潞安集团公司煤矿井下作业人员系统联网

1、个人收集整理 勿做商业用途技术部分1 / 19个人收集整理 勿做商业用途一 . 技术设计及项目实施方案1.1. 系统设计、安装、使用和质量检验验收执行和引用标准系统联网项目的设计、 安装、验收应执行最新版国家标准 （GB）和行业标准：AQ1048-2007煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范AQ6210-2007煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件山西省煤矿井下作业人员管理系统联网数据传输规范 （修订版）GB50174-93电子计算机机房设计规范SJT30003-93电子计算机机房施工及验收规范晋煤办安调发 2009179 号文件晋煤办安调发 2009307 号文件2 / 19个人收集整理

2、勿做商业用途1.2. 煤矿井下作业人员管理系统架构设计与功能说明1.2.1. 背景介绍1.2.1.1. 概述潞安集团下属 15 座煤矿，自 2005年以来，石圪节矿、五阳矿、漳村矿、王 庄矿、常村矿、司马矿、屯留矿、慈林山矿、夏店矿、郭庄矿、潞宁矿等 11 座 生产矿井完成了煤矿井下作业人员管理系统的建设， 为灾变时提供便利， 提高了 救灾的效率。 同时，潞安集团公司下属各生产矿井使用的井下作业人员管理系统 作为下井人员的日常考勤系统也逐步替代了原有的考勤系统。2006年 7月 6 日，山西省煤炭工业局下发晋煤安发 2006452 号文件， 要求全省合法批准的矿井安装煤矿井下作业人员管理系统；

3、 2006年 12月 23日 省政府（ 2006） 35 次专题会议提出的要在全省合法批准的煤矿全部强制安装使 用“三大系统”，实现省、市、县监管部门和企业、煤矿各部门多级联网以便于 各级监管部门及时监管、 排除隐患， 并在全省煤炭系统原有网络上， 增加部分设 备，开发新的软件，实现煤矿井下作业人员管理系统的全省联网运行，在“三大 系统”联网的基础上，充分利用“三大系统”的数据信息资源，完善安全监管执 法功能，并且为省、市、县煤监、安监、国土、财政、税务等相关部门建立提供 执法数据的传输系统，建成山西省煤矿安全监管执法网络。2009年 3月 9日山西省煤炭工业局下发了晋煤办安调发 【 2009

4、】179 号文件 关于实现全省煤矿井下作业人员管理系统联网和建设煤矿安全监管执法系统 的通知，标志着全省煤矿井下作业人员管理系统联网和建设煤矿安全监管执法 系统建设工程的开始。本项目就是对该文件的执行。179 号文件的附件是 全省煤矿井下作业人员管理系统联网和建设煤矿安全 监管执法系统的技术方案 ，其第 8 页的内容是针对国有重点煤炭企业进行系统 建设的技术方案描述， 本技术方案就是以此为基础并结合潞安集团公司实际三大 系统现状和用户需求提出的。1.2.1.2. 潞安集团三大系统现状目前潞安集团企业信息网络已经建设完成，实现了与山西省煤炭专网的互3 / 19个人收集整理 勿做商业用途联。从 2

5、003 年开始，根据国家、省局的要求及企业自身的安全需要，已经陆续 完成了煤矿的瓦斯监测监控系统、 产量监控系统的建设和升级改造， 并且实现了 瓦斯、产量监控系统的企业内部联网系统和与省局联网系统的数据上传。1) 潞安集团网络拓扑图企业网络建设方面。 潞安集团实现了千兆核心交换， 通过千兆防火墙解决与 山西省煤炭专网的互联以及对互联网的访问； 内部应用系统除了省煤炭局规定的 煤矿安全生产管理系统、 产量监控系统外， 还建设了多个企业内部管理系统； 针 对煤矿，实现了石圪节矿、 五阳矿、漳村矿、王庄矿、 常村矿、司马矿、屯留矿、 慈林山矿、夏店矿、郭庄矿、高河矿等 11 座煤矿的千兆互联，潞宁矿

6、、上庄矿、 佳瑞矿、温庄矿等 4 座煤矿的 2M专线互联。详细的拓扑结构见下图：4 / 19个人收集整理 勿做商业用途个人收集整理 勿做商业用途2) 瓦斯监测监控系统现状瓦斯监测监控系统从 2003 年开始建设，现在集团公司所有生产矿井均建设 了本矿的瓦斯监测监控系统并已实现在集团公司的联网运行。 瓦斯监测监控系统 的数据传输方式是：煤矿集团公司中心省中心的三级数据传输模式。3) 产量监测系统现状产量监测系统从 2006 年开始全省建设，现在集团公司所有生产矿井的产量 监测系统均连入了公司的信息中心。 产量监控系统的数据传输模式是煤矿集团 公司中心省中心的三级传输模式。数据的存储和处理在集团公

