9煤炭企业本质安全管理信息系统

9煤炭企业本质安全管理信息系统（此部分内容由中国矿业大学北京校区课题小组完成）9.1煤矿本质安全治理系统设计目标煤矿本质安全治理系统是信息系统在本质安全治理方面的应用，它是应用信息系统的原理和方法，以运算机和现代通讯技术为差不多的信息处理手段和信息传输工具，为本质安全治理提供信息服务和决策的人机系统。该系统通过读取各类矿井安全监控系统（如通防监控系统、人员定位监控系统等）的实时监测数据和猎取煤矿人-机-环境的其它有关信息，从系统工程观点动身，对煤矿本质安全状况进行综合分析、推测、评判等，以便及时发觉事故及潜在危险，并为采取系统有效的风险操纵和安全策略提供决策支持。系统开发的具体目标：（1）对建立的煤矿本质安全治理体系的有关标准进行治理（包括体系标准的修改、更新和完善等）。（2）对与煤矿本质安全治理有关的监测、监控等系统提供的信息和煤矿人-机-环境的其它有关信息进行实时分析，对煤矿本质安全状况进行综合分析、推测、评判等。（3）按照建立的煤矿本质安全治理体系标准，从建立的煤矿本质安全治理要素动身，对煤矿的本质安全进行综合评判。9.2煤矿本质安全治理系统功能结构9.2.1系统结构从系统结构上来看，将本质安全治理系统分为数据处理层、治理层和决策层。系统数据处理层要紧进行数据的输入、处理和输出，所提供的作业层信息，例如安全知识查询、安全检查表的填写、事故及三违统计、读取矿井安全险源的实时监测数据等，是本质安全治理系统的工作基础；而系统治理层则以按照数据处理层形成的数据，对过去和现在的数据进行分析，推测以后变化趋势，形成治理操纵信息，例如基于险源实时监测的安全预警、事故树分析库、事故统计分析、安全风险操纵工作指派及实施信息反馈等，为治理者提供了有效的信息和治理方法；系统决策层则在处理层和治理层基础之上，形成安全状态的推测、评判信息以及本质安全治理的实施成效评判信息，从而为高层决策提供决策的依据。9．2.2系统功能按照本质安全治理需要，系统的主菜单由九个功能模块来构成：系统爱护模块、用户治理模块、安全知识库模块、本质安全治理系统标准治理模块、本质安全险源识不及预警模块、本质安全性评判模块、本质安全风险操纵模块、信息查询及报表输出模块以及本质安全治理实施成效评判模块。系统功能结构如图9-1所示，各功能模块之间数据关系如图9-2所示。（1）系统爱护模块：实现各主体单位名称信息的爱护、数据接口的初始化与爱护、预警参数设置、系统数据库配置、备份、复原以及清理等爱护工作；（2）用户治理模块：增加、修改和删除用户信息，并为不同的用户设置相应的权限；（3）安全知识库模块：为用户提供煤矿安全规程、煤矿安全法律法规、煤矿安全技术以及煤矿安全治理制度和作业规程等安全信息与知识；（4）本质安全治理系统标准治理模块：对建立的煤矿本质安全治理体系的治理要素和有关治理的体系标准进行治理（包括要素和体系标准的修改、更新和完善等）；（5）本质安全险源识不及预警模块：通过读取矿井安全监测系统的实时数据，结合猎取的煤矿人-机-环境的有关信息，对煤矿顶板、瓦斯、突水、煤尘、火灾及人员活动情形等险源所处状态进行识不，在此基础上，通过调用推测模型库中的模型对以后的安全状态进行推测；（6）本质安全性评判模块：按照建立的煤矿本质安全治理的标准执行，对煤矿本质安全治理标准执行情形的检查结果进行处理，并实现自动打分，在此基础上通过调用本质安全综合评判模型库，对矿井所处的安全状态进行综合评判；（7）本质安全治理操纵模块：按照本质安全标准化检查结果，通过事故树分析库，制定安全风险治理措施，通过本质安全治理系统来落实各项工作，并将安全风险操纵措施的实施情形及时反馈至系统；（8）信息查询及报表输出模块：提供安全措施整改信息、三违事件信息、事故信息以及有关人员等信息的查询、推测和评判结果的输出等；（9）本质安全治理实施成效评判：按照本质安全治理措施实施后的矿井本质安全性评判和事故统计分析结果，来对本质安全治理的实施成效进行评判评级鉴定。9.3风险及治理综合评判方法与模型选择（1）风险矩阵法风险矩阵法是美国空军电子系统中心(ESC，ElectronicSystemsCenter)的采办工程小组于1995年4月提出的。是在项目治理过程中识不风险（风险集）重要性的一种结构性方法，同时依旧对项目风险（风险集）潜在阻碍进行评估的一套方法论。