù)用戶選擇，獲取需要顯示的目標名稱，系統(tǒng)使用目標名稱，從重要目標數(shù)據(jù)庫里獲取所選擇目標的坐標信息、顯示符號種類等，將信息提交給gis處理單元，gis處理單元將數(shù)據(jù)綁定到圖層，并將目標符號閃爍數(shù)次，動態(tài)的顯示在屏幕上。動態(tài)閃爍算法如下。settimer(l，200，null);/啟動定時器，準備開始閃爍count=5; /設置閃爍次數(shù) if(count<=0) /判定是否繼續(xù)閃爍 killtimer(l); /關閉定時器，停止閃爍if(count%2) /計數(shù)值為奇時符號顯示狀態(tài)一;else /計數(shù)值為偶時符號顯示狀態(tài)二;count-; /計數(shù)器減1要素顯示流程圖

53、如圖2.6:顯示獲取數(shù)據(jù)綁定到圖層用戶選擇結(jié)束開始數(shù)據(jù)庫圖2.6要素顯示流程圖2) 空間和屬性信息動態(tài)管理空間和屬性信息動態(tài)管理是應急救援管理系統(tǒng)的重要組成部分，它建立在地理信息平臺上，由礦區(qū)及其井下的地形、巷道、硐室、工作面的危險源的分布、礦區(qū)周邊的重點單位的分布等靜態(tài)信息與相關知識庫中的動態(tài)信息共同組成34。圖2.7為系統(tǒng)建立的空間信息和屬性數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)。空間信息及屬性數(shù)據(jù)庫礦井空間信息應急救援力量空間信息巷道空間信息生產(chǎn)場所空間信息應急設備存儲區(qū)空間信息礦區(qū)周邊重點單位空間信息圖2.7 空間信息和屬性數(shù)據(jù)庫組成結(jié)構(gòu)建立重大危險源的空間和屬性信息需要以下兩步:(l)建立研究區(qū)域的空間信息圖

54、層，將區(qū)域柵格圖輸入到系統(tǒng)中，并進行地理編碼;(2)建立各研究要素的空間屬性數(shù)據(jù)庫。3)風險評價與管理風險評價與管理的目的是辨識出危險設施中可能存在的重大事故類型，評價重大事故的影響后果，并清楚地說明相關的預防、控制和減災措施，從而可以對危險源進行有效的監(jiān)督管理。主要包括以下內(nèi)容35-37:(1)初始危害類別的辨識;(2)風險評價體系的建立;(3)建立風險評價動態(tài)數(shù)據(jù)庫;(4)建立風險管理體;(5)管理重大危險源。2.4 應急救援系統(tǒng)平臺的系統(tǒng)架構(gòu)軟件平臺的系統(tǒng)架構(gòu)一般可分為以下兩種:1）客戶端/服務器端架構(gòu) (client/server，簡稱c/s)c/s架構(gòu)中開發(fā)的應用程序安裝在每個客戶機

55、端，并與網(wǎng)絡服務器數(shù)據(jù)庫相連?？蛻魴C提供用戶界面，并向服務器發(fā)出請求;服務器響應請求，把請求的結(jié)果返回給客戶機。c/s架構(gòu)的優(yōu)勢在于可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢，將任務合理分配到客戶端和服務器端來實現(xiàn)，降低了系統(tǒng)的通訊開銷38。其劣勢是投資大、效率低、維護成本高，難以實現(xiàn)遠程圖形數(shù)據(jù)同步，適合規(guī)模較小、企業(yè)局域網(wǎng)內(nèi)部使用。2）瀏覽器服務器架構(gòu)(browser/server，簡稱b/s)b/s(browser/server)架構(gòu)是一種3層結(jié)構(gòu)模式的分布式系統(tǒng)。b/s架構(gòu)是指在tcp/ip的支持下，以http為傳輸協(xié)議，客戶端通過browser訪問web服務器以及與之相連的后臺數(shù)據(jù)庫的技術及體系

56、結(jié)構(gòu)，由客戶端、web服務器端(webserver)和數(shù)據(jù)庫服務器端組成39。開發(fā)的應用程序安裝在web服務器上，客戶端通過瀏覽器向web服務器提出請求，web服務器予以處理后，到數(shù)據(jù)庫服務器上進行查詢，查詢結(jié)果送回到web服務器后，以html頁面的形式返回到瀏覽器上顯示出來。極少部分事務邏輯在前端(browser)實現(xiàn)，主要事務邏輯在服務器端(server)實現(xiàn)。這樣就大大簡化了客戶端電腦載荷，減輕了系統(tǒng)維護與升級的成本和工作量，降低了用戶的總體成本40。近幾年，我國己采用互聯(lián)網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(webgis)技術開發(fā)出基于瀏覽器的數(shù)字地圖搶險救援預案編制技術。該項研究解決了網(wǎng)絡數(shù)字地圖制作難題，能夠直接在屏幕數(shù)字電子地圖上編制生成搶險救援圖層，救援圖層可通過網(wǎng)絡收發(fā)，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡搶險救災調(diào)度的圖形化管理，為建立了網(wǎng)絡化搶險救災調(diào)度指揮系統(tǒng)提供了核心技術支持41。以目前的技術看，局域網(wǎng)建