煤矿隐患管理系统设计与实现

陈　清　陈运启　张　翼（中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆　400039）



煤矿隐患管理系统设计与实现

陈清陈运启张翼
（中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400039）

为积极响应国家相关政策，落实隐患责任，完善隐患管理制度，提高煤矿安全管理效率，有效预防事故发生，以“闭环管理”为指导思想，利用移动互联、移动智能终端、短信机、NFC地址标识卡等技术，设计了一套隐患管理系统，实现了安全隐患“发现-整改-验收-复核-评价”全闭环管理。

煤矿安全；安全隐患；移动智能终端

隐患是指在某个条件、事物及事件中存在的不稳定并影响到个人或者他人安全利益的因素。事故隐患是指生产经营单位违反安全生产法律、法规、规章、标准、规程和安全生产管理制度的规定，或者因其他因素在生产经营活动中存在可能导致事故发生的物的危险状态、人的不安全行为和管理上的缺陷［1］。

近年来，我国煤矿安全事故频发，给煤矿企业造成重大经济损失，同时对煤矿人员的生命安全造成极大威胁。煤矿安全的重要性不言而喻，安全生产始终伴随着煤矿生产经营活动，并在其中扮演着重要的角色。然而，由于国家安全生产政策法规和实际生产情况的影响，无视隐患的现象较为普遍，如隐患排查治理责任不明，排查工作不力，治理措施不落实，瞒报谎报事故隐患。虽然我国政府对煤炭行业采取多种治理措施，建立煤矿安全监察体系，加大对煤矿安全检查和事故追责力度，但是效果不够明显。这种事后追责的处理方式，容易造成煤矿责任人抱着侥幸心理，并不能从根源上预防事故的发生［2］。

煤矿事故隐患排查治理应当以预防为主，防患于未然。煤矿存在安全隐患将可能导致事故发生，在这个阶段如果能及时发现隐患，并进行有效治理，事故就可能避免。因此，依托现代化信息技术，建立一整套完善的集隐患排查、整改、验收为一体的隐患闭环管理系统，对积极预防煤矿安全事故，保障煤矿安全生产有较大促进作用。本文以某国有煤矿隐患管理系统为例，分析隐患管理业务流程，明确其功能需求，提出了一套隐患闭环管理系统建立方案，并介绍其中相关原理和技术。

1　现状与需求分析

1.1现状

在当前煤矿行业收入严重下滑的情况下，部分企业对安全生产重视程度降低，安全资金投入不足，没有建立隐患闭环管理系统，无法及时发现隐患及整改隐患，无法实现事故的有效预防。

2015年，国务院办公厅下发了《关于加强安全生产监管执法的通知》，文件要求“地方各级安全生产监督管理部门要建立与企业联网的隐患排查治理信息系统，实行企业自查自报自改与政府监督检查并网衔接，并建立健全线下配套监管制度，实现分级分类、互联互通、闭环管理”。因此，运用先进的信息化手段，建立完善隐患排查管理信息系统，及时排查发现隐患并治理、消除隐患至关重要，是国家“安全第一，预防为主”方针的具体体现。

2015年，国家安监总局发布了包括《煤矿重大生产安全事故隐患判定标准》《煤矿生产安全事故隐患排查治理制度建设指南（试行）》《煤矿重大事故隐患治理督办制度建设指南（试行）》等多个安全事故隐患治理的相关标准和要求，煤矿企业和煤矿是事故隐患排查治理的责任主体，应当建立健全事故隐患排查治理制度，负有煤矿安全监管职责的部门应当逐步建立完善煤矿事故隐患排查治理信息管理系统，设置重大事故隐患排查治理督办业务模块，具备重大事故隐患信息检查记录、治理进展跟踪、逾期警示提醒、数据统计分析等功能，实现对重大事故隐患督办全过程的信息化管理。

