一种生产安全隐患闭环管理系统的制作方法

本发明涉及物联网、大数据技术领域，尤其涉及一种基于物联网、大数据技术的生产安全隐患闭环管理系统。

背景技术：

近年来，我国煤矿安全生产形式明显好转，但整体形势不容乐观，重特大事故时有发生。

虽然煤炭企业为了防止事故的发生，制定了一系列的管理方法与制度并投入了大量的资金与技术装备，但人、安全生产管理、机械设备以及环境各自成为一个相对独立的系统，各个子系统之间无法进行资源共享，也彼此之间相互独立，并且这些因素中存在的隐患都可能导致事故发生的。煤矿在进行隐患排查治理的过程中，时常由于隐患排查不够及时和全面、隐患信息传递滞后、隐患治理方案落实不及时、隐患治理进度监管不到位以及管理不善等等，导致发生事故，对人们生命、财产造成了巨大的损失。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种生产安全隐患闭环管理系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明包括隐患收集模块、隐患上传模块、隐患处理模块、隐患整改模块和隐患复查模块，所述隐患收集模块通过智能终端输入隐患和基于物联网传感器收集安全隐患；所述隐患上传模块是将采集的安全生产隐患数据导入到生产安全隐患数据库进行数据分析，并对实时上传的数据进行隐患预测的模块；所述隐患处理模块用于对所录入的隐患进行分类、分级以及给出治理方案；所述隐患整改模块用于将安全生产隐患整改方案下达到相应的工作岗位；所述隐患复查模块用于对安全隐患整改情况进行验证与记录整改结果。

所述隐患收集模块的仪器主要是视频监控、传感器，所述传感器包括环境检测传感器、设备健康状态检测传感器、矿工行为检测传感器、瓦斯浓度传感器、顶板移动量传感器、粉尘浓度传感器、矿工动作识别传感器。

所述的隐患上传模块的具体使用为：矿工用自己的信息卡刷生产安全隐患上传终端，在仪器屏幕上选择相应的安全隐患类型、安全隐患位置；当与预设的隐患现象信息不一致时，则通过手动输入的方式，新增隐患现象录入安全隐患上传终端；该终端根据隐患的时间、地点、隐患类型、隐患发现人按照预设的编码方式进行编码。所述矿工个人信息卡，用于一键救护、安全隐患上传终端识别矿工身份，为奖励矿工提供了依据，其中该卡也用于人员井下定位以及身份识别。

所述的隐患上传模块与数据库相连，当矿工输入的隐患为一般隐患时，该终端会显示相应的隐患治理方案并对所上报的隐患类型、时间、地点、隐患发现人进行上传至生产安全管理信息系统；若无法给出相应的治理方案以及无法判别时则将该数据上传至数据中心。安全隐患上传终端根据隐患发生地、时间、状态、类型进行编码。矿工可根据现场情况在安全隐患上传终端选择相应的隐患，若预设的隐患现象信息不一致时，则通过手动输入的方式，新增隐患现象录入安全隐患上传终端。

所述的隐患处理模块包括数据生成模块、数据获取模块、数据储存模块、数据分析模块，其中数据生成模块主要来源于安全生产隐患上传终端，数据获取模块来源于基于物联网技术的煤矿安全监测系统以及矿工对隐患的收集信息；所述的隐患处理模块基于大数据技术对所上传的隐患数据进行数据储存、数据分析；通过与数据库已有的隐患进行对比，判断、预测、隐患分级与分类并得到相应的安全隐患治理方案；若数据库中未存在所上传的隐患数据，则系统会送达到专家组并由专家组评估该隐患，并将该隐患存入隐患数据库中；若所上传的隐患数据为正常状态，则该隐患消除；其中隐患初审是对所上传的隐患与数据库已存在的数据进行初次预审，判断所上传的隐患是否存在。若数据库中未存在该相似隐患，则需要专家组对该隐患及时做出判断、分级、分类和隐患预测，并将隐患治理方案下达至隐患整改模块。还用于构建安全生产隐患排查预测模型，并根据构建的所述安全生产隐患排查预测模型对接收到的所述企业隐患数据进行排查，通过所述隐患信息治理辨识平台将隐患排查结果发送至所述企业隐患自查终端。

