睿豐德移動數據采集終端助力煤礦隱患排查系統解決方案
目前大多數煤礦企業利用信息化手段建立了一套完整的隱患排查系統,但井下環境惡劣、地質條件復雜,存在大量盲點。同時,由于系統網絡未能延伸到井下各個區域,在進行隱患排查時大多依靠手工記錄再錄入系統,容易導致隱患信息描述失真和信息傳遞不及時川。本文提出在隱患閉環管理過程中應用移動數據采集終端,利用移動數據采集終端實現隱患信息快速錄入、拍照等功能,并通過WiFi或藍牙上傳數據,從而可真實再現隱患情景,縮短隱患閉環流程周期,提高隱患排查效率,降低煤礦企業隱患排查成本。
1.煤礦隱患排查系統
煤礦隱患排查系統是集隱患信息庫、隱患閉環管理、“三違”管理、預警管理、數據分析、終端展示于一體的事前風險控制信息系統,其核心是基于美國質量管理專家戴明提出的PDCA ( Plan-Do-Check-Action,計劃一執行一檢查一處理)循環理念的隱患閉環管理。目前,多家煤礦企業均提出安全隱患閉環管理的模式,加大安全隱患監控整改力度。結合煤礦企業自身特點,隱患閉環管理模式主要指對煤礦企業安全生產過程中的各類隱患進行及時采集及上報,并通知相關責任單位限期整改,有關負責人按預定隱患治理措施進行現場治理,完成后通知安監部門,安監部門及時對己治理的隱患進行現場復查,復查通過的閉合該隱患并進行新的閉環流程,復查未通過的責令相關責任單位繼續治理。一個完整的隱患閉環管理流程主要包括隱患上報、隱患審核、隱患治理、治理回復、現場復查5個步驟,現場復查未通過的隱患將繼續進入隱患治理流程。
2.井下移動數據采集終端隱患排查功能
睿豐德移動數據采集終端是指搭載嵌入式操作系統便于攜帶的數據處理終端,按使用領域可分為工業級和消費類移動數據采集終端。井下移動數據采集終端屬于工業級,具有堅固、耐用并能在惡劣環境下連續工作的特點,且必須得到煤礦安全認證。目前移動數據采集終端多以搭載Android操作系統為主,采用封閉式設計,具有防潮、防震、防塵、耐高溫的特性,便于在惡劣環境中使用;除具備WiFi、藍牙通信等常用功能外,為適應井下隱患排查工作需要,還需具備LED補光增強拍照功能,內置射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)讀卡功能,紅外測溫、自動檢測瓦斯濃度等功能川〕。移動數據采集終端是井上隱患排查系統與井下隱患排查的紐帶,并在隱患閉環管理的隱患上報、治理回復、現場復查3個步驟中發揮巨大作用。
2. 1基礎信息維護
利用移動數據采集終端進行井下隱患排查前,必須定期將井上隱患排查系統基礎信息同步到移動數據采集終端。基礎信息包括人員信息(RFID人員卡)、地點信息(RFID地點卡)、部門信息、安全隱患信息庫。其中部門信息主要包括責任單位、整改單位、復查單位信息,可通過RFID人員卡、RFID地點卡關聯。安全隱患信息庫包括隱患專業(采煤、掘進、“一通三防”、地測防治水、機電、運輸等)、隱患級別(ABC級)、隱患描述(文字、圖片、視頻)以及相關整改措施。安隱患信息庫根據類別可分為常見隱患信息庫和標準隱患信息庫。常見隱患信息庫可根據煤礦企業自身情況、歷史經驗匯總平時發生頻率高的隱患信息;標準隱患信息庫可根據全國大型煤礦企業治理隱患的經驗和教訓,形成一套完整的隱患治理標準體系。
2.2隱患信息采集及上報
