摘要：煤礦安全信息是一種活躍的、動(dòng)態(tài)變化的、與空間位置密切相關(guān)的信息，其預(yù)測(cè)和防治研究是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，所涉及的數(shù)據(jù)信息量十分巨大，科學(xué)、高效、實(shí)時(shí)管理安全信息備受重視。
關(guān)鍵詞：煤礦安全地理信息系統(tǒng)
礦山地質(zhì)測(cè)量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料與基礎(chǔ)圖紙是礦山建設(shè)、生產(chǎn)、改造和編制長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃等各項(xiàng)工作的基礎(chǔ)，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和管理模式越來越不適應(yīng)礦山現(xiàn)代化管理的要求，改革傳統(tǒng)的資料管理與制圖方式勢(shì)在必行。對(duì)礦山地質(zhì)測(cè)量數(shù)據(jù)及礦圖進(jìn)行系統(tǒng)的管理，及時(shí)為各個(gè)部門提供有關(guān)信息，就必須把資料管理與礦圖管理納入標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)代化的管理模式。
一、煤礦安全生產(chǎn)地理信息系統(tǒng)
地理信息系統(tǒng)(GIS)是描述、存儲(chǔ)、分析和輸出空間信息的理論和方法的一門交叉學(xué)科，是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，采用地理模型的分析方法，適時(shí)提供多種空間和動(dòng)態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務(wù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。目前，煤礦安全生產(chǎn)地理信息系統(tǒng)的開發(fā)包括兩方面的內(nèi)容，一是利用計(jì)算機(jī)語言(VB、VC等)結(jié)合其它軟件(AutoCAD等)開發(fā)具有自己知識(shí)產(chǎn)權(quán)的信息系統(tǒng)，二是基于GIS的基礎(chǔ)，利用它的函數(shù)庫二次開發(fā)功能，開發(fā)出專用的地理信息系統(tǒng)軟件。而煤礦安全生產(chǎn)地理信息系統(tǒng)是將地理信息技術(shù)與煤礦安全生產(chǎn)信息結(jié)合起來，充分發(fā)揮地理信息系統(tǒng)的作用，實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)信息資源的共享與應(yīng)用，是地理信息系統(tǒng)在煤礦中的具體應(yīng)用。
二、煤礦安全生產(chǎn)地理信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1、總體結(jié)構(gòu)：煤礦安全監(jiān)察地理信息系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)可分為三個(gè)層次：信息基礎(chǔ)層、專業(yè)與區(qū)域應(yīng)用層和綜合決策指揮層，貫穿于整個(gè)系統(tǒng)有兩個(gè)保障體系�；A(chǔ)信息層由網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、屬性和空間數(shù)據(jù)組成；專業(yè)與區(qū)域應(yīng)用層由各專業(yè)應(yīng)用程序組成，主要包括屬性數(shù)據(jù)的操作、地理信息系統(tǒng)和網(wǎng)上發(fā)布系統(tǒng)；綜合決策指揮層主要指指揮調(diào)度中心；兩個(gè)保障體系是政策法規(guī)與管理體系、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及信息安全。
2、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：煤礦安全監(jiān)察地理信息系統(tǒng)是一個(gè)建立在網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用基于“瀏覽器/服務(wù)器”的分布式結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)集中存放在中心站(省級(jí)礦山安全監(jiān)察管理部門)內(nèi)的服務(wù)器中。在中心站中，通過桌面GIS軟件MicroStation+GeoGraphics進(jìn)行數(shù)據(jù)更新與維護(hù)，同時(shí)進(jìn)行一些復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)分析運(yùn)算，并將結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫中。
三、國(guó)內(nèi)礦山地質(zhì)測(cè)量信息系統(tǒng)開發(fā)情況
