论文部分内容阅读
【摘要】露天煤矿本质安全管理信息系统是现代化信息系统在露天煤矿本质安全管理工作上的实际应用。它的关键作用是对煤矿生产工程、系统中存在的危险、有害因素及可能导致的危害结果和程度所涉及到的人、机、环、管四个方面进行的考核预警，并将数据结果进行统计分析，供管理者提出合理可行的安全对策措施，指导煤矿企业对危险源进行控制和事故预防，以达到事故率最低、经济损失最少、安全效益最优的目的。该文讨论了露天煤矿本质安全管理信息系统的主要功能和系统的架构设计，阐述了系统在开发环节的主要关键技术，从而进一步研究了系统主要功能模块的实现方法。
【关键词】露天煤矿；本质安全管理信息系统；考核预警；对策措施
露天煤矿在安全管理方面不仅有别于井工矿，而且有别于其他行业的安全管理。露天煤矿安全运行具有变动性、季节性、开发性和机动性等特点。季节性表现在露天煤矿生产是在露天场所进行的，受季节气候影响；作业地點和环境始终处于动态的状态，如排土场道路频繁变更、采掘线推进等；而且由于露天性质，生产很难成为封闭式或工厂式，具有开发式特点；煤矿生产采用大量大型机械，如运输卡车及指挥车等，具有很强的机动性。
露天煤矿本质安全管理信息系统是针对露天煤矿的特点而开发的系统，采用内外因理论体系以及PDCA闭环管理流程，实现露天煤矿安全管理的各个环节。通过系统管理保证露天煤矿的安全化管理。
一、露天煤矿作业过程危险源辨识及其风险预控体系理论
（一）内外因理论
事物的产生和发展通常都是由内部因素和外部因素的共同作用引起的。所谓内因是指系统中存在的危险物质或危险能量，是生产系统固有的属性，不受外部因素影响的客观存在，可称为危险源。内因演变为事故需要外部触发因素，即不安全因素。之所以会发生事故，是内、外因同时存在，且共同作用的结果。
（二）内、外因素和事故的辩证关系
危险源是事故发生的内在根源，人、机、环、管的不安全因素是导致事故的外在条件，其中人、机、环是直接原因，而管理缺陷是深层次的原因，关系如下：
危险能量、物质是固有的、是客观存在的，是事故发生的内因，危险能量越大、危险物质数量越多，则其破坏力也越大，后果也越严重。因此，内因决定着后果的严重程度。外因危险源是触发系统能量意外释放的不安全因素，不安全因素越多，触发事故发生的可能性越大，因此，外因决定事故发生的可能性。二者共同作用，决定系统中危险源演变为事故风险的大小。
根据内外因事故致因理论，系统中的危险物质或能量通常不可或很难避免，而触发内因演变为事故的外部因素，通过采取有效措施，可以消除和避免。
（三）PDCA闭环管理流程
PDCA是美国质量管理专家戴明博士提出，它是全面质量管理所应遵循的科学程序。全面质量管理的全部过程，就是质量计划的制订和组织实现的过程，这个过程按照PDCA流程不停顿地周而复始运转。一个循环完成会解决一部分问题，可能还有其他问题尚未解决，或者又出现新的问题，再进行下一轮。露天煤矿本质安全管理同样使用该理论。一下安全管理工作不可能一蹴而就，执行PDCA流程后，会在安全管理工作方面解决一定问题，分析当前存在隐患及制定隐患处理流程，查找危险源并减少危险源的产生等等，但是在某种情况下并不能一次性得到解决，那我们将PDCA再执行，对当前安全工作再分析，最终将安全问题降到最小，减少人员、设备的损失。
二、露天煤矿本质安全管理信息系统的功能分析
露天矿本质安全管理信息系统将内外因理论融入到信息系统中，通过现场考核的方式，将外因的实际情况及时预警，把外因危险源扼杀在萌芽阶段，防止事故的实际发生。
（一）基本设计概念
露天煤矿本质安全管理信息系统以露天矿特有的内外因风险管理表为基础，以PDCA循环管理模式为依据，以网络信息化为依托，形成的一套切合实际应用的管理信息系统。采用现在流行的B/S方式在企业局域网中运行，极大的提升了安全监管工作的实际效果。