自1996年以来，ESC的大量项目都采纳风险矩阵方法对项目风险进行评估。为了改进风险矩阵方法的应用，美国MITRE公司还开发了一套以Excel5.0为工具的风险矩阵应用软件，增加了新的风险分析功能。风险矩阵法将决定危险事件的风险的两种因素——危险的阻碍（I）和危险的可能性（P）划分为相对的等级，形成一种风险评判矩阵。通常将风险发生的概率定义为0-100%，分为五级；将风险发生的阻碍也分为五级：忽略、微小、一样、严峻和关键。那么所形成的风险评判等级对比表确实是：表9-1风险等级对比表风险概率(%)\风险阻碍可忽略微小一样严峻关键0-10低低低中中11-40低低中中高41-60低中中中高61-90中中中中高91-100中高高高高为了进一步确定关键风险，ESC研究人员将投票理论应用到风险矩阵软件中，提出了Borda序值方法。使用风险矩阵进行分析时，采纳Borda方法按照下面提到的多个评判准则，将风险按照重要性进行排序。设N为风险总个数，设i为某一个特定风险，k表示某一准则。原始风险矩阵只有两个准则：用k=1表示风险阻碍I，k=2表示风险概率P0。如果rik表示风险i在准则k下的风险等级，则风险i的Borda数可由下式给出：bi=∑(N-rik)在风险矩阵方法应用过程中，也可将风险概率和风险阻碍的级不以不同分值来表示，例如用1，2，3，4，5分不表示前文中的划分结果，形成通常所运用的风险评判指数，实现对风险级不的直观量化。（2）模糊风险评判方法模糊综合评判以模糊数学为基础，应用模糊关系合成原理，将复杂系统层级化，对不易定量因素定量化，以进行综合评判的一种方法。该方法应用模糊集理论方法对系统的失效可能性和失效后果进行定量分析评判。关于较复杂的系统，由于存在着许多诱发系统事故、阻碍事故后果的模糊因素，采纳模糊集方法来描述和处理这些模糊因素，能使得评判结果更接近工程实际。它既减了猎取风险评判的输入数据的难度，又能结合工程技术人员的实际体会和判定构造模糊数的隶属函数，并在一定程度上容忍描述的误差，因此该方法具有较大的灵活性和适应性。（3）灰色评判模型灰色评判模型是基于灰色理论建立起来的描述灰色系统中信息变化的数学模型。灰色系统是部分信息明确部分信息不明确的系统，通常采纳三角白化函数或梯形白化函数来对系统进行描述。安全治理中的各要素诸如安全治理手段、制度、组织机构、安全信息反馈和处理、安全治理系统和谐性等要素，均出现出不确定性，且具有小样本、贫信息的特点，属于灰色系统的研究范畴，运用灰色理论进行风险评判，能够对咨询题的本质准确的描述和分析。（4）人工神经网络方法人工神经网络（ArtificialNeuralNetwork，缩写ANN）是由多个专门简单的处理单元彼此按某种方式相互连接而形成的运算系统，该系统是靠其状态对外部信息的动态响应来处理信息的。并行处理、分布式储备的结构特点，自学习、自组织与自适应性的能力构成了人工神经网络的差不多特点。它是对生物神经的简化、抽象与模拟，目前已提出上百种人工神经网络模型，它们在模式识不、系统辨识、信号处理、自动操纵、组织优化、推测估量、故障诊断、医学与经济学等领域己成功地解决了许多现代运算机难以解决的许多咨询题。9.4煤矿本质安全治理系统数据库设计9．4.1数据库环境讲明所采纳的数据库开发工具及平台：数据库治理系统：SQL2005；设计工具：Powerdesigner9.5；编程工具：Powerbuilder8.04.9．4.2数据库的命名规则（1）数据库涉及字符规则采纳26个英文字母（区分大小写）和0－9这十个自然数，加上下划线_组成，共63个字符。不能显现其他字符（注释除外）。（2）数据库对象命名规则数据库对象包括表、视图（查询）、储备过程（参数查询）、函数、约束。对象名字由前缀和实际名字组成，长度不超过30。前缀：使用小写字母。例如：表9-2数据库对象命名规则表tb视图vi储备过程sp函数fn（3）实际名字实际名字尽量描述实体的内容，由单词或单词组合，每个单词的首字母大写，其他字母小写，不以数字和_开头。例如：表9-3实际名字表User_Info视图UserList储备过程UserDelete因此，合法的对象名字类似如下表9-4合法的对象名表tbUser_Info、tbMessage_Detail视图vi_MessageList储备过程sp_MessageAdd（4）数据库表命名规则字段由前缀和实际名字组成。