所述生产安全隐患数据库的大数据的来源主要有企业内部数据、互联网数据、煤矿企业之间相互共享的数据和科学实验数据四大类，组建了生产安全隐患数据库；其中生产安全隐患数据库里面的数据会自动更新，如隐患治理方法的更新、隐患类型的更新；

其中，所述数据存储，用于将新的数据存储，不是简单的存储，存储只是数据生命周期中一个小的环节，在数据分析的过程中，会对数据进行多次的存取和调度，数据的存储就不再是静态的存储，会随着数据生命周期的变动和实际应用的需要，对数据进行动态地增、减、删和改等更新操作。

所述生产安全隐患数据库进行数据分析中的数据分析：隐患的分类有两种方法：一种是根据以隐患的整改、治理和排除的难度及其影响范围为标准的对隐患划分为一般事故隐患和重大事故隐患；另外一种是在第一种的基础之上考虑隐患出现的频繁程度，对极易出现生产隐患的工序、设备、人员增加巡视频率，以减少事故的发生；通过对安全生产隐患数据的分类、对比能够得到不同类型隐患导致事故的概率、死亡人数以及占比。其中，所述数据分析，具体用于基于安全生产隐患的辨识模型和评估模型，从历史事故和历史企业隐患数据中获取隐患显性、隐性致灾因素；按照隐患排查治理的专业类别、行业类别、致灾类别，对已获取的所述显性、隐性致灾因素进行分级分类管理，形成分类隐患辨识方法知识库；依托云服务平台，按照各级各类隐患信息与致灾因素的对应关系，建立隐患信息与致灾因素的基本关联映射库，结合预定的预测模型对所述历史事故和历史企业隐患数据进行分析挖掘，得到安全生产隐患排查预测模型；建立隐患排查治理辨识与评估云平台，部署所述安全生产隐患排查预测模型；通过部署后的安全生产隐患排查预测模型对获取的所述企业隐患数据进行隐患排查，得到隐患排查结果。

所述的隐患整改模块通过电话、井下终端将生产安全隐患整改方案、整改期限下达到相应的部门，并指定整改负责人；并将整改方案、整改期限、整改负责人等文件上传到安全生产管理系统以作备案。所述隐患整改模块，用于通过电话、井下终端将生产安全隐患整改方案、整改期限下达到相应的部门，并指定整改负责人；并将整改方案、整改期限、整改负责人等文件上传到生产安全管理信息系统以作备案。

所述的隐患复查模块中，整改负责人对隐患的整改情况进行检查及其验收，并将复查的结果通过智能移动终端上报安全生产管理系统，如没有整改，则该生产环节禁止工作，直至整改完成，由安全生产管理层下达生产许可。

所述隐患复查模块，基于安全隐患闭环管理平台，整改负责人需要在整改期限内组织人员对存在的隐患进行整改。复查人应在整改期限截止时对存在隐患进行复查，将整改情况、复查的结果通过移动智能终端录入生产安全管理信息系统。

其中，所述移动智能终端，是隐患复查员手中的智能pda，以app形式实现，用于隐患查询以及上报整改情况的功能，其具有防爆功能。

其中，安全隐患闭环管理平台，主要功能是通过物联网技术实现来自各生产子系统的安全隐患进行集中存储，通过闭环管理，确保每一个安全隐患落实到具体的负责人，能够及时跟进安全隐患的处理情况、整改措施及整改结果，以保证当前煤矿安全生产。