（二）主要功能模块
露天煤矿本质安全管理信息系统主要功能模块分为五大块：
1、安全考核检查模块
安全考核检查是煤矿安全监察人员的主要工作。监察人员通过现场检查的方式查出问题，并对照系统中已有风险管理表的具体情况将问题录入系统，系统自动生成预警。
不同于传统纸质传达的方式，各基层部门通过系统便可查询到自身单位存在的安全问题，同时针对问题提出整改措施并加以整改，整改完成后将整改经过反馈到系统中，以供监察人员及时复查。复查合格后系统自动销警，复查不合格预警升级并重新进入整改阶段。
2、隐患处理模块
隐患是指有导致未来发生事故可能性、具有潜在的事故危险性设备和环境方面存在的不安全状态。对有着特殊要求的露天煤矿企业而言，隐患的消除是至关重要的。
隐患的发现在基层和安监两个方面，基层是安全工作的排头兵，基层发现隐患重要性尤为重要。
基层职工及安全监察人员发现隐患后及时填报该系统，系统可针对隐患的危险程度做出预警，进入隐患处理流程。机关责任部室对隐患进行快速审查并针对隐患做出整改意见，安排责任部门进行整改。责任部门实施整改，将整改阶段具体情况反馈到系统中，供机关责任部室掌握隐患处理过程。隐患处理完成后，相关部室组织人员对隐患进行复查。复查合格后系统自动销警，复查不合格预警升级并重新进入整改阶段。
3、事故处理模块
本质安全管理的最终目标是实现企业人、机（物）、环系统的最佳匹配，使事故降到人们期望和社会可能接受的水平。
事故处理模块中，可按照事故发生的具体情况如实填入系统中，并及时形成事故预警。同时按照扣分规则及轻重程度对二级单位进行扣分，达到预防警示的作用。调查小组在事故基础上制定相应的预防措施，并形成制度，预防同样事故的再次发生。 4、督办工作模块
督办工作模块是将安全日常工作信息化的一个过程。起主要工作流程为：工作提报→领导审核→具体工作安排→工作反馈→复查→备案存档。
工作提报：安监部门发起工作任务，例如上级交办的工作，常规性工作及临时性工作，各二级单位上报工作。任务发起人详细说明工作的具体内容：
领导审核：安监部门或各二级单位领导对工作任务进行审核批示
具体工作安排：相关责任人员按照一定原则对工作进行布置
工作反馈：相关工作责任人对工作进展进行反馈，直到工作完成
工作复查：任务发起人对工作任务完成情况进行复查，复查合格后任务结束
备案存档
5、统计报表分析模块
统计报表分析模块是对考核检查数据深层次分析加工的一个过程，在安全考核检查结果的直观体现。
日常报表包括年度统计报表、季度统计报表、月安全考核统计报表、个人统计报表以及检查人统计报表等日常报表。
分析报表包括危险源趋势判断，煤矿可靠性分析。危险源趋势判断是对安全考核检查的历史数据按照人的不安全行为、物的不安全状态、设备环境方面的缺陷三个方面进行的分析，得出当前或者某个阶段各类问题出现的频率，指导安全工作的稳步实施。煤矿可靠性分析是对煤矿安全工作的各个方面进行综合分析，指导整体安全管理工作有序进行。
三、系统整体结构设计
为了使系统具有良好的扩展性和通用性，整体架构设计为三层架构模式：表现层（UI）、业务逻辑层（BLL）、数据访问层（DAL）。
表现层：展现给用户的界面，即系统呈现给用户的信息。主要表示WEB方式，也可以表示成WEBFORM方式。本系统中涉及到的考核预警信息、隐患预警信息、新闻通知、文档下载等，都通过网页的形式直观展现，针对不同用户将信息直观展现。
业务逻辑层：针对具体事务的操作，包括对数据层的操作以及业务层的操作。如果说数据访问层是积木，那业务逻辑层就是针对这些积木的搭建。本安系统中考核统计、整改流程、隐患处理流程等操作都能够在业务逻辑层实现。
数据访问层：对事务原始数据（数据庫或者文本文件等存放数据的形式）的操作层，对数据操作（增添、修改、删除、更新等），而不是数据库，具体为业务逻辑层和表示层服务。
