煤矿复合灾害监测预警系统说明书
一、系统定位
煤矿复合灾害监测预警系统是集实时监测、智能预警、行政监管、风险处置于一体的综合管理平台。系统覆盖地下矿、露天矿、尾矿库三大场景,通过多源数据融合分析(地质、气象、设备、人员定位等),实现灾害的早发现、早预警、早处置,提升矿山安全生产治理能力。
二、核心功能模块
2.1 实时监测与预警中心
- 尾矿库监测
- 表面/内部位移实时曲线、历史数据回溯(
表面位移折线图
) - 浸润线水位预警阈值动态修正(
通过矿山编码获取浸润线属性
) - 库水位与干滩安全状态实时监控(
干滩-库水-监测
)
- 表面/内部位移实时曲线、历史数据回溯(
- 露天矿监测
- 边坡位移雷达数据实时分析(
露天矿边坡变形表面位移
) - 水文气象联控:降雨量历史曲线对比(
露天矿水文气象-降雨量
)
- 边坡位移雷达数据实时分析(
- 地下矿监测
- 人员定位与带班统计:井下分布热力图(
区域实时人员分布
) - 通风环境监测:CH₄/O₂浓度超限实时报警(
环境监测-报警状态
)
- 人员定位与带班统计:井下分布热力图(
2.2 行政监管与风险处置
- 智能抽查体系
- 省-市-县三级在线随机抽查(
在线抽查-获取市/区县
) - 企业监测设备在线率考核(
在线率统计
)
- 省-市-县三级在线随机抽查(
- 闭环处置流程
graph LR A[预警生成] --> B(风险推理图分析) B --> C[现场核查任务派发] C --> D{企业整改} D -->|验收通过| E[归档至预警台账] D -->|未通过| F[行政处罚]
- 支持处置记录回溯(
处置记录查新
)
- 支持处置记录回溯(
2.3 矿山全景画像与统计
- 多维度综合查询
- 尾矿库:按等别/运行状况/安全等级统计(
尾矿库自定制图表
) - 露天矿/地下矿:按生产规模/行业类型区域对比(
生产规模区域分析
)
- 尾矿库:按等别/运行状况/安全等级统计(
- 风险画像系统
- 动态生成矿山风险值(
矿山画像指标值
) - 关联事故案例库智能推送(
网罗天下事故案例检索
)
- 动态生成矿山风险值(
2.4 设备与工程管理
- 全生命周期设备管理
- 地下矿:通风/地压/视频设备台账(
查询地下矿井下设备信息
) - 尾矿库:GNSS位移计在线状态监控(
尾矿库设备在线状态
)
- 地下矿:通风/地压/视频设备台账(
- 隐蔽致灾因素治理
- 五职矿长配备动态跟踪(
五职矿长配备情况查询
) - 排水系统效能评估(
排水系统查询
)
- 五职矿长配备动态跟踪(
2.5 应急与辅助决策
- 模拟推演系统
- 调洪量演算与排洪能力计算(
实时调洪量演算
) - 降雨量-尾矿库空间叠置分析(
降雨量图层与尾矿库叠置分析
)
- 调洪量演算与排洪能力计算(
- 三维实景作战
- 尾矿库/露天矿/地下矿三维地图(
3D map所有矿山
) - 航飞任务规划与电子证据库(
新建航飞任务
)
- 尾矿库/露天矿/地下矿三维地图(
2.6 系统管理
- 组织与权限
- 省市县三级监管架构配置(
查询市级组织结构
) - 预警专家库动态管理(
查询预警专家
)
- 省市县三级监管架构配置(
- 数据中枢
- 元数据治理与存档(
元数据存档列表查询
) - 操作日志全链路审计(
日志管理
)
- 元数据治理与存档(
三、特色技术能力
- AI驱动的风险推理引擎
- 基于历史预警数据训练模型,精准推荐处置方案(
现场核查-智能推荐
)。
- 基于历史预警数据训练模型,精准推荐处置方案(
- 多源异构数据融合
- 整合物联网设备、遥感影像(
遥感监测成果查询
)、行政检查数据,构建矿山知识图谱。
- 整合物联网设备、遥感影像(
- 移动端协同处置
- 现场核查人员通过APP上传隐患图片、视频证据(
上传图片
),同步至电子证据库。
- 现场核查人员通过APP上传隐患图片、视频证据(
四、典型预警处置流程
阶段 | 动作 | 系统支撑功能 |
---|---|---|
风险发现 | 位移传感器触发黄色预警 | 表面位移监测-预警等级 |
分析研判 | 调取历史数据对比 | 内部位移历史曲线分析 |
任务派发 | 生成现场核查任务 | 现场核查-交办 |
企业整改 | 提交整改报告 | 验收申请书-查看/发送 |
闭环验收 | 监管端审核并归档 | 预警台账-流程类型 |
五、技术架构
模块 | 技术栈 |
---|---|
数据采集 | IoT协议适配(MQTT/Modbus) |
实时计算 | Flink流处理 + 时序数据库(TDengine) |
三维可视化 | Cesium引擎 + WebGL |
预警模型 | PyTorch深度学习框架 |
部署要求:
- 矿山端:边缘计算节点(实时数据预处理)
- 省级平台:私有云集群(支持PB级数据存储)
附录:系统接口全景图
模块 | 接口数 | 关键接口示例 |
---|---|---|
实时监测 | 66 | 浸润线实时曲线、井下人员定位查询 |
行政监管 | 84 | 在线抽查提交报告、风险处置保存 |
数据分析 | 52 | 尾矿库高阶查询、露天矿图表绘制 |
设备管理 | 41 | 尾矿库设备增删改查 |
编制单位:国家矿山安全监察局技术中心
生效日期:2025年7月13日
技术支持:
- 7×24小时预警专线:400-xxx-MINE
- 三维实景系统培训:training@mine-safety.cn