7、司中心和省中 心。4) 煤矿井下作业人员管理系统现状煤矿井下作业人员管理系统从 2005 年开始建设，经省煤炭局的调查，潞安 集团公司所属 15 座煤矿中已有 11座煤矿完成了该系统的建设， 详细的煤矿井下 作业人员管理系统建设情况本部分 1.2.1.3 的摸底调查表。根据山西省煤炭工业局晋煤办安调发【 2009】179 号文件关于实现全省煤 矿井下作业人员管理系统联网和建设煤矿安全监管执法系统的通知 的要求，到 2009年 6月 30日必须完成煤矿井下作业人员管理系统联网工程，到 2009年12 月 31 日必须完成山西省煤矿安全监管执法与决策系统和数据共享系统的建设， 三套软件集团公司要使

8、用太原市精英科技股份有限公司的煤矿井下作业人员管 理系统联网软件和煤矿安全监管执法与决策系统， 以及华立邦公司的数据共享系 统。目前，省局已经完成了各市县的硬件和应用基础平台的部署，晋城市的 5 县 1 区 1 集团公司和山西省煤销集团公司的煤矿井下作业人员管理系统联网已经 由我公司建设完成，系统最长运行 3 年，最短运行 1 年。个人收集整理 勿做商业用途1.2.1.3. 潞安集团煤矿井下作业人员管理系统情况摸底表个人收集整理 勿做商业用途1.2.2. 系统架构1.2.2.1. 系统架构图山西省煤炭工业局晋煤办安调发【 2009】179 号文件关于实现全省煤矿井 下作业人员管理系统联网和建设

9、煤矿安全监管执法系统的通知 中附有山西省煤 矿井下作业人员管理系统联网和执法网建设的方案， 其中就分别有两套系统的架 构图，这两个系统的架构设计当时是按照政府煤炭监管部门四级结构设计的， 而 潞安集团则略有不同， 潞安集团是煤矿集团公司中心省中心的三级结构， 所 以我们在进行系统架构设计时考虑到中间二三层的融合以及煤矿井下作业人员 管理系统联网和执法网统一建设的设计。 煤矿井下作业人员管理系统联网软件本 就同瓦斯监测监控系统、 产量监控系统一样是专业监控应用系统， 三套系统处在 一个层次；煤矿安全监管执法与决策系统是构建在三套专业监控系统之上通过 SOA的思想进行应用集成并实现各级组织单位的执

10、法与决策的系统， 所以应该比 三套系统高一个层次； 数据共享软件则直接基于煤矿安全监管执法与决策系统的 数据库进行数据共享接口的提供。详细的架构设计如下图：个人收集整理 勿做商业用途个人收集整理 勿做商业用途1.2.2.2. 数据传输平台1) 矿端井下作业人员管理系统到公司人员联网软件数据库数据采集煤矿端井下作业人员管理系统按照 山西省煤矿井下作业人员管理系统联网 数据传输规范 的要求生成接口数据， 这部分工作由矿端系统厂商通过升级系统 来实现，详细的实现方法除了必须遵守 山西省煤矿井下作业人员管理系统联网 数据传输规范 外，省局还发布了 山西省煤矿井下作业人员管理系统联网数据 生成程序技术要

11、求用于指导厂商实现数据的生成。数据传输 矿与集团公司之间的数据传输是由矿端数据传输软件将矿端井下作业人员 管理系统生成的符合 山西省煤矿井下作业人员管理系统联网数据传输规范 要 求的数据文件在经过分析判断其正确和合理性后， 建立与集团公司的煤矿井下作 业人员管理系统联网软件的数据库的连接， 并将不同的数据写入不同的表中， 数 据库会对这些数据进行实时的计算。2) 人员管理系统联网软件数据库到执法网系统数据库 煤矿安全监管执法与决策系统是构建在对瓦斯、 产量、人员三大系统集成的 基础上实现的，那么执法系统如何获取三大监控系统的数据呢？按照省局文件中技术方案的规定，必须使用 IBM Websphe

