[發(fā)明專利]基于GIS的礦山安全管理信息系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110042895.1
• 申請日: 2011-02-23
• 公開（公告）號: CN102162370A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡美峰;齊寶軍;楊志軍;劉艷
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: E21F11/00
• 分類號: E21F11/00;E21F17/18
• 代理公司: 北京東方匯眾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11296
• 代理人: 劉淑芬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及金屬礦山安全生產(chǎn)輔助設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制和安全監(jiān)控的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于GIS的礦山安全管理信息系統(tǒng)。

背景技術(shù)

GIS是一種基于計(jì)算機(jī)的工具，可以對事物或事件進(jìn)行成圖和分析。GIS技術(shù)把地圖的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作集成在一起，可廣泛應(yīng)用于公眾和個(gè)人企事業(yè)單位中，而金屬礦山安全管理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，設(shè)計(jì)對象包括人員、設(shè)備、環(huán)境等，最終的目的是保護(hù)人員和設(shè)備的安全，保證礦山生產(chǎn)安全有序進(jìn)行。針對位于地下三維空間的礦體、復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造和地應(yīng)力場條件，以及礦山生產(chǎn)過程中頻繁出現(xiàn)的粉塵、透水、通風(fēng)、塌方、冒頂?shù)戎T多影響人員和設(shè)備安全的因素，金屬礦山企業(yè)都迫切需要一個(gè)能夠?yàn)榘踩芾矸?wù)的、完整的、專業(yè)化的、可視化的安全管理信息系統(tǒng)。它能夠?qū)⑼L(fēng)、排水、防塵、防毒、防火、地壓控制等安全管理的環(huán)節(jié)有機(jī)地串聯(lián)起來，對它們進(jìn)行實(shí)時(shí)的跟蹤和監(jiān)測；能夠提供大量可視化的靜態(tài)的和動(dòng)態(tài)的安全信息,為礦山企業(yè)各級領(lǐng)導(dǎo)和安全管理人員提供指揮決策的依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種通過安全生產(chǎn)的規(guī)則，采取信息化、多點(diǎn)位移、動(dòng)壓監(jiān)測、斷面收斂和聲發(fā)射等多方法對露天轉(zhuǎn)地下的安全生產(chǎn)問題進(jìn)行自動(dòng)控制監(jiān)測，依據(jù)自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、邊坡變形和圍巖變形（冒頂、塌陷和偏幫等問題）監(jiān)測數(shù)據(jù)作出相應(yīng)的反應(yīng)，并對通風(fēng)排水系統(tǒng)、邊坡變形和圍巖變形預(yù)測預(yù)報(bào)系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的控制指令，最終能夠最大限度確保礦山安全生產(chǎn)的基于GIS礦山安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)

本發(fā)明的技術(shù)方案是：基于GIS的礦山安全管理信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括礦山安全生產(chǎn)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)、通風(fēng)排水自動(dòng)控制系統(tǒng)和安全監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成；

其中，所述礦山安全生產(chǎn)輔助設(shè)計(jì)模塊包括測量模塊和地質(zhì)采集模塊；

所述測量模塊用于對礦山安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)部分，建立地表和地下的實(shí)體三維立體圖，并根據(jù)開采情況實(shí)時(shí)更新生產(chǎn)現(xiàn)狀，計(jì)算生產(chǎn)礦巖工作量，對地表邊坡、塌落線等重控部位進(jìn)行監(jiān)測，分析塌落趨勢，對危險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行預(yù)報(bào)；

所述地質(zhì)采集模塊用于完成鉆孔基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入工作，并將鉆孔按照品位的不同，分別用不同的顏色標(biāo)識(shí)出來，方便在進(jìn)行勘探線剖面的切割時(shí)區(qū)分樣品段，準(zhǔn)確地完成礦巖的圈定與修改，建立實(shí)體模型和塊體模型；

所述通風(fēng)排水自動(dòng)控制系統(tǒng)包括設(shè)備通風(fēng)自動(dòng)化控制模塊、排水自動(dòng)化控制模塊和監(jiān)測模塊；

所述通風(fēng)自動(dòng)化模塊用于收集各個(gè)風(fēng)機(jī)站點(diǎn)的通風(fēng)情況，判斷需要加強(qiáng)通風(fēng)的部位，根據(jù)自動(dòng)調(diào)整風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)來加強(qiáng)局部的通風(fēng)，對整個(gè)采場的通風(fēng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控；

所述排水自動(dòng)控制模塊用于對井下排水水泵設(shè)備的控制與管理，在線監(jiān)測各個(gè)水泵電流，檢測水位液面；

所述監(jiān)測模塊用于對井下巷道中氧氣、二氧化碳和二氧化硫的濃度進(jìn)行監(jiān)測，以及地表邊坡和井下圍巖變形監(jiān)測；

所述通訊和安全監(jiān)控系統(tǒng)包括人機(jī)定位模塊和通訊模塊；

所述人機(jī)員定位模塊用于井下人員車輛定位跟蹤，調(diào)度和管理作業(yè)人員和車輛，可及時(shí)準(zhǔn)確的查詢各種信息；

所述通訊模塊用于通過有線和無線實(shí)現(xiàn)硬件部分和軟件部分，以及人員之間的通訊。

進(jìn)一步，所述通訊和安全監(jiān)控系統(tǒng)還包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)，所述視頻監(jiān)控系統(tǒng)為攝像機(jī)，設(shè)置在礦井巷道的進(jìn)出口、交叉道口、工作面、重要硐室、危險(xiǎn)場合、地面主要進(jìn)出口處，用于監(jiān)控。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明以專業(yè)化的、綜合性的、可視化的基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ),綜合集成現(xiàn)有系統(tǒng)。將安全生產(chǎn)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)、通風(fēng)排水自動(dòng)控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、礦井通信系統(tǒng)和邊坡變形、井下開采巷道塌方、冒頂?shù)葒鷰r變形監(jiān)測系統(tǒng)等各種數(shù)據(jù)采集起來進(jìn)行集中管理、分析,為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和礦山安全管理人員提供實(shí)時(shí)的井下工作人員的空間分布、主要設(shè)備的運(yùn)行情況等的可視化初級輔助決策信息,使管理者能夠科學(xué)、快速對礦山生產(chǎn)過程中遇到的生產(chǎn)信息、安全事故做出快速響應(yīng),使決策快捷化,生產(chǎn)高效率,風(fēng)險(xiǎn)降到最低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于GIS礦山安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的框架示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。

圖1為本發(fā)明基于GIS礦山安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的框架示意圖。本發(fā)明基于GIS的礦山安全管理信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括礦山安全生產(chǎn)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)、通風(fēng)排水自動(dòng)控制系統(tǒng)和安全監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成；

其中，所述礦山安全生產(chǎn)輔助設(shè)計(jì)模塊包括測量模塊和地質(zhì)采集模塊；