实际名字中首单词一个系统尽量采取同一单词。前缀：使用小写字母tb，表示表。例如：tbMembertbMember_InfotbForum_BoardtbForum_Thread1（5）字段命名规则数字、字符、日期/时刻、lob(大对象)、杂项，字段由表的简称、下划线，实际名字加后缀组成。后缀：使用小写字母，代表该字段的属性。例如:User_IdintUser_NamestrUser_RegDatedtm（6）视图命名规则字段由前缀和实际名字组成，中间用下划线连接。前缀：使用小写字母vi，表示视图。例如：vi_Uservi_UserInfo（7）储备过程命名规则字段由前缀和实际名字组成，中间用下划线连接。前缀：使用小写字母sp，表示储备过程。例如：sp_User9．4.3逻辑设计按照需求文档，用Powerdesigner9.5创建有关实体关系图（ERD）：（1）煤矿本质安全治理用户关系概念模型图9-3煤矿本质安全治理用户治理ER图（2）煤矿本质安全知识文档概念模型图9-4煤矿安全知识文档ER图（3）煤矿本质安全治理标准体系数据库概念模型图9-5煤矿本质安全治理标准指体系ER图（4）煤矿本质安全风险评判数据库概念模型图9-6煤矿本质安全风险评判体系ER图（5）煤矿本质安全治理评判数据库概念模型图9-7煤矿本质安全治理评判体系ER图9.4.4物理设计物理设计时期要紧是设计表结构。一样地，实体对应于表，实体的属性对应于表的列，实体之间的关系成为表的约束。逻辑设计中的实体大部分能够转换成物理设计中的表，然而它们并不一定是一一对应的。表9-5煤矿本质安全数据结构表汇总表名功能讲明用户信息(tbuser_info)煤矿本质安全治理用户信息表。提供用户姓名、注册时刻等户差不多信息。部门信息(tbdep_info)煤矿本质安全治理部门信息表。提供安全治理有关部门信息。用户权限(tbdser_qx)煤矿本质安全治理用户权限表。提供用户权限值数据。安全知识分类(tbaqzs_fl)煤矿安全法律法规及常识等的类不属性表。安全知识篇目(tbaqzs_pm)煤矿安全法律法规及常识等的篇目属性表。提供篇目及其内容信息的提供索引及储备。治理要素(tbgl_ys)煤矿本质安全治理要素表。按照煤矿本质安全治理标准体系，提供煤矿本质安全治理标准要素信息。治理元素(tbgl_yusu)煤矿本质安全治理元素素表。按照煤矿本质安全治理标准体系，提供煤矿本质安全治理标准要素所包括的治理元素信息。治理标准(tbgl_bz)煤矿本质安全治理标准表。按照煤矿本质安全治理标准体系，提供煤矿本质安全治理标准要素所包括的治理元素所对应治理标准条目信息。风险评判要素(tbfx_ys)煤矿本质安全风险评判要素表。按照煤矿本质安全风险评判指标体系，提供煤矿本质安全风险评判指标要素信息。风险评判元素(tbfx_yusu)煤矿本质安全风险评判元素表。按照煤矿本质安全风险评判指标体系，提供煤矿本质安全风险评判指标要素下属评判元素信息。治理评判要素(tbglpj_ys)煤矿本质安全治理评判要素表。按照煤矿本质安全治理评判指标体系，提供煤矿本质安全治理评判指标要素信息。治理评判元素(tbglpj_yusu)煤矿本质安全治理评判元素表。按照煤矿本质安全治理评判指标体系，提供煤矿本质安全治理评判指标要素下属评判元素信息。评判隶属度(tbpj_lsd)煤矿本质安全风险（治理评判）指标隶属度表。按照煤矿本质安全风险（治理评判）指标体系，提供煤矿本质安全风险（治理）评判指标关于每一危险等级隶属度的信息。表9-6煤矿本质安全用户治理表名用户信息（tbuser_info）列名数据类型最小宽度空/非空来源标记用户编号字符6非空生成Pk用户名称字符20非空录入注册时刻日期非空录入补充讲明表9-7煤矿本质安全治理部门信息表名部门信息（tbdep_info）列名数据类型最小宽度空/非空来源标记部门编号字符6非空生成Pk部门名称字符20非空录入补充讲明表9-8煤矿本质安全治理用户权限表名用户权限（tbuser_qx）列名数据类型最小宽度空/非空来源标记权限名称字符6非空参照权限值布尔非空生成补充讲明表9-9煤矿本质安全治理安全知识分类表名安全知识分类（tbaqzs_fl）列名数据类型最小宽度空/非空来源标记安全知识分类编号字符6非空生成Pk安全知识分类名称字符20