互联网+煤矿安全信息化关键技术及应用构架

互联网+煤矿安全信息化关键技术及应用构架

发表时间：2017-11-14T15:19:02.197Z 来源：《防护工程》2017年第13期作者：王维平[导读] 最后进行煤矿安全生产信息化应用分析，为同行提供建设性意见。

神华神东煤炭集团有限责任公司补连塔煤矿内蒙古鄂尔多斯 017209 摘要：随着煤矿企业信息化程度的不断提高，信息网络、信息系统已经深入到企业安全生产的方方面面，为煤矿生产经营、预警预报、防护救灾、应急救援等工作提供有力支撑。通过煤矿企业生产经营特征入手，分析其必要性。然后收集相关资料对我国当前煤矿企业信息化建设现状进行阐述。最后进行煤矿安全生产信息化应用分析，为同行提供建设性意见。关键词：信息化；建设；煤矿；安全生产 1前言

随着社会的进步与经济的发展，我国对能源需要日益增多，特别是煤炭需求。当前由于利益的趋势，煤矿开采强度与深度也日益增大，而安全风险也随着增大。怎样通过先进科技手段有效把控煤炭生产各环节，加大各矿区监督管理广度迫在眉睫。 2煤矿建设工程信息化安全管理和应用工作的重要性安全管理工作是整个煤矿建设工程能否顺利完成的前提和保证。在煤矿建设工程施工过程中，对于安全的管理和控制是最为重要的。因为整个施工过程能否安全有效、高效率地完成就取决于工程的各个环节是否安全。煤矿建设工程的实施牵一发而动全身。一旦在施工过程中某个部分出现了安全问题都会影响整个工程的进展。所以必须保证施工材料安全规范，符合标准，才能确保往后工程的安全进展。但在工程的各个环节都可能存在着不按照相关规定进行工作的人员，不顾安全，为实现自身利益而采用一些价格低廉、质量不达标、存在着极大安全隐患的材料，这所带来的危害远远大于想象。信息化管理能够大大提高煤矿工作的效率以及安全性。 3煤矿企业信息网络安全现状

3.1企业管理人员对信息网络安全的重要性认识不足

主要表现在四点，一是没有建立完善的信息网络组织体系，相关的制度建立和落实不到位。二是企业大都没有编制详实可行的信息网络安全预案，也没有进行相关的应急演练；三是信息网络安全方面的投入比较少，企业安全防护设施不全；四是企业管理人员对于信息网络安全的知识非常欠缺，只注重信息系统具体应用和预设功能，对于操作可能带来的网络威胁没有防范意识。

3.2信息孤岛与信息网络安全之间的矛盾日益冲突

早期煤矿企业建设的信息系统和工业控制系统都是一个单一的个体，相互独立，之间没有任何联系，随着信息技术的发展和企业管控一体化进程的不断推进。“信息孤岛”的问题得到了很大程度的解决，但同时产生的信息网络安全问题也日益突出。“信息孤岛”的消除依赖网络的广泛应用，而网络正是信息安全的薄弱环节。消除“信息孤岛”势必使工业控制系统增加大量的对外联系通道，这使得信息网络安全面临更加复杂的环境，安全保障的难度大大增加。

3.3信息安全管理人员信息安全知识和技能不足

主要原因有三点：

（1）煤矿企业地处偏远山区、工作环境和生活环境相对都比较差，很难招聘到高科技人才，即是招到人也很难留下来。

（2）企业以煤炭生产、加工、销售为主业，信息技术人才发展空间小、大多数人员都只是从事信息维修工和桌面支持之类的工作。

（3）信息安全管理人员长期得不到培训和学习的机会，信息技术知识的储备量有限、业务水平处在较低的一个水平，所以只能依靠外部安全服务公司。

3.4信息网络安全防护设备利用率低，很难发挥应有的功能

煤矿企业在信息网络建设初期都会做网络安全方面的布置，比如在网络边界架设防火墙、入侵检测设备，在内部部署杀毒软件，形成了软硬件相结合的防御模式，可是很多企业的防火墙和入侵检测设备从安装到被替换可能从来都没有做过配置更新，和漏洞修复、打补丁之类的操作，大多数的员工电脑也从不安装杀毒软件，这就做法无形中弱化了我们防御的盾牌和进攻的长矛，使网络安全防护设备长期处于半“休眠”状态。