本发明的有益效果在于：

本发明是一种生产安全隐患闭环管理系统，与现有技术相比，本发明基于物联网、大数据技术将人、传感器、生产设备、工作环境、管理形成一个具有智能化、信息化的安全管理系统，缩短隐患信息上传时间，并通过数据库的事故分析与对比较快下达隐患治理方案，并根据数据库类似隐患指派经验丰富的整改负责人员，形成安全生产隐患管理的闭环管理系统，加强了对隐患排查治理的监管工作。该系统使隐患排查治理工作全方位、全过程、规范化、程序化和标准化，对促进隐患排查治理工作的规范化、标准化和数字化，达到规范管理、信息共享、提升隐患排查治理管理水平、提高事故防范能力，具有非常积极的意义。

附图说明

图1本发明的安全生产隐患管理系统的结构示意图；

图2本发明的安全生产隐患闭环管理系统流程图；

图3本发明的基于物联网的隐患收集结构图；

图4本发明的隐患推送与闭环管理原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

本发明是针对煤矿在进行隐患排查治理的过程中，隐患排查不够及时和全面、隐患信息传递滞后、隐患治理方案落实不及时、隐患治理进度监管不到位以及管理不善等缺点，提供一种基于物联网、大数据煤矿安全生产隐患闭环管理系统。其特征在于，包括：隐患收集模块，用于采集煤矿安全隐患信息；隐患上传模块，用于上传安全生产隐患信息；隐患处理模块，用于对所录入的隐患进行分类、分级以及给出治理方案；隐患整改模块，用于下达安全隐患整改方案、整改负责人、整改期限；隐患复查模块，用于对安全隐患整改情况进行验证与记录。

如图1所示，本发明提供了一种基于物联网、大数据技术的隐患闭环管理技术，所述系统包括隐患收集模块a1、隐患上传模块a2、隐患处理模块a3、隐患整改模块a4、隐患复查模块a5；

如图2、图3和图4所示，具体说明了安全隐患闭环管理平台，主要功能是通过物联网技术实现来自各生产子系统的安全隐患进行集中存储，通过闭环管理，确保每一个安全隐患落实到具体的负责人，能够及时跟进安全隐患的处理情况、整改措施及整改结果，以保证当前煤矿安全生产。

所述隐患收集模块a1，用于采集安全隐患数据，主要有矿工对隐患的收集a11和基于物联网技术a12对各个参数的收集，并通过隐患上传模块a2将收集到的隐患导入隐患处理模块a3；隐患经过隐患处理模块a3的数据分析、预测将得到的隐患治理方案以及隐患状态、隐患整改负责人传送至隐患整改模块a4，为了落实隐患整改情况则需要对隐患进行复查，因而引入隐患复查模块a5；

所述物联网技术a12在煤矿中主要应用于以下几个方面：煤矿井下人员定位系统、胶轮车运输监控系统、轨道运输监控系统、矿用重大关键设备管控与远程维护、煤矿设备材料管控等方面。物联网的网络结构布置宜采用树形结构，因煤矿井下巷道为分支结构、呈树形布置；煤矿井下电缆和光缆必须沿巷道敷设。因此，为便于系统安装维护、节约传输电缆和光缆、降低系统成本，宜采用树形结构。

所述的煤矿井下人员定位系统主要采用rfid技术，除具有人员位置监测功能外，还具有单向或双向紧急呼叫等功能。

所述矿工对隐患的收集a11，取决于煤矿对矿工的安全培训、矿工的经验、矿工对隐患辨识的能力等等方面；

所述的隐患上传模块a2，矿工使用个人信息卡刷安全隐患上传终端进入上传隐患界面，并在界面上选择安全隐患类型、隐患位置；当与预设的隐患现象信息不一致时，则通过手动输入的方式，新增隐患现象录入安全隐患上传终端；该终端根据隐患的时间、地点、隐患类型、隐患发现人按照预设的编码方式进行编码；若所选择的隐患为一般隐患，则上传终端会给出隐患治理方案；若所选或手动输入的隐患与预设隐患信息不一致、隐患为较大隐患以及较大隐患以上，则隐患上传终端a2将隐患数据导入隐患处理模块a3；