礦山地質(zhì)測(cè)量信息系統(tǒng)把以前繁瑣的手工勞作簡(jiǎn)化為以計(jì)算機(jī)為中心的自動(dòng)化管理，使礦山地質(zhì)測(cè)量資料的記錄、計(jì)算、存貯、查詢更加正確、方便、快速、可靠，圖紙形成與繪制更加標(biāo)準(zhǔn)、清晰、準(zhǔn)確，為領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行分析決策提供科學(xué)依據(jù)，為設(shè)計(jì)部門提供計(jì)算機(jī)化的數(shù)據(jù)及圖像信息，為上級(jí)主管部門輸送快捷可靠的資料。國(guó)內(nèi)煤礦安全研究和管理部門開展了不同程度的研究與系統(tǒng)開發(fā)工作，取得了階段性成果。具體地說，主要進(jìn)行了以下工作。①針對(duì)具體煤礦的“一通三防”信息管理，主要包括通風(fēng)測(cè)量、通風(fēng)設(shè)施、防瓦斯等②針對(duì)局、礦兩級(jí)的礦井通風(fēng)安全報(bào)表系統(tǒng)，主要是完成報(bào)表填報(bào)管理。③針對(duì)礦井“一通三防”中技術(shù)問題的輔助系統(tǒng)，主要功能是礦井通風(fēng)測(cè)量、主要通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定、瓦斯等級(jí)鑒定等。④礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及與之相連接的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，井下安全生產(chǎn)監(jiān)控信息的表達(dá)主要以模擬圖形為主。但是，很多研究與系統(tǒng)開發(fā)工作主要結(jié)合不同的專業(yè)領(lǐng)域來開展，并沒有結(jié)合煤礦安全管理與數(shù)據(jù)共享的特點(diǎn)從底層設(shè)計(jì)專用的地理信息系統(tǒng)。這樣，系統(tǒng)既不能與動(dòng)態(tài)變化的空間圖形信息發(fā)生密切的聯(lián)系，也不能很好地解決數(shù)據(jù)的完全集成和決策分析。
四、煤礦地質(zhì)測(cè)量信息系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
1、煤礦地質(zhì)測(cè)量信息的采集。煤礦地質(zhì)測(cè)量信息的采集一般通過遙感、數(shù)字?jǐn)z影、GPS(全球定位系統(tǒng))，勘探、井下實(shí)測(cè)等手段獲取。
2、煤礦地質(zhì)測(cè)量專業(yè)GIS平臺(tái)的設(shè)計(jì)。面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法OMT以面向?qū)ο蟮乃枷霝榛A(chǔ)，通過對(duì)問題進(jìn)行抽象，構(gòu)造出一組相關(guān)的模型，從而能全面地捕捉問題空間的信息。圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)對(duì)象都由其成員數(shù)據(jù)和作用于成員數(shù)據(jù)的操作所組成，面向?qū)ο蠹夹g(shù)和Windows的消息驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)使得軟件開發(fā)有了一個(gè)根本性的飛躍。通過對(duì)象的封裝性和繼承性使得軟件的模塊化、穩(wěn)定性、可操作性、可維護(hù)性以及代碼的可重用性都大大地提高。
3、煤礦地質(zhì)測(cè)量專業(yè)圖形的自動(dòng)生成。在煤礦的勘探、開采設(shè)計(jì)及生產(chǎn)過程中，地質(zhì)和測(cè)量圖件是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的基礎(chǔ)資料和依據(jù)，是地測(cè)工作最終成果的重要組成部分和形象化的表現(xiàn)形式。常用的圖件主要包括：(1)柱狀類。如：鉆孔柱狀圖、綜合柱狀圖、煤層小柱狀、煤巖層對(duì)比圖。(2)剖面類。如：地質(zhì)剖面圖、采區(qū)剖面圖、巷道素描圖。(3)平面類。如：煤層底板等高線與儲(chǔ)量計(jì)算圖、各類等值線圖、工作面循環(huán)圖表等。
五、煤礦安全生產(chǎn)地理信息系統(tǒng)展望
從開發(fā)煤礦安全生產(chǎn)地理信息系統(tǒng)入手，運(yùn)用GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)管理信息、生產(chǎn)信息、安全信息一體化自動(dòng)采集、共享、應(yīng)用。再進(jìn)一步運(yùn)用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫技術(shù)、模擬仿真技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展集監(jiān)測(cè)、控制、和管理決策于一體的自動(dòng)化安全監(jiān)控體系的煤礦安全生產(chǎn)信息系統(tǒng)將是信息社會(huì)中煤礦安全生產(chǎn)的重要組成部分。
總而言之，信息技術(shù)的發(fā)展使得當(dāng)今社會(huì)在信息的獲取、存儲(chǔ)、分析、處理和發(fā)布等方面取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。數(shù)字煤礦的發(fā)展戰(zhàn)略要求煤礦各生產(chǎn)部門在開發(fā)各自專業(yè)管理軟件的同時(shí)，要制定統(tǒng)一的信息化標(biāo)準(zhǔn)體系和相應(yīng)的共享機(jī)制。煤礦地質(zhì)測(cè)量工作在煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)中的基礎(chǔ)地位，決定了發(fā)展煤礦地質(zhì)測(cè)量空間信息系統(tǒng)的重要性。地質(zhì)測(cè)量信息采集的多源化、管理的網(wǎng)絡(luò)化、決策支持的智能化以及與其他專業(yè)系統(tǒng)的集成，是煤礦地質(zhì)測(cè)量空間信息系統(tǒng)發(fā)展的方向。