传统的隐患管理系统依托PC终端和网络技术，只能在隐患排查结束后，根据纸质记录单，在PC终端录入隐患排查情况。这种方式并不能快捷地将现场隐患信息实时反馈给系统，且不能在现场采集隐患相关图片和视频等多媒体信息并实时反馈给隐患系统，只能事后依靠简单的文字来描述隐患情况。

因此，建立一套完善的隐患排查管理系统，既是积极响应国家相关政策法规的体现，也能够提高煤矿安全管理效率，有效预防事故发生。以“闭环管理”为指导思想，结合《安全生产事故隐患排查治理暂行规定》进行设计，利用移动互联、智能移动终端、NFC地址标识卡等技术实现安全隐患“发现-整改-验收-复核-评价”全闭环信息化管理。系统功能包括隐患分级标准管理、隐患排查管理、整改管理及追踪、验收达标审查、报表图表查询及综合分析等部分。系统支持文字输入、语音采集、视频取证等多种取证手段，实现隐患整改过程全程可溯。

1.2需求分析

隐患来源主要有以下几种方式：①区队、矿、上级部门常规巡查，即各级部门组织的日常的隐患巡查，这是隐患的主要来源之一；②质量标准化等专项检查，即各级部门在进行各种专项检查时发现的安全隐患；③群众监督发现，即煤矿广泛发动基层员工发现的隐患；④其他隐患来源，即除上所述的其他隐患来源。

隐患录入方式应支持传统的在线录入方式及移动终端录入方式。在录入时选择系统事先配置的地址列表中选择隐患地点，这种方式具有较大的主观性，需要借助一定的技术手段来规范煤矿井下地址。因此，利用NFC地址标识卡和移动终端能够自动识别当前所在位置，无须手动选择地址。

隐患闭环管理流程中，当一些环节没有按时完成，系统应支持延期申请。如果对验收结果有异议，也应支持申述功能。在隐患整改各个环节中，根据隐患严重等级和逾期时间，可按照一定规则自动发送短信给相关责任人，达到责任明确、有记录可查、信息送达到位的效果。

2　系统架构设计

该系统总体采用B/S结构开发模式，以.NET框架为基础平台，采用ASP.NET MVC4和Microsoft SQL Server2012数据库作为基本技术框架。整个系统采用经典的三层系统架构，体现了“高内聚、低耦合”的设计思想，具体包括数据访问层、业务逻辑层和表现层以及贯穿于整个架构的面向接口设计思想。

2.1数据访问层

数据访问层是对数据库的直接访问，主要职责是读取数据和传递数据。在该层采用面向接口设计思想，封装了对不同物理数据库的具体操作过程，为业务逻辑层提供统一的数据访问接口。这样大大加强了系统的扩展性，大大增强了系统的市场适应性和市场竞争力，有利于系统的市场推广。

2.2业务逻辑层

业务逻辑层作为系统架中的核心部分，是对数据业务逻辑的处理，主要负责制定业务规则、实现系统业务流程等与业务需求相关的系统设计，屏蔽掉不同的数据。

2.3表现层

表现层处于整个架构的最上层，主要为用户提供交互操作的界面。在该系统中采用jQuery EasyUI前端开发技术，利用其丰富的UI展现方式，提供了用户管理、菜单动态配置、权限控制和日志管理等功能。

此外，作为对PC端的补充，系统还提供移动智能终端应用，即整个系统以Web平台为核心，引入Android开发平台，分别建设Android APP和短信平台。其中，Android业务模块采用WCF方式与web系统的业务逻辑层进行信息交互。其平台技术架构如图1所示。

3　系统功能设计与实现

3.1系统管理

系统管理主要进行用户权限管理，根据系统实际部署需要，动态配置系统角色。每个角色只能操作与自己相关的隐患信息。用户对隐患执行每一步操作，系统将自动保存操作日志。

图1　技术架构图

3.2隐患基础数据

系统建立了隐患分级管控机制，根据隐患的影响范围、危害程度和治理难度等制定煤矿隐患分级标准，将隐患分为A、B、C和D共4个隐患等级。A级隐患是指需要上报给集团公司（矿务局）进行处理的隐患；B级隐患是指需要全矿专业部门进行讨论并制定整改措施的隐患；C级隐患是指区队内部能够处理，但需要制定整改措施的隐患；D级隐患是指基层班组能够现场马上解决的隐患，不需要制定整改措施［3］。