三层架构的使用具有很多优点：开发人员可以只关注整个结构中的某一层；实现用新的实现替换原有层次相对简单；可以降低层与层之间的依赖性；利于各层逻辑的复用；结构更加明确；维护成本和维护时间极大降低。
四、系统实现技术
（一）系统开发技术
本系统采用ASP.NET技术开发，使用C#为开发语言。ASP.NET是微软推出的WEB开发技术，它提供了一种基于组件、可扩展且易于使用的方式来构建、部署及运行面向任意浏览器和移动设备的WEB应用程序。它具有将业务逻辑代码与显示逻辑分开处理、高效的可管理性、易于配置和部署等优点。系统采用B/S架构，用户界面采用通用WEB浏览器，结合多种Script语言和ActiveX技术，利用浏览器来实现原需要复杂软件才能实现的强大功能，大大简化了客户端电脑的载荷，降低了总体成本。数据库采用传统的关系型数据库SqlServer 2005，它是一个具备完全Web支持的数据库产品。系统采用IIS服务器发布网站。
（二）关键技术是实现方法
1、C#开发语言
C#开发语言是一种面向对象的开发语言，它具有安全、简洁的特点，而且功能语法强大、数据类型丰富、支持封装、继承和多态等概念，是目前.NET应用程序开发的主流开发语言。C#开发语言同Java一样，也是一种跨平台的编程语言。C#在执行过程中首先编译成中间语言，然后再由编译器编译成代码执行。.NET编译器可以编译任何支持.NET框架的语言编写的程序。
2、SQL SERVER 2005
SQL SERVER 2005能够支持大型企业进行联机事务处理、数据仓库、数据分析和网站服务。利用它可以快速的创建和管理数据库，同时在企业级数据管理方面增强了性能。SQL SERVER 2005支持多种设备的接入和不同平台的交互，通过协同操作，能够为不同的接入设备中应用程序提供数据支持。
3、数据库访问技术ADO.NET
ADO.NET是一组用于和数据源进行交互操作的面向对象的类库。它可以和不同类型的数据源进行交互，主要包含五个对象：Connection对象、Command对象、DataAdapter对象、DataReader对象和DataSet对象。提供四种方式进行连接：使用SqlConnection对象连接SqlServer数据库；使用OleDbconnection对象连接Access等数据库；使用ODBCConnection对象连接控制面板中配置了数据源的数据库；使用OracleConnection对象连接Oracle数据库。本系统采用SqlServer，所以使用SQL ServerNet FrameWorK数据提供程序中的SqlConnection对象进行数据库连接。
4、AJAX异步JavaScript和XML技术
AJAX是一种创建交互式网页应用的网页开发技术。它的技术是JavaScript对象XMLHttpRequest，该对象是一种支持异步请求的技术，也就是说该对象可以使用JavaScript向服务器提出请求并处理相应而不阻塞用户。同时AJAX在浏览器与WEB服务器之间采用异步数据传输，这样可使网页从服务器请求少量的信息，而不是整个页面。本系统在网页上同样采用AJAX，在预警信息量比较大的情况下，能够及时刷新信息，保证预警内容的及时更新。
五、总结
本文系统采用三层架构进行设计，ASP.NET以及C#开发语言进行开发，SQLSERVER2005作为数据库，针对露天煤矿的特殊行业性质，开发实现功能上集安全考核检查、隐患处理、事故处理、督办工作及统计分析功能为一体的系统。将露天煤矿的安全工作系统化、信息化，实现了合理的系统管理，提高了工作效率。
参考文献
[1]张玉林.煤矿安全综合评价研究[D].沈阳：沈阳工业大学，2007
[2]张嘉勇.煤矿安全现状综合评价方法研究[D].唐山.河北理工大学，2005