12、re Federation server 通过数据联邦来实现，执法系统可直接通过数据联邦获取三大系统的数 据，数据内容包括，实时数据、统计分析、各类报警、所有煤矿的配置信息、井 下设备的状态等，具体的实现已经在执法系统中完成。3) 人员管理系统联网软件数据库到省中心数据库 针对潞安集团，煤矿井下作业人员管理系统联网是按照煤矿集团公司中心 省中心的三级模式来建设的， 集团公司煤矿井下作业人员管理系统联网软件的 数据也是通过省中心的数据联邦系统来上传的， 具体的实现由集团公司煤矿井下 作业人员管理系统联网软件底层完成。4) 公司执法系统到省中心数据库同煤矿井下作业人员管理系统联网一样， 潞安集团执

13、法系统也是按照煤矿 集团公司中心省中心的三级模式来建设的， 集团公司执法系统通过省中心的数个人收集整理 勿做商业用途据联邦系统来上传， 具体的实现由集团公司煤矿安全监管执法与决策系统软件底1.2.2.3. 数据联邦系统的使用 潞安集团煤矿井下作业人员管理系统联网和煤矿安全监管执法网络建设中 数据联邦系统是整个执法网络中实现数据传输的核心系统。通过 Federation server 实现的数据联邦解决了对集团公司人员、安全、产 量系统的异构数据库系统进行实时的分布式访问； 被联邦的异构数据库源系统中 不安装任何程序、 不做任何改动； 数据联邦中心服务器有数据库系统能够将所有 被联邦的异构数据库

14、中同名的表影射到同一数据库中， 可以执行跨多个被联邦数 据库的关联查询， 联邦中心数据库系统能够优化查询 SQL语句，提高分布式查询 访问效率； 数据联邦系统能够收集被联邦各数据库服务器的性能负荷， 优化分布 式访问；采用基于被联邦数据库系统客户端的原始连接方式， 提高访问被联邦数 据库的效率。通过数据联邦系统实现的全省各个数据中心数据库的互访， 重点解决了“布 式访问”、“实时性”、“高效率”以及基于 DB2数据库引擎优化的 SQL查询。1.2.2.4. GIS 平台软件我公司本次投标的煤矿井下作业人员管理系统联网软件中的 GIS 平台软件 是自主开发的地理信息系统， GIS 中间件使用的是

15、基于 postgreSQL 数据库的 postGIS 软件，空间数据全部存放在 postgreSQL 的数据库中，基于数据库存储 空间数据的方法可使我们的 GIS 系统图层渲染速度大大优于那些基于文件存储 空间数据的 GIS 系统。基于我公司自主开发的 GIS 平台软件，我们实现了：1) 使用真实的煤矿采掘工作面图， 可直观的通过该矿图看到井下人员的分 布和人员位置变化， 可以在处理突发事件和抢险救灾中起到精确定位指 导作用。界面可放大、缩小、移动以及查询每个分站周围人员的详细信 息。2) 人员轨迹回放，可针对对应的井下人员活动轨迹按真实巷道进行回放， 具体可查看人员当前下井轨迹和具体日期的历

16、史下井轨迹。3) 可以将煤矿的 CAD电子图直接转换为可供系统使用的图纸， 而无须再在11 / 19个人收集整理 勿做商业用途系统中绘制。4) 分层显示图形，监控设备、巷道等信息也需分层显示。 通过省内外试点市县及集团公司客户的广泛使用， 证明非常符合煤矿用户的 使用。详细的 GIS 功能参见本部分 1.2.3.2 节的有关内容。12 / 19个人收集整理 勿做商业用途1.2.3. 煤矿井下作业人员管理系统联网软件1.2.3.1. 功能结构如上图，本系统主要包括以下七个子系统：1) 系统桌面 系统桌面是一些频繁使用菜单的快捷方式及 异常报警2) 实时信息察看：中心用户用于查看辖区内所有矿井实时

17、数据、矿用户察 看本矿实时数据的主界面；3) 历史信息察看：中心用户用于查看辖区内所有矿井历史数据、矿用户察 看本矿历史数据的主界面；4) 数据查询：针对不同类型用户提供各种数据查询，按照行政区划、矿、 矿区域、分站等进行查询；5) 统计分析：按照行政区划、矿以及各类人员进行统计；6) 系统维护：用户的配置和权限管理，用户可以被指定任意组合的菜单功 能；对不同行政管理部门的需要配置相应的模块。7) 地理信息系统：平台性系统，中心全局性 GIS 煤矿察看、矿图察看、轨 迹回放的依赖平台。注意：数据的采集传输是由独立的数据采集传输平台完成的， 内容见本文档 1.2.2.2 节。13 / 19个人收

