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基于硐室的矿井应急救援指挥系统研究
摘要 随着矿山“六体系”建设的全面推进，包括应急硐室系统在矿井安全生产和避难中发挥着重要作用。通过对矿山应急决策和地理信息系统（GIS）的研究，提出了GIS在应急救援决策中的重要作用。基于急救室系统，说明了制度建设的基本方法和模块功能，不仅包含了丰富和强大的数据和急救辅助决策知识库，但也有动态显示灾害控制仿真和最佳逃生路径选择基于急救室。该系统可为矿山生产应急救援指挥提供技术支持。
关键词 应急系统；地理信息系统；救援指挥；灾害分析；最优逃生路线
- 引言
在过去的十年中，在中国煤矿事故死亡人数更是高达80000以上，根据意外死亡分析，只有10%的死亡立即死于瓦斯突出，瞬间伤害火灾、爆炸等事故[ 1 ]，在另80%例死于精疲力竭的氧在周边地区，高浓度不明或疏散通道堵塞的有毒气体，这是导致难民不逃离危险现场，不及时治疗[ 2 ]。因此，惨痛的教训需要一个有效的保障制度，尽快构建矿山急救救援指挥系统，建立了急救培训和练习，在正常时期和风险规避和抢救急救做事故预防和救援工作，避免更多的矿工受伤。
随着矿井“六系”建设的全面推进，新提出的应急垃圾处理系统。由于研究尚处于初级阶段的中国，重要的亟待解决的问题对于矿山安全与救援是如何最大限度的发挥急救避难系统的作用和功能，如何引导矿山进入室内的灾难的时间少，如何确定在灾难环境复杂最佳的逃生路线。因此，本文阐述了基于硐室的矿井应急指挥系统的建设。
- 矿山应急救援指挥系统和WebGIS
2.1.mine急救救援指挥系统
一旦灾害发生，如地下、瓦斯突出、瓦斯爆炸、火灾、突水、冒顶事故，由于更多的限制因素和矿山急救救援复杂多变的情况，在矿山救援技术、时效性和更大的风险与其他行业相比，进行了密切的协调救援队与集中式控制[ 5 ]。应急硐室为地下矿山提供了生存空间，延长了救援的黄金时段。但由于相对封闭的地下空间和有限的逃生和救援空间，危机矿山往往难逃盲目和混乱，造成拥挤，甚至通过消防区、水源区，这将导致更大的危险。因此，如果地下遇险矿井无法指挥逃离危险场所，不仅会导致应急硐室系统发挥不起最大的作用和作用，而且还会造成重大财产损失和更严重的人员伤亡。
建立矿山急救救援指挥系统的目的是[ 6 ]：（1）在灾难事件的发生，控制危险源，避免灾害影响的扩大，消除风险尽可能的；（2）迅速组织救援，安排人员和材料，掌握灾害的发生发展，指挥遇险矿工撤离；（3）减少灾害损失、人员伤亡和尽可能多的财产损失。这样的系统不仅包括对风险源的地下空间布局的物理空间的信息，矿山环境监测情况，急救室的设施布局和急救救援力量等，但也有煤矿灾害发展的实时显示功能和影响，如火灾、瓦斯突出、瓦斯爆炸、突水、冒顶事故，以及基于急救垃圾设施最优路径的显示。
2.2。WebGIS的应用
地理信息系统（GIS）是一种计算机系统存储和处理空间信息的空间信息和其他信息的有效管理，使大量抽象、枯燥的数据变得生动、直观和易于理解，提高了工作效率和管理的科学性和准确性[ 7 ]。
WebGIS是一个基于浏览器/服务器模式的地理信息系统，客户端只需通过一个通用浏览器即可操作系统，用户可以通过该浏览器获取所需的信息和服务器提供的服务。同时，WebGIS具有良好的可扩展性和开放性[ 8 ]。WebGIS图形信息处理功能，能够实现各元素的利用三维动态仿真技术的动态模拟，不仅包括各种要素空间分布的数据，也包括其属性数据，避免了图形和属性数据的分离现象；WebGIS有一个统一的数据库管理系统，便于系统集成和信息共享；WebGIS有一个独特的空间分析功能，它可以利用其空间和属性与空间分析数据库相结合的高效算法。
将WebGIS引入矿山灾害控制仿真与应急救援指挥系统中，将灾害信息与应急救援信息完美结合，构建基于WebGIS的强大矿井应急指挥系统具有重要意义。
- 矿井应急救援指挥系统的结构与功能
3.1.overall的体系结构
根据分析系统需求及发展目标，基于室矿山急救救援指挥系统包括：我的决策系统的模块，模块的急救救援力量，救援总控制模块、急救训练模块、系统维护模块、灾害处理支持模块、结构框架图等。1所示。
（1）矿山决策系统模块
该模块具有基本的矿山信息维护和管理的基本功能，主要由矿山相关分布电子地图和数据库相关的构成，包括矿井情况数据库、重大隐患信息数据库和矿井安全监测信息数据库，以及工作力的分布、地下急救设施布局、地下电话安排。安全监测信息数据库包括煤尘监测数据库、工作人员瓦斯监测数据库井下自救人员信息库与应急室环境监测信息库。
（2）紧急救援部队的模块
该模块是矿山急救救援人员和材料的核心，具有矿山急救抢救维修和管理的基本功能，包括急救预案，急救救援队的急救专家数据库、数据库、调度联系方式数据库，救援设备数据库、医疗信息和内部矿山救援基地分布信息，对实际情况的急救计划开发矿山和矿山安全通用计划在急救计划数据库查询。