系统将隐患分为共性、调度、通风、煤尘、火灾、水害、采掘、机运、放炮和爆炸品等专业，提供标准化隐患排查指引标准，帮助煤矿企业规范化进行日常隐患自查自报，共计建立1 000多条隐患标准项，每条标准项定义了隐患专业、隐患等级、罚款金额及标准具体内容等。

3.3隐患流程管理

系统提供对隐患全过程、闭环式追踪管理，包括隐患排查、隐患录入、隐患指派、隐患确认、隐患整改及隐患复查验收等处理过程以及重大隐患挂牌督办。隐患业务流程图如图2所示。

图2　隐患业务流程

3.3.1隐患排查。隐患排查是隐患闭环管理第一个环节，隐患来源主要分为两大类：矿井自查自报隐患以及上级监管单位检查发现的险患。对于发现的隐患信息，需要辨识隐患各项特征，即隐患五定：定标准、定责任、定措施和定人。完成隐患信息辨识之后，将隐患信息录入软件系统。

3.3.2隐患录入。录入信息包括隐患基本信息、隐患检查情况、隐患整改信息及复查验收信息等。隐患基本信息包括所属矿井、隐患地点、隐患所属标准、隐患专业、隐患等级、隐患情况描述以及图片或音频等，隐患检查情况包括被检单位、检查类型、检查人员、陪检人员及检查时间等，隐患整改信息包括整改单位、整改负责人、整改期限、整改措施等，隐患验收信息包括验收单位、验收负责人及计划验收时间等。如果是就地整改和验收的隐患，那么直接将该隐患进行销号处理，不进入整改验收流程。

3.3.3隐患指派。隐患指派是整个闭环管理中一个非必须环节。如果在隐患录入时没有录入隐患整改信息和隐患验收信息，那么就需要隐患指派环节来完善这些信息。反之，进行下一个环节——隐患确认。

3.3.4隐患确认。隐患确认主要是隐患录入系统之后，由隐患整改负责人来进行整改确认，确认之后就表明隐患整改负责人明确知晓需要整改的隐患信息，这样做能够保证隐患责任明确。

3.3.5隐患整改。隐患整改是隐患闭环管理中不可缺少的环节。隐患整改负责人需要对隐患整改过程进行跟踪。当整改完毕后，需要及时确认整改人、整改时间等细节情况，对隐患闭环管理中隐患整改环节的主要细节进行有效管理，确保管理人员随时掌握隐患整改的进度和过程。

3.3.6隐患复查验收。隐患复查验收是构成隐患闭环管理流程中不可缺少的环节。当隐患整改负责人对隐患整改完成进行确认后，隐患进入复查验收环节。隐患复查验收负责人需要对隐患复查验收过程进行跟踪，及时组织相关人员对隐患进行验收操作。验收完毕后，验收负责人需要及时填报验收单位、验收负责人、验收时间、验收是否通过、验收评价或者验收未通过情况说明等相关细节。

3.3.7隐患销号。如果隐患验收通过，将隐患进行销号处理并归档。

3.3.8重大隐患督办。对于被列为重大级别的隐患，上级监管部门需要进行隐患的督办处理，包括对重大隐患进行整改通知下达、整改过程追踪、复查验收、评价，最后对确认已消除的隐患进行销号。

上级监管部门针对挂牌督办的隐患，对矿方下达整改通知。矿方接收到整改通知及时组织相关人员进行整改处理。整改处理完毕后，将信息反馈至上级监管部门，上级监管部门组织相关人员进行复查，并对复查情况进行评价，如果复查验收未通过，重新下达整改通知，如果验收通过对该挂牌督办的隐患销号。为便于督促管理，及时了解隐患的整改情况，上级可随时对隐患整改与复查验收过程进行跟踪，跟踪隐患整改进度，确保隐患及时消除。