[3]陈天龙，王直亚，汪卫东.本质安全性矿井指标体系[J].煤矿安全，2007
[4]刘利.煤矿安全智能客户端体系结构研究[D].西安：西安科技大学，2006
[5]蔡崇.本质安全管理信息系统在神东矿区的应用[J].煤炭工程，2008
[6]马海燕.煤矿本质安全管理信息系统的主要功能[J]煤炭安全，2006
【关键词】露天煤矿；本质安全管理信息系统；考核预警；对策措施
露天煤矿在安全管理方面不仅有别于井工矿，而且有别于其他行业的安全管理。露天煤矿安全运行具有变动性、季节性、开发性和机动性等特点。季节性表现在露天煤矿生产是在露天场所进行的，受季节气候影响；作业地點和环境始终处于动态的状态，如排土场道路频繁变更、采掘线推进等；而且由于露天性质，生产很难成为封闭式或工厂式，具有开发式特点；煤矿生产采用大量大型机械，如运输卡车及指挥车等，具有很强的机动性。
露天煤矿本质安全管理信息系统是针对露天煤矿的特点而开发的系统，采用内外因理论体系以及PDCA闭环管理流程，实现露天煤矿安全管理的各个环节。通过系统管理保证露天煤矿的安全化管理。
一、露天煤矿作业过程危险源辨识及其风险预控体系理论
（一）内外因理论
事物的产生和发展通常都是由内部因素和外部因素的共同作用引起的。所谓内因是指系统中存在的危险物质或危险能量，是生产系统固有的属性，不受外部因素影响的客观存在，可称为危险源。内因演变为事故需要外部触发因素，即不安全因素。之所以会发生事故，是内、外因同时存在，且共同作用的结果。
（二）内、外因素和事故的辩证关系
危险源是事故发生的内在根源，人、机、环、管的不安全因素是导致事故的外在条件，其中人、机、环是直接原因，而管理缺陷是深层次的原因，关系如下：
危险能量、物质是固有的、是客观存在的，是事故发生的内因，危险能量越大、危险物质数量越多，则其破坏力也越大，后果也越严重。因此，内因决定着后果的严重程度。外因危险源是触发系统能量意外释放的不安全因素，不安全因素越多，触发事故发生的可能性越大，因此，外因决定事故发生的可能性。二者共同作用，决定系统中危险源演变为事故风险的大小。
根据内外因事故致因理论，系统中的危险物质或能量通常不可或很难避免，而触发内因演变为事故的外部因素，通过采取有效措施，可以消除和避免。
（三）PDCA闭环管理流程
PDCA是美国质量管理专家戴明博士提出，它是全面质量管理所应遵循的科学程序。全面质量管理的全部过程，就是质量计划的制订和组织实现的过程，这个过程按照PDCA流程不停顿地周而复始运转。一个循环完成会解决一部分问题，可能还有其他问题尚未解决，或者又出现新的问题，再进行下一轮。露天煤矿本质安全管理同样使用该理论。一下安全管理工作不可能一蹴而就，执行PDCA流程后，会在安全管理工作方面解决一定问题，分析当前存在隐患及制定隐患处理流程，查找危险源并减少危险源的产生等等，但是在某种情况下并不能一次性得到解决，那我们将PDCA再执行，对当前安全工作再分析，最终将安全问题降到最小，减少人员、设备的损失。
二、露天煤矿本质安全管理信息系统的功能分析
露天矿本质安全管理信息系统将内外因理论融入到信息系统中，通过现场考核的方式，将外因的实际情况及时预警，把外因危险源扼杀在萌芽阶段，防止事故的实际发生。
（一）基本设计概念
露天煤矿本质安全管理信息系统以露天矿特有的内外因风险管理表为基础，以PDCA循环管理模式为依据，以网络信息化为依托，形成的一套切合实际应用的管理信息系统。采用现在流行的B/S方式在企业局域网中运行，极大的提升了安全监管工作的实际效果。
（二）主要功能模块
露天煤矿本质安全管理信息系统主要功能模块分为五大块：
1、安全考核检查模块
安全考核检查是煤矿安全监察人员的主要工作。监察人员通过现场检查的方式查出问题，并对照系统中已有风险管理表的具体情况将问题录入系统，系统自动生成预警。
