张龙宝
鄂托克前旗长城煤矿有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯 016200
摘要：众所周知，我国是煤炭含量大国，为更好保障煤矿安全生产，本文提出通过构建一种煤炭生产可视化调度与综合预警平台来及时发现并处理煤矿安全隐患的策略，具体介绍了平台构建应遵循的标准与设计原则，总结平台应具备的主要功能，提出了生产预警的展现与生产预警数据的集成策略，以实现让矿井生产调度与日常安全预警有效融合，达到对矿井安全隐患进行超前预警，超前准备与及时治理的目的。
关键词：煤炭可视化；生产调度；综合预警；平台；构建
引言
生产指挥调度中心是煤炭企业安全生产调度信息枢纽，是日常安全生产的组织、指挥和调节机构，要求能实时收集现场信息，准确向领导汇报，清晰下达调度指令，做好上传下达，传统单一的调度电话系统已难满足使用要求，无法支持多种业务的工作需求，不能有效实现煤炭企业的管理调控。为充分发挥应急调度指挥功能，可以结合先进的网络信息系统，在安全可靠、经济、合理的前提下，利用先进技术建立一套迅速响应、安全可靠、方便操作的可视化调度系统是现代煤炭企业的发展需求。
1平台搭建遵循标准及设计原则
①遵循标准，煤炭生产可视化调度及预警综合平台的构建，要与《山西省煤炭工业信息化发展“十二五”规划》中提出的安全监测监控系统、煤矿井下作业人员管理系统、煤炭产量监控系统及安全执法网、隐患排(检)查治理专家智能库系统、火灾早期预警和采空区束管监测系统、粉尘监测系统、探放水监测预警系统、顶板压力监测系统、冲击地压预测预报系统的要求相融合，从煤炭企业调度管理、安全信息管理、预防预警机制等各方面入手来建设，建立危险源辨识和隐患排查治理长效机制，提高事故预警、预报、预防能力，使企业各相关业务部门生产衔接、调度指挥更加顺畅有序。
②设计原则，第一，整体性和稳定性。本综合平台的构建要与在用的“综合调度指挥平台”相融合，通过二维三维图形进行统一显示、统一管理，能够有效地实现煤矿综合信息一体化管理，满足未来煤矿信息化发展的需求与趋势，满足客户对系统稳定性和整体性的要求。第二，实用性和先进性。在系统建设中把先进的技术与现有的成熟技术、标准和设备结合起来，充分考虑煤矿业务系统的需求和煤炭行业未来的发展趋势，尽可能采用先进的计算机信息技术，使整个系统在相当一段时间内保持技术的先进性，以适应未来信息化的发展需求。第三，标准性与开发性。在系统构架上，依据最新山西省地方标准进行软件设计，可接入其他厂商生成的标准数据，实现系统采集数据的一致性，保证与其他系统的数据兼容。第四，可扩展性原则。用户可以根据自身的实际需求，配置相应的业务模块，其他系统亦可无缝集成到平台中来。因此，新系统具备在功能上、性能上、结构上和技术上的可扩展性，满足日益增长的应用需求和数据量。
2煤炭可视化生产调度与综合预警平台的构建研究
2.1可视化管理方式
有心理学研究指出，人们获取或者是理解信息在很大程度上取决信息的展现方式，信息类型不同，则展示方式就有很大差异。所以，可视化管理既可以确保安全信息可理解性大大提高，也可以使安全管理水平提高。比起文字表述，可视化管理更加形象、生动，展示方式也多种多样，比如报表、图形、图像、视频、音频、声光等，至于需要什么样的展示方式，则可以通过四类属性信息来灵活选择。比如基本信息可以通过报表形式展示，状态信息可以通过视频、三维图、图形图像来展示，变化信息可以通过音频、声光、曲线来展示，逻辑信息可以通过图形图像来展示。
2.2三维可视化展现平台