18、集整理 勿做商业用途1.2.3.2. 详细的功能说明1) 系统桌面系统桌面是一些频繁使用菜单的快捷方式及异常报警上图显示的是系统桌面， 可以看见这预定义了三个快捷方式， 可以根据需求 自定义。右下角是报警框，可以实时监看并声音提示超时、超员、数据错误、传 输错误、连接错误、系统错误等点击异常报警框中超时异常，可以看到详细的姓名、工种、区队班组、入井 时间、出井时间、异常开始时间，如下表：点击异常报警框中超员异常， 可以看到详细的姓名、 工种、班队、入井时间、 出井时间、当前区域、所处分站等，如下表：区域名称、 区域类中断时间、 恢复时中断时间、 恢复时点击异常报警框中超员区域， 可以看到详细的

19、区域编码、 型、额定人数、当前人数、区域人员详细列表等，如下表：点击异常报警框中连接异常， 可以看到传输中断的矿名、 间、中断时长、中断描述等，如下表：点击异常报警框中系统异常， 可以看到系统异常的矿名、 间、中断时长、备注等，如下表：2) 实时信息监看 既有文本列表形式监控界面， 也有形象的图形化监控界面， 还可以对单个煤 矿进行监看。如上图：全局列表监看有本区域管辖的所有煤矿的列表， 矿列表包括了矿名、 核定下井人数、实际井下人数、人员最长下井时间、实时数据传输状态、最新数 据上传时间点；点击具体煤矿名可进入煤矿的列表界面。14 / 19个人收集整理 勿做商业用途如上图：全局 GIS图形监

20、看本区域管辖的所有煤矿： 以 GIS的方式显示当前该区域的行政图以及所有煤矿的具体分布情况和当前每个矿井的井下人数； 本区 域的井下总人数、 井下矿领导总人数、 井下特殊工种总人数的列表。 点击煤矿可 进入煤矿的 GIS 界面。如上二图：单矿监看时既可以列表又可以 GIS 形式实时监看单矿井下作业人 员实时分布情况；各重点区域详细人员信息、数量；矿领导。3) 历史信息查看历史信息同样既有文本列表形式监控界面， 也有形象的图形化监控界面， 还 可以对单个煤矿进行监看。 与实时监控不同的是这可以选择查看某个时间点的信 息。如上图：全局列表监看有本区域管辖的所有煤矿的列表， 矿列表包括了矿名、 核定

21、下井人数、实际井下人数、人员最长下井时间、实时数据传输状态、最新数 据上传时间点；点击具体煤矿名可进入煤矿的列表界面。如上图：全局 GIS图形监看本区域管辖的所有煤矿： 以 GIS的方式显示当前 该区域的行政图以及所有煤矿的具体分布情况和当前每个矿井的井下人数； 本区 域的井下总人数、 井下矿领导总人数、 井下特殊工种总人数的列表。 点击煤矿可 进入煤矿的 GIS 界面。4) 数据查询基础信息查询，用于查询矿井的“基础信息” 、“区域编码”、“分站编码”， 在中心对具体煤矿的配置进行核对时非常有用。煤矿信息查询：区域编码查询：15 / 19个人收集整理 勿做商业用途分站编码查询下井信息查询、可

22、以按乡镇、煤矿、区域、分站、工种、人员分类检索，也 能够忽略部分至全部关键字进行模糊查询。实时信息查询历史信息查询矿领导工作记录查询异常信息查询，可以查询矿井的超时、超员、特种人员、数据及系统的异常 信息，并可以查询历史记录。超时异常查询超员异常工时利用率统计功能5) 统计分析按矿月工时 / 人次统计，要求按月统计煤矿工作人员每天和全月下井时长及 下井次数。按矿领导或特殊工种人员下井工时 / 人次统计，要求具体的市或县某月各个 煤矿的矿领导或特殊工种人员每天和全月下井时长及下井次数。按发生的异常情况进行统计，按年月来统计煤矿的各种异常情况。图表分析，可以通过图表分析各矿核定产能、 核定井下人数、 瓦斯等级比例、 井下总人数、下井领导人数、特殊工种人数、煤矿工时、煤矿工次、超时异常趋 势、超员异常趋势、特种作业人员异常趋势、系统异