3.4短信联动模块设计

短信联动主要在2种情况下运用：一是隐患长期未确认，即隐患录入系统之后，隐患整改责任人在系统设定的期限（默认3d）内未进行隐患确认，那么系统自动给隐患整改负责人发送短信进行提醒；二是隐患逾期未整改，即隐患整改期限已过还未进行隐患整改或者隐患未完成整改，系统自动给隐患整改负责人发送提醒短信。

系统还能根据隐患的严重程度以及距离整改期限的长短，分级别对不同级别管理人员进行短信提醒。例如，如果是比较严重的逾期未整改隐患，不但会向整改责任人发送短信，还会向煤矿责任人发送提醒短信。

3.5移动终端模块设计

移动终端模块主要是负责录入巡检人员进行井下巡查时发现的隐患，结合地址标识卡自动识别当前位置，采用拍照、录音、视频取证等手段收集隐患信息。移动终端进行隐患信息上传有2种模式：一是在线模式，如果当前所在位置有井下人员定位无线基站，那么通过与基站Wifi信号进行连接，自动切换到在线模式并实时上传录入的隐患信息；二是离线模式，如果当前所在位置没有Wifi信号，无法与Web系统进行联网，那么自动切换到离线模式，并在本地缓存隐患信息，然后在有Wifi信号的地方联网并上传隐患数据至系统。

移动终端与web系统之间采用WCF方式进行通信。WCF（Windows Communication Foundation）是微软针对面向服务体系结构（Service-Oriented Architecture，SOA）的一个具体实现［4］，其提供了灵活的、可扩展的消息传递机制。

3.6系统实现与部署

由于该系统采用B/S结构，需要部署1台SQL Server 2012服务器及Windows Server 2012 Web服务器，Web系统以C#为开发语言，移动智能终端以Android为开发平台，以安防手机为载体。系统包括用户权限管理、基础数据管理、隐患流程管理、短信管理及隐患统计分析等功能。

4　结语

该系统是为某国有煤矿建立隐患管理系统，便于管理人员、检查人员及时掌握煤矿隐患情况、整改情况等信息，能够对隐患处理情况进行记录、统计分析，提高效率，降低事故发生概率，可以对煤矿隐患进行跟踪、查询，实现隐患的闭合管理。通过该系统进一步强化了该煤矿安全生产主体责任的落实，加强了煤矿隐患排查整改与监控管理，有效地促进了该煤矿安全生产事故隐患排查治理长效机制的建立与完善。

［1］石章玉，王坚，赵荣泳.基于工作流的安全隐患管理系统设计与实现［J］.机电产品开发与创新，2012（6）：73-75.

［2］唐国峰.煤矿安全隐患排查与治理分级分类管理机制探索［J］.煤矿安全，2011（10）：158-160.

［3］吴兵，许正东，王紫薇，等.基于流程管理的煤矿隐患闭环管理系统的研究［J］.中国煤炭，2015（1）：73-77.

［4］郑文轩.基于WCF的分布式程序的研究和实现［D］.西安：西安电子科技大学，2012.

Design and Implementation of Coal Mine Hidden Danger Management System

Chen QingChen YunqiZhang Yi
（China Coal Technology Engineering Group Chongqing Research Institute，Chongqing 400039）

To respond positively to national policies，implement hidden danger responsibility，consummat management system，improve the efficiency of coal mine safety management，and effectively prevent the accident，this paper designed a set of management system which was based on the idea of"closed loop management".This system used the technology of mobile Internet，Smart Device，messages machine，NFC address identification card and so on，and it implemented the process of"found-rectification-acceptance-Review-Evaluation".

coal mine safety；hidden danger；Smart Device

TP311.52

A

1003-5168（2016）04-0052-04

2016-03-22

陈清（1986-），男，硕士，实习研究员，研究方向：煤矿综合自动化与息化、矿山物联网等。