①该平台认可基于AutoCD工程绘图来获取数据的矿井巷道数据的导入及管理工作，可以基于此来完成矿井导线测量数据的一系列管理维护工作，以形成有效的网络图层及数据图层，为后续网络拓扑分析及最佳路径疏散分析提供服务，自动创建起三维巷道的模型。
②该平台认可巷道设计背景下巷道内部地物布置的一系列工作，可以将布置的成果显示在三维场景中的对应部位。
③该平台可以为各个矿井业务数据提供有效的管理，能够将核心设备的运行状况展现在三维场景中，并基于二维设计的手段及三维场景来创新及维护属性信息。
④系统可以利用键盘及鼠标来控制矿井中地物、模型及地貌的查阅工作，也可以对三维场景所有的地下模式进行缩减、扩大、移动等操作，以完成模型的全方位观察。
⑤系统中具有的可视化显示功能主要含有：安全环境的信息，利用图标的形式将传感器及监测数据及时显示到三维巷道中；人员的信息，利用图标的形式将矿井中读卡器及人员数量的信息及时显示到三维巷道中，点击读卡器以获取周边人员的信息，点击人员轨迹以及时了解人员的轨迹；核心设备的信息，利用图标的形式将设备展现在三维巷道中；视频的信息，利用图标的形式将矿井中视频位置展示在三维巷道中，点击图标，以获取视频的信息；主运输体系，运用动画形式来模拟核心采取的煤流；风流，运用动画形式来模拟矿井中的风流。
2.3降低采煤工作面成本
矿井总成本的管理的重点就是对采煤工作面成本管理，降低采煤工作面的成本能最大程度的降低矿井总成本，这就要求煤企做到：①提高机械化程度，最大程度上实现机械化生产以提高生产效率，降低安全事故发生率；②建立和完善与工作面能力相匹配的外部运输系统，由于工作面生产是连续的，只有生产与运输相配套才能形成协同效应，增加效益；③注重对煤炭工人技术熟练度与创新性的培养，目前人依然是生产中的关键因素，提高工人的技能可以提高效率。
2.4三维空间数据建模
①平台支持以3DSMAX或SketchUp建模软件制作的各种大批量模型(如道路、地面建筑、井下各种设备、工业广场)在三维场景下的高效显示、管理。
②平台支持普通类型的巷道在动态建模技术条件下三维矿山巷道的动态建模，能够利用矿山已有的巷道导线测点和巷道断面形状进行插值生成三维巷道模型，并可根据巷道坐标及导线点相关数据自动生成巷道。对于特殊类型的巷道(硐室、溜煤眼、变电所、水仓、炸药库、煤仓、直立井筒等)经过三维建模软件建模并导入三维平台进行管理，可根据其坐标位置摆放到巷道指定位置。
2.5生产预警综合展现
①以集团公司的煤矿分布图和资源分布图为基础，构建集团所有生产单位(煤矿、电厂、化工企业等)的二维GIS分布图，可通过维护生产单位的基本信息(如井口坐标)在GIS图中实现生产单位的动态标注。
②平台支持二维图形和三维场景的联动并互为导航功能。
③煤矿已有的执法网、自动化系统等将集成到此次开发的综合展现平台中，用户可以随时了解各煤矿各专项系统的情况。
④利用GIS图的颜色标注功能，根据生产单位当前存在的不同级别的预警(变化)信息，用不同颜色进行标注，在GIS图形上实现预警分级显示;如果要了解预警的详细信息，可以在GIS图中通过单击生产单位，在弹出界面中查看该单位所有变化汇报数据。
结语
通过创建有效的煤炭生产可视化调度及预警综合平台，再与系统研发出的一套早调会系统相结合，促使领导人员可以基于移动终端设备来利用各种形式查阅煤矿预警、调度等状况，确保集团及相关煤矿可以针对其关键生产环节及重点隐患做出超前的预知、预防、预警及治理，为矿井生产提供强大的技术依据。通过开展科学有效的分析，为领导人员提供有效的决策依据，有助于及时采取相关措施，保证矿井生产的安全性。
参考文献
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