地理信息技术在矿山安全管理和应急救援中的应用

周志富 杨莉

（山西大同大学 建筑与测绘工程学院，山西 大同 037003）

摘  要：传统的矿山安全管理和应急救援工作具有模式粗放、信息化程度低、时效性差等特点，使得矿山安全管理工作落后于生产。本文针对这一问题，将WEBGIS和移动GIS这两种地理信息技术引入安全管理工作中，建设了矿山安全管理和应急救援系统，使得矿山安全管理工作信息化、实时化、救援及时化，大大提高了管理效率和救援决策水平。

关键词：应急救援;实时监控；安全管理；WEBGIS;移动GIS

【中图分类号】P208    【文献标识码】A       【文章编号】1009-2307（20  ）0 -    -

Application of Geographic Information technology in Mine Safety Management and Emergency Rescue work

YANG Li，XU Guangxiang

(Construction and surveying Engineering College , Shanxi Datong University, Datong 037003,China)

Abstract: The traditional mine safety management and emergency rescue work takes extensive mode, has low degree of informatization and the timeliness is poor. Mine safety management work falls behind the production. Aiming at this problem, it introduced WEBGIS and mobile GIS into mine safety management work. A mine safety management and emergency rescue system has been built. It has made mine safety management work much more informatization and real-time and made rescue work more timely. This has greatly improved the efficiency of safety management and raised decision-making level of rescue work.

Keywords: Emergency rescue; Real-time monitoring; Safety management; WEBGIS;Mobile GIS

1引言

安全管理工作一直是矿山管理工作中的重点，其中矿产地质勘查更是一个危险工作^[1]。勘查施工工作常常是在人烟稀少、高海拔、交通通信不便、地理和气象条件复杂的地区开展，作业点多、分散、作业线长、流动性强，且施工中也潜在许多不安全因素^[2]，安全管理难度大。而多年来，矿山安全管理工作始终采用较为单一的粗放型安全管理模式，主要通过企业文化建设、制度保障、组织配置、资金保障、安全培训等方面进行安全管理^[3-6]，缺乏现代化的技术手段，使得安全管理工作效率不够高，面对突发事件往往反应不够及时有效。

地理信息系统（Geographic Information System，即GIS），可为授权用户提供管理、辅助决策等功能的系统，可为多种平台提供多种形式的数据信息^[7]。20世纪90年代中后期，GIS技术在地质勘查、地矿资源勘查、地矿资源评价等领域中得到大量应用^[8,9]。矿山的不合理开采，易造成资源损毁、增加地质灾害和环境污染，故而，矿山管理人员往往选择建立以GIS为基础的矿产资源管理信息系统来进行矿产资源管理、监测和预警^[10]。在矿山管理数字化、信息化和智能化的趋势下，将地理信息系统用于矿山安全管理工作中是必然趋势，本文以某地矿山安全管理及应急救援系统的建设为例，探索了GIS技术在矿山安全管理工作中的具体应用。

2系统设计

2.1系统建设目标

安全管理及应急救援系统建设的总体目标是实现矿山安全管理工作的可视化、信息化、及时化，使矿山管理部门所属单位间、事件与人员间能有机统一，并使安全信息的收集、处理、分析、评价等各方面有机的结合起来，尽可能提供一个完善的、优秀的安全管理平台。另外，考虑到实际工作中野外工作人员的危险性和管理难度，建设的系统要能提高对野外工作人员的沟通、管理和救援的水平与效率。

2.2系统总体框架结构

考虑到安全生产管理与救援工作的工作内容和特点，将整个系统分为管理平台子系统和移动端子系统两部分（如图1所示）。管理平台主要是利用网络地理信息系统的优势，将下属各个单位间的联系和管理纳入统一的平台下。平台端开发了新闻发布、项目管理、监控管理、会诊管理、预警管理、应急值守、应急资源调度模块，实现对项目信息、预警信息、会诊信息、工作人员、应急值守人员的管理和应急资源的调度。另外，为了实现对野外工作人员的安全管理，采用移动地理信息系统技术，建设了移动端系统，通过与平台的联系和互动（如图1中箭头所示），实现及时的信息沟通和救援。具体有位置上传、会诊信息上报、交互记录查看和紧急救援模块。