不同于传统纸质传达的方式，各基层部门通过系统便可查询到自身单位存在的安全问题，同时针对问题提出整改措施并加以整改，整改完成后将整改经过反馈到系统中，以供监察人员及时复查。复查合格后系统自动销警，复查不合格预警升级并重新进入整改阶段。
2、隐患处理模块
隐患是指有导致未来发生事故可能性、具有潜在的事故危险性设备和环境方面存在的不安全状态。对有着特殊要求的露天煤矿企业而言，隐患的消除是至关重要的。
隐患的发现在基层和安监两个方面，基层是安全工作的排头兵，基层发现隐患重要性尤为重要。
基层职工及安全监察人员发现隐患后及时填报该系统，系统可针对隐患的危险程度做出预警，进入隐患处理流程。机关责任部室对隐患进行快速审查并针对隐患做出整改意见，安排责任部门进行整改。责任部门实施整改，将整改阶段具体情况反馈到系统中，供机关责任部室掌握隐患处理过程。隐患处理完成后，相关部室组织人员对隐患进行复查。复查合格后系统自动销警，复查不合格预警升级并重新进入整改阶段。
3、事故处理模块
本质安全管理的最终目标是实现企业人、机（物）、环系统的最佳匹配，使事故降到人们期望和社会可能接受的水平。
事故处理模块中，可按照事故发生的具体情况如实填入系统中，并及时形成事故预警。同时按照扣分规则及轻重程度对二级单位进行扣分，达到预防警示的作用。调查小组在事故基础上制定相应的预防措施，并形成制度，预防同样事故的再次发生。 4、督办工作模块
督办工作模块是将安全日常工作信息化的一个过程。起主要工作流程为：工作提报→领导审核→具体工作安排→工作反馈→复查→备案存档。
工作提报：安监部门发起工作任务，例如上级交办的工作，常规性工作及临时性工作，各二级单位上报工作。任务发起人详细说明工作的具体内容：
领导审核：安监部门或各二级单位领导对工作任务进行审核批示
具体工作安排：相关责任人员按照一定原则对工作进行布置
工作反馈：相关工作责任人对工作进展进行反馈，直到工作完成
工作复查：任务发起人对工作任务完成情况进行复查，复查合格后任务结束
备案存档
5、统计报表分析模块
统计报表分析模块是对考核检查数据深层次分析加工的一个过程，在安全考核检查结果的直观体现。
日常报表包括年度统计报表、季度统计报表、月安全考核统计报表、个人统计报表以及检查人统计报表等日常报表。
分析报表包括危险源趋势判断，煤矿可靠性分析。危险源趋势判断是对安全考核检查的历史数据按照人的不安全行为、物的不安全状态、设备环境方面的缺陷三个方面进行的分析，得出当前或者某个阶段各类问题出现的频率，指导安全工作的稳步实施。煤矿可靠性分析是对煤矿安全工作的各个方面进行综合分析，指导整体安全管理工作有序进行。
三、系统整体结构设计
为了使系统具有良好的扩展性和通用性，整体架构设计为三层架构模式：表现层（UI）、业务逻辑层（BLL）、数据访问层（DAL）。
表现层：展现给用户的界面，即系统呈现给用户的信息。主要表示WEB方式，也可以表示成WEBFORM方式。本系统中涉及到的考核预警信息、隐患预警信息、新闻通知、文档下载等，都通过网页的形式直观展现，针对不同用户将信息直观展现。
业务逻辑层：针对具体事务的操作，包括对数据层的操作以及业务层的操作。如果说数据访问层是积木，那业务逻辑层就是针对这些积木的搭建。本安系统中考核统计、整改流程、隐患处理流程等操作都能够在业务逻辑层实现。
数据访问层：对事务原始数据（数据庫或者文本文件等存放数据的形式）的操作层，对数据操作（增添、修改、删除、更新等），而不是数据库，具体为业务逻辑层和表示层服务。
三层架构的使用具有很多优点：开发人员可以只关注整个结构中的某一层；实现用新的实现替换原有层次相对简单；可以降低层与层之间的依赖性；利于各层逻辑的复用；结构更加明确；维护成本和维护时间极大降低。
四、系统实现技术
（一）系统开发技术