（3）救援总控模块
它是矿山应急救援指挥系统的核心，具有维护和管理矿山应急救援组织、指挥和调度的基本功能，为矿井突发事件和灾害提供了一个完整的解决方案。该模块可以实现信息查询、图形编辑、属性更新的矿山基本情况、主要灾害隐患信息和救援力量和资源，预测灾害的发展情况，选择并显示最优逃生路线。模块主要包括灾害分析子模块、应急响应程序和部门领导职责、井下逃生路线信息、救援调度子模块和外部应急资源调度。灾害分析子模块可以实现对瓦斯突出、煤与瓦斯爆炸、火灾、突水、顶板事故的分析预测和影响范围的动态显示，并绘制基于地下硐室的动态路径。因此，它是促进领导启动应急预案，在灾害发生时及时安排救援力量和趋势，灾害演变预测可以有效地帮助决策者控制灾情，指挥逃生和救援，减少损失和人员伤亡的灾难的原因。
（4）紧急训练及演习模块
该模块实现了矿山安全生产和应急设施运行的特殊性，实现了在线培训和演练学习的无纸化办公和信息共享，具有数据维护与管理。所有培训人员可以通过应急培训和演练，学习和检查在线安全规则和系统终端平台上的指令和视频。
（5）灾害处理支援模组
它提供了关于灾害处理方法知识库和视频库的形式和内容的文件，急救设施和安全方面的法律法规和操作程序，程序等，以提高速度和矿井急救反应和救援协调水平，帮助决策者采取相应的措施及时应对突变的灾难。根据五大灾害类型的地下，模块可以集成信息的应急措施，专家和设备根据灾害特点。此外，应急操作程序和视频可以帮助决策者指挥难民操作，使用和调节设备和系统的紧急情况下的商会。
（6）系统维护模块
基于数据库和知识库，建立系统的环境下，结合良好的用户界面和用户计算机的对话过程中，定义了三者的系统，根据不同的部门和职责，落实每一个级别的管理员权限运行在不同的系统数据库和知识库，有效地实现了查询的挖掘工程图、通风系统图编辑和分析，确保稳定和安全的数据库和知识库，以及我的电子地图。
3.2该系统的设计和功能
（1）设计理念
本系统以面向对象思想为指导，结合理论与实践，采用多级浏览器和系统的服务器（浏览器/服务器）结构，充分利用地理信息系统技术。因此，它是用Visual C #编程，具有强大的SQL Server 2008数据库，方便以后的扩展和保证数据库的安全性和可行性的数据库，因为更多的数据表，在矿山企业现有的内部办公网络的结合应用共享数据的考虑。矿井应急救援指挥系统是为了实现井下救援的高效、快速、有序，最大限度地减少和减少井下人员伤亡和财产损失而设计的。
（2）系统的数据显示和功能
查询和显示的所有数据都存储在系统的数据库中。当一些特征信息需要查询，首先WebGIS表面映射对象信息的特征映射层的空间数据库，然后系统检索相关的属性数据与空间数据库，根据相关领域，对象信息的集成和图表的形式显示。
系统的功能流程图如图2所示，通过在安全监测的基本信息模块传输数据和在矿山基础信息模块的历史数据导入和分析，系统可以对矿井巷道的电子地图的实时变化，并进行采集和分析危险源的地下，一旦监控设备在巷道发展异常情况或声音报警，系统可以分析和确定的类型和位置的地下灾害发生与监控系统、矿井通信系统。通过对地下监测数据或历史数据的分析，可以实现对灾情影响程度和范围的分析和显示。根据矿工的位置和井下硐室的分布，可以选择和显示最优逃生路线，根据相关事实可以实时显示出矿井所有逃生路线。调度中心根据应急程序和责任信息库确定应急响应级别和等级。该系统可以自动确定相应的灾害应急预案，并自动将显示有关措施的信息，适当的专家和救援设备为调度指挥的急救工作，实现急救救援力量的高效调度。当外部资源是必要的，对整个国家的26救援基地对中国地图所示，每个基地的具体设备信息图的形式上市。和最优调度程序不仅可以在外部资源调度子模块实现，而且优化调度路线在中国的地图上所示。
3.3应用
该系统已应用于长春煤矿隶属于六安集团在山西省，实现动态显示和分析预测，对瓦斯突出、影响范围的瓦斯爆炸，火灾、突水、冒顶事故，并绘制动态路由基于地下室。它兼顾了多种功能，兼顾了可扩展性，使系统与现有的长春煤矿“六系统”有效结合。
结果表明，该系统有助于日常管理和矿山急救救援能力和效率，提供了一个新的、信息化和智能平台。
4。建设
我的急救救援指挥系统是基于室开发的，包括7个模块（我的决策系统，该模块的急救救援力量，救援总控制模块，该模块急救训练模块、系统维护模块、灾害处理支持模块）。
该系统结合了基于WebGIS平台的地下地图数据属性的物理特性，结合井下巷道、工作面信息，各种救援设备和其他集中的信息管理和资源共享。同时，它的开发和实现预测地区的灾害影响，选择基于室地下最佳的逃生路线，提供灾害管理计划，以便进行科学、规范的管理对策，以及及时、准确的反应。
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