移動數據采集終端通過文字、圖片等快速準確地描述隱患地點、隱患發生情況,隱患信息采集可分為手工采集和自動采集。自動采集主要針對瓦斯濃度監測。安監人員在井下排查隱患時,一般需要抽檢某些區域的瓦斯濃度是否超標。移動數據采集終端自動采集瓦斯濃度等數據,當出現異常時,移動數據采集終端根據瓦斯濃度超標等級自動報警,并針對等級過高的區域自動形成一條隱患信息,以便相關負責單位及時治理。手工采集指安監人員攜移動數據采集終端掃描RFID地點卡、RFID人員卡采集相關信息。在重現現場真實情況時,由于井下昏暗、網絡局限等因素影響導致視頻拍攝不清晰、不能及時上傳,安監人員通過拍攝圖片、快速輸入隱患編碼或級別來確定隱患信息。安監人員在采集完隱患信息后需要將其上傳到井上,以便及時審核并通知相關責任單位限期整改。安監人員可以在井下基站附近通過WiFi上傳數據,也可在交接班時通過藍牙實現2臺移動數據采集終端點對點傳輸數據,一臺在井上傳數據,另一臺則繼續進行井下隱患排查工作。
2. 3隱患信息治理回復及現場復查
移動數據采集終端在治理回復、現場復查步驟中作用基本相同(治理回復由責任單位負責人進行,現場復查由安監人員進行)。當責任單位整改人治理完隱患后,相關負責人員查看治理情況是否符合要求,若符合則安監人員進行現場復查,若治理未通過則通知責任單位整改人繼續治理。安監人員在下井前,可先通過WiFi網絡同步相關隱患治理信息,若下井后有函待解決的隱患信息,井上隱患排查系統可依附人員定位系統主動下發數據到相應的井下移動數據采集終端,并以語音電話通知相關人員。安監人員同樣可以依據圖片、文字確定復查結果,若復查通過則結束閉環管理,若復查未通過則繼續進入隱患治理流程。
3.移動數據采集終端井下應用相關建議
3. 1隱患信息庫的建立
隱患信息庫的健全與否是煤礦企業進行隱患排查工作的重要保證,也是應用移動數據采集終端快捷方便錄入的重要前提。從移動數據采集終端角度來看,一套完整的隱患信息庫并配以隱患編碼、級別等方便安監人員快速檢索相應的詳細隱患信息,提高了隱患采集效率并最大限度地減少治理延誤時間,而相關人員之間也不會因為隱患描述不清晰而造成隱患治理延誤。從煤礦企業角度來看,企業相關人員借助井上隱患排查系統或其他手段分析發生頻率高的隱患信息,編制隱患描述、隱患后果、預防措施、整改措施等,并配以圖片或視頻,形成一條完整的隱患信息記入常見隱患信息庫。從國家角度來看,有關部門應根據全國或其他國家大型煤礦企業治理隱患時的經驗和教訓,形成一套治理隱患的標準體系,方便煤礦企業快速查詢,確定治理措施。
3.2隱患地點定位
通常借助人員定位系統來確定隱患地點位置。首先由移動數據采集終端發送信號到基站,信號經基站接收并處理后通過網絡發回地而監控中心,借助人員定位系統向移動數據采集終端返回位置信息困。筆者認為人員定位系統的準確性在于基站布置的密集性,而隱患點。RFID技術可通過無線電信號識別特定目標并讀寫相關數據。RFID標簽根據無線電頻率可分為低頻標簽(125 kHz或134. 2 kHz )、高頻標簽(13. 56 MHz)、超高頻標簽(868~956 MHz)以及微波標簽(2. 45GHz)。RFID由于其非接觸識別的特點,非常適合煤礦井下惡劣環境。井下隱患排查需采集人員、地點信息,采用超高頻RFID標簽,其具有識別距離遠、識讀率高、防沖突能力強等特點。鑒于基站布置的費用和井下采掘通道的移動性,建議采用價格較低廉的超高頻RFID電子標簽,相關負責人員可借助地理信息系統通過井下礦圖細分各個區域,將其固定在井下各個角落,通過移動數據采集終端掃描電子標簽確定隱患地點,該方法簡單實用且更為準確。
睿豐德移動數據采集終端以圖片、視頻、文字方式解決了煤礦企業隱患排查現場情況描述失真、信息傳遞不及時的問題,改進了原有傳統的隱患排查工作模式,提高了煤礦企業隱患管理的水平。目前,移動數據采集終端己應用于河南神火集團薛湖煤礦隱患排查系統解決方案中,取得了良好的應用效果,在擴大了工作而排查覆蓋率的同時,極大地縮減了隱患閉合流程周期,隱患整改率提高了5%~10%。隨著煤礦企業人員隱患意識的提高和技術進步,利用移動數據采集終端將真正實現隱患排查工作精確、可視化的管理,為煤礦企業安全生產提供保障。