本系统采用ASP.NET技术开发，使用C#为开发语言。ASP.NET是微软推出的WEB开发技术，它提供了一种基于组件、可扩展且易于使用的方式来构建、部署及运行面向任意浏览器和移动设备的WEB应用程序。它具有将业务逻辑代码与显示逻辑分开处理、高效的可管理性、易于配置和部署等优点。系统采用B/S架构，用户界面采用通用WEB浏览器，结合多种Script语言和ActiveX技术，利用浏览器来实现原需要复杂软件才能实现的强大功能，大大简化了客户端电脑的载荷，降低了总体成本。数据库采用传统的关系型数据库SqlServer 2005，它是一个具备完全Web支持的数据库产品。系统采用IIS服务器发布网站。
（二）关键技术是实现方法
1、C#开发语言
C#开发语言是一种面向对象的开发语言，它具有安全、简洁的特点，而且功能语法强大、数据类型丰富、支持封装、继承和多态等概念，是目前.NET应用程序开发的主流开发语言。C#开发语言同Java一样，也是一种跨平台的编程语言。C#在执行过程中首先编译成中间语言，然后再由编译器编译成代码执行。.NET编译器可以编译任何支持.NET框架的语言编写的程序。
2、SQL SERVER 2005
SQL SERVER 2005能够支持大型企业进行联机事务处理、数据仓库、数据分析和网站服务。利用它可以快速的创建和管理数据库，同时在企业级数据管理方面增强了性能。SQL SERVER 2005支持多种设备的接入和不同平台的交互，通过协同操作，能够为不同的接入设备中应用程序提供数据支持。
3、数据库访问技术ADO.NET
ADO.NET是一组用于和数据源进行交互操作的面向对象的类库。它可以和不同类型的数据源进行交互，主要包含五个对象：Connection对象、Command对象、DataAdapter对象、DataReader对象和DataSet对象。提供四种方式进行连接：使用SqlConnection对象连接SqlServer数据库；使用OleDbconnection对象连接Access等数据库；使用ODBCConnection对象连接控制面板中配置了数据源的数据库；使用OracleConnection对象连接Oracle数据库。本系统采用SqlServer，所以使用SQL ServerNet FrameWorK数据提供程序中的SqlConnection对象进行数据库连接。
4、AJAX异步JavaScript和XML技术
AJAX是一种创建交互式网页应用的网页开发技术。它的技术是JavaScript对象XMLHttpRequest，该对象是一种支持异步请求的技术，也就是说该对象可以使用JavaScript向服务器提出请求并处理相应而不阻塞用户。同时AJAX在浏览器与WEB服务器之间采用异步数据传输，这样可使网页从服务器请求少量的信息，而不是整个页面。本系统在网页上同样采用AJAX，在预警信息量比较大的情况下，能够及时刷新信息，保证预警内容的及时更新。
五、总结
本文系统采用三层架构进行设计，ASP.NET以及C#开发语言进行开发，SQLSERVER2005作为数据库，针对露天煤矿的特殊行业性质，开发实现功能上集安全考核检查、隐患处理、事故处理、督办工作及统计分析功能为一体的系统。将露天煤矿的安全工作系统化、信息化，实现了合理的系统管理，提高了工作效率。
参考文献
[1]张玉林.煤矿安全综合评价研究[D].沈阳：沈阳工业大学，2007
[2]张嘉勇.煤矿安全现状综合评价方法研究[D].唐山.河北理工大学，2005
[3]陈天龙，王直亚，汪卫东.本质安全性矿井指标体系[J].煤矿安全，2007
[4]刘利.煤矿安全智能客户端体系结构研究[D].西安：西安科技大学，2006
[5]蔡崇.本质安全管理信息系统在神东矿区的应用[J].煤炭工程，2008
[6]马海燕.煤矿本质安全管理信息系统的主要功能[J]煤炭安全，2006