图1 系统总体框架结构图

Fig 1 General framework structure of the system

3 系统典型功能

⑴管理平台子系统的功能

①应急值守管理

为了避免安全生产与应急救援中无人值班、不了解值班人员信息的情况出现，通过对各级管理单位的应急值班情况进行查看、查询、编辑、增加和删除等基本操作，以满足实际安全生产与应急救援的需要。操作界面如图2所示。

图2 应急值守管理界面

Fig 2 Emergency Duty Management Interface

②监控管理

对从事危险工作的巡护员进行行踪监控，以提高安全管理和救援的效率。组织机构和巡护员之间的关系显示在监控面板中，通过巡护员的头像颜色的改变来显示其是否处于正常外出巡护状态，并可以及时定位到地图上。对于异常离线向监控人员进行预警。还可以进行查询指定日期、指定工作人员的所有巡护轨迹，并进行轨迹回放，如图3所示。

图3 轨迹回放界面

Fig 3 Track Playback Interface

③远程会诊管理

如图4所示，主要对手机端上传的远程数据进行查看、查询和删除，以便更及时、更全面地分析和管理会诊信息，及时做出预警和反馈。

图4 远程会诊管理界面

Fig 4 Remote consultation management interface

④应急预案管理

应急预案为应急救援提供了方案保证。该模块就为作业单位提供相应急预案信息的统一管理入口，满足应急预案的新增、修改、删除、状态查询和提交操作，并为每条预案信息挂接相应的文档、图表等附件，由野外项目的项目经理负责填写预案具体信息，如图5所示。同时也为安全管理部门提供了预案审核入口，对不符合规程的预案可以不予通过。审核通过后的应急预案将不允许修改。

图5 应急预案管理界面

Fig 5 Emergency response management interface

⑤应急资源管理

应急资源包括专家、人员、救援物资、机构、避难、运输、医疗和通信资源。可由管理员或者项目经理将应急资源信息录入到平台，如图6所示，对有空间位置信息的应急资源可以通过地图交互的方式进行搜索查询。通过对急资源数据进行统一管理，矿山安全管理部门能够快速掌握各类应急资源的储备情况，在应急事件发生时，为应急指挥调度提供应急资源信息支撑。

图6 应急资源管理界面

Fig 6 Emergency resource management interface

⑥预警信息管理

当出现泥石流、沙尘暴等预警信息时，单位安全管理部门可将预警信息通过系统平台发送到预警发生范围内的野外作业人员或车辆的终端上，便于提高各单位的风险防范意识，及时对风险情况做出部署，如图7所示。

图7 预警信息管理界面

Fig 7 Early warning information management interface

⑵移动端子系统的功能

移动端系统为野外工作人员提供了管理个人基本信息、导航、上传实时位置、上报会诊、获取预警和会诊信息、申请紧急救援等功能。与管理平台系统配合使用，实现对野外工作人员的救援管理和信息沟通。

图8 移动端整体界面

Fig 8 Overall interface of Mobile

主要功能如下：

①地图功能：主要实现定位和上传位置功能、紧急求助功能和导航功能。即可以借助手机的GPS功能定位到用户当前的真实位置，并将实时位置显示在矢量或卫星地图后进行上传。通过拨打紧急呼叫号码或发短信进行求助。在搜索到GPS信号的时候，长按地图某个点可进入到导航模式。

②记录功能：从服务器获取预警信息、采集的包括已上传和未上传会诊信息。在外业无网状态下，会诊信息以及实时位置点都存储到本地数据库，当移动端处于网络状态下时，移动端会自动将本地没有上传的图片、事件、视频、实时位置点等上传到服务器。

③会诊功能：用来上报会诊信息，可拍摄现场的照片，录制视频信息，填写对应的会诊详细信息进行上报。

4 总结

本文针对矿山工作危险性高而传统安全管理工作难度大、效率低的问题，将现代化地理信息系统技术手段应用到管理和救援工作中，建立了基于WEBGIS和移动GIS的安全管理和救援系统，实现了安全管理工作的信息化、统一化、实时化，改变了对野外工作人员的沟通和管理方式，提高了安全管理工作水平和应急救援决策水平。

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