所述隐患处理模块a3，包括隐患初审a31、数据存储a32、数据分析a33；所述的隐患初审a31，用于对导入的隐患进行隐患初审与评判。

若导入的隐患数据库中未存在相似的隐患，则该隐患数据被送到专家组，由专家组成员对该隐患做出判定、分析、预测、隐患治理方案以及整改负责人，并将这些内容上传至数据库进行数据存储a32、安全管理系统。隐患治理方案、整改责任人下达至隐患整改模块a4。

所述的数据库的数据主要来源于企业内部数据、互联网数据、煤矿企业之间共享的数据、科学实验数据等；

所述数据分析a33，通过时间序列模型和自适应神经网络对历史数据潜在的特征进行挖掘，从而对该隐患进行隐患等级分类、预测、分析并得出隐患治理方案。若该隐患为重大隐患或重大以上隐患，数据库根据数值模拟得到最优应急方案、疏散方案并直接下达到矿井智能终端，提醒相关人员紧急撤离；

大数据是一种基于大量信息解决问题的新方法，具有如下特点：①研究全体数据，而不是随机样本，数据体量巨大。②研究事件间的相关关系，而不是因果关系，只需要结果，不需要原因。③研究对象多样，数据类型繁多，涵盖数字、文字、语音、图形、图像，从监测数据到网络日志、视频、图片、地理位置信息等。④处理速度快，在短时间内可从各种类型的数据中快速获取有价值的信息。大数据以解决问题为目的，只要结果，不分析原

因。如基于大数据的煤与瓦斯突出、冲击地压、水害、火灾等事故预警方法，只研究哪些数据变化，就可能发生煤与瓦斯突出、冲击地压、水害、火灾等事故，而不研究为什么这些数据变化，会发生煤与瓦斯突出、冲击地压、水害、火灾等事故。

所述隐患整改模块a4，通过电话、井下终端将生产安全隐患整改方案、整改期限下达到相应的部门，并指定整改负责人；并将整改方案、整改期限、整改负责人等文件上传到生产安全管理信息系统以作备案；

所述隐患复查模块a5，基于安全隐患闭环管理平台，整改负责人需要在整改期限内组织人员对存在的隐患进行整改。复查人应在整改期限截止时对存在隐患进行复查，将整改情况、复查的结果通过移动智能终端录入安全管理信息系统

所述移动智能终端，是隐患复查员手中的智能pda，以app形式实现，用于隐患查询以及上报整改情况的功能，其具有防爆功能。

以上所述的智能终端、安全隐患上传终端均可以查询各种隐患类型、隐患治理方案、隐患的发生频率和原因。

上述方案中，基于物联网技术，通过矿工、传感器获取安全隐患数据，并通过所述隐患上传模块将所述安全隐患数据发送至所述数据处理模块；通过所述安全处理模块对安全隐患进行数据存储、数据分析，通过数据挖掘对安全隐患进行排查、预测、隐患等级划分与分类并得到相应的安全隐患治理方案；再通过隐患整改模块通过电话、智能终端下达隐患治理方案、整改期限并指定整改负责人，隐患复查人应在整改期限截止时对存在隐患进行复查，将整改情况、复查的结果通过移动智能终端录入生产安全管理信息系统。在煤矿安全管理中，通过引入物联网、大数据技术，通过物联网传输平台和大数据支撑平台，可大幅度降低煤矿信息化运营及投入成本，提高矿山安全生产信息化系统运行效率，实现信息资源的分析与共享，强化煤矿安全生产综合能力，符合新形势下煤矿企业信息化建设的需要。可以有效提高煤矿的安全管理水平，有效遏制煤矿安全事故的发生，为煤炭工业的健康发展提供有力保障。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。