4互联网+煤矿安全信息化应用构架根据近几年机电运输事故在我国的发生情况来看，全国煤矿事故总数多，危害大。其中机电事故在各类事故中排名第四，所以机电运输安全管理尤为重要，具体表现在:

(1)联锁性强。若机电运输设备故障不仅会耽误生产还会在突发情况时造成人员滞留，撤离失败，从而导致大规模伤亡。

(2)自身危险性显著。电气设备失爆和电火花引起的瓦斯爆炸等重大人身伤亡事故已经占到了百分之四十至五十左右的瓦斯爆炸事故总数，必须引起相关部门的足够重视。

(3)可修复性低。在狭小的矿井中，若机电运输设备故障会阻塞通道，导致不稳定事件的发生。而人员维修需要现场施工，施工现场的安全风险性更大，且设备修复性低。而通过大数据细致分析得出影响煤矿机电运输安全的主要因素有:人员素质、监督检查落实、资金投入等方面。可以看出人的因素占比最大。而某矿采用了如下信息化建设:

(1)投入自动化仪表若干，分别监控轨道、机车设备并安装视频监控系统监督现场施工。

(2)培训自动化仪表维护与使用人员，确保正常运转。

(3)配备生命探测仪，应急处置设备，并优化安全预案。在矿井建立“安全屋”并配备通讯器材与应急物资。

(4)数据共享化，建立专家远程指导系统。以上信息化建设全方位降低了机电运输设备故障率，将大量本应投入到机电运输安全管理方面的资金运用到信息化建设中，让自动化设备代替人进行设备维护保养工作并通过现场视频系统加大了工作监督力度，减小了故障率发生，减小检修费用。信息化“安全屋”的建立可以被动进行安全防护，在矿难发生时为人员提供临时庇护所。并在医药、食品等基本生命延续给养的帮助下，提高人员存活率。配备的通讯设施也方便搜救与人员与外界取得联系。 5煤矿安全监控系统的关键技术要点

（1）系统可靠性、稳定性提高。安全监控系统设备进行抗电磁干扰试验，模拟量传感器采用数字传输，鼓励使用激光甲烷传感器，采掘工作面传感器防护等级提高到ＩＰ６５，存储数据加密。

（2）系统功能提升。系统实现分级报警，推广逻辑报警；完善就地断电，推行区域断电；支持有线、无线传输融合，安全监控系统与ＧＩＳ融合，地面可融合的系统包括环境监测系统、人员定位系统、应急广播系统、电力监控系统，其他可融合的系统包括视频监测系统、无线通信系统、设备监测系统、机车监控系统等；系统具有定期自诊断、自评估功能，伪数据标注及异常数据分析功能，瓦斯涌出、火灾等预测预警功能；在瓦斯超限、断电等紧急情况下，系统具有可自动与应急广播系统、通信系统、人员定位系统等的应急联动功能；系统具有与安全监控系统检查分析工具对接数据功能。

（3）系统性能提升。系统巡检周期不超过20ｓ，异地断电时间不超过40ｓ；备用电源能维持断电后正常供电4ｈ，只能维持2ｈ供电时必须更换；模拟量传输处理误差不超过0.5％；分站最大本质安全供电距离为6km。

（3）系统通信接口规范。系统主干网应采用工业以太网；分站至主干网之间宜采用工业以太网，也可采用RS485、CAN、LonWorks、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ总线；模拟量传感器至分站的有线传输方式包括工业以太网、ＲＳ４８５总线、ＣＡＮ总线，无线传输方式包括ＷａｖｅＭｅｓｈ、ＺｉｇＢｅｅ、ＷｉＦｉ、ＲＦＩＤ。

6结束语

总之，信息网络技术发展的今天，信息网络安全已经是每一个煤矿企业必须面对和正视的问题，也是每一个企业管理者应该积极参与和考虑的问题。古人云“知己知彼百战不殆”，煤矿企业应该立即行动起来，通过开展关键信息基础设施网络安全检查，准确掌握企业关键基础设施的网络安全状况，详细评估企业所面临的网络安全威胁，制定对应的防范措施，构建企业信息网络安全的“防火墙”，为企业安全生产经营、职工娱乐生活营造一个安全、稳定、健康的网络环境。

参考文献

[1]毛善君.“高科技煤矿”信息化建设的战略思考及关键技术[J].煤炭学报,2014,08:1572-1583.

[2]孙继平.煤矿信息化与智能化要求与关键技术[J].煤炭科学技术,2014,09:22-25+71.