非空录入补充讲明表9-10煤矿本质安全治理安全知识篇目表名安全知识篇目（tbaqzs_pm）列名数据类型最小宽度空/非空来源标记安全知识篇目编号字符6非空生成Pk安全知识篇目名称字符20非空录入安全知识所属分类字符6非空参照安全知识内容字符500非空录入补充讲明表9-11煤矿本质安全治理要素表名治理要素（tbgl_ys）列名数据类型最小宽度空/非空来源标记治理要素编号字符6非空生成Pk治理要素名称字符20非空录入补充讲明表9-12煤矿本质安全治理元素表名治理元素（tbgl_yusu）列名数据类型最小宽度空/非空来源标记治理元素编号字符6非空生成Pk治理元素名称字符20非空录入所属要素字符6非空参照补充讲明表9-13煤矿本质安全治理标准表名治理标准（tbgl_bz）列名数据类型最小宽度空/非空来源标记治理标准编号字符6非空生成Pk治理标准名称字符20非空录入治理标准内容字符500非空录入对应元素字符20非空参照补充讲明表9-14煤矿本质安全风险评判要素表名风险评判要素（tbfx_ys）列名数据类型最小宽度空/非空来源标记风险评判要素编号字符6非空生成Pk风险评判要素名称字符20非空录入补充讲明表9-15煤矿本质安全风险评判元素表名风险评判元素（tbfx_yusu）列名数据类型最小宽度空/非空来源标记风险评判元素编号字符6非空生成Pk风险评判元素名称字符20非空录入补充讲明表9-16煤矿本质安全风险评判指标表名治理标准（tbfx_zb）列名数据类型最小宽度空/非空来源标记风险评判指标编号字符6非空生成Pk风险评判指标名称字符20非空录入风险评判指标内容字符500非空录入风险评判指标得分整型6非空录入补充讲明表9-17煤矿本质安全治理评判要素表名治理评判要素（tbglpj_ys）列名数据类型最小宽度空/非空来源标记治理评判要素编号字符6非空生成Pk治理评判要素名称字符20非空录入补充讲明表9-18煤矿本质安全治理评判元素表名治理评判元素（tbglpj_yusu）列名数据类型最小宽度空/非空来源标记治理评判元素编号字符6非空生成Pk治理评判元素名称字符20非空录入补充讲明表9-19煤矿本质安全治理评判指标表名治理标准（tbglpj_zb）列名数据类型最小宽度空/非空来源标记治理评判指标编号字符6非空生成Pk治理评判指标名称字符20非空录入治理评判指标内容字符500非空录入治理评判指标得分整型6非空录入补充讲明表9-20煤矿本质安全治理（风险）评判隶属度表名评判隶属度（tbpj_lsd）列名数据类型最小宽度空/非空来源标记评判等级编号字符6非空生成Pk评判等级名称字符20非空录入补充讲明9.5煤矿本质安全治理系统初步实现通过系统研究和实地调研，在前文煤矿本质安全治理系统框架及各功能模块的设计基础之上，对系统的数据库进行了详细的设计，选用PowerDesigner10.0、PowerBuilder8.04及SQL2000为系统设计、开发工具和平台，完成了系统爱护模块、用户治理模块、安全知识模块、煤矿本质安全治理标准模块、煤矿本质安全风险评判模块以及煤矿本质安全治理评判模块的基础开发。9.5.1系统登陆在登陆界面的【账号】栏输入各自用户的账号，即显示用户名，输入【密码】，点【确认】或回车即可实现系统登陆。图9-8煤矿本质安全治理系统登陆界面其中系统用户可大体分为三类，一类是超级治理员，要紧具有系统配置、系统设计、用户爱护等权限；一类是系统治理员，要紧爱护系统日常业务信息，例如编辑文档、编辑安全风险和本质安全治理评判指标、得分并进行评判等操作；第三类是一般用户，他们利用煤矿本质安全治理系统猎取有关信息或进行辅助决策等。9.5.2部分功能模块实现图9-9煤矿本质安全治理系统功能菜单结构（1）系统配置模块系统配置模块包括用户权限和用户当前信息爱护两个子功能模块。其中用户权限子模块包括用户爱护、用户权限分配、角色爱护以及角色权限爱护功能，只有系统超级治理员方可操作，不对系统治理员和一样用户开放；而用户当前信息爱护子模块则要紧是实现当前用户的权限查询、密码修改以及个人配置功能。此处要紧介绍当前用户信息子模块。用户权限查询用于查询当前用户有关权限信息。图9-10用户爱护界面修改密码图9-11密码修改界面配置信息爱护该子模块实现对系统配置信息的爱护，例如图9-10种菜单显示方式、工作区背景设置等，以及图9-11所示登陆界面