王彩红，孙志海，孙辉辉，刘长群

(1.华北科技学院机电工程学院，北京东燕郊 101601;2.华北科技学院科技管理处北京东燕郊 101601)

0 引言

当前我国煤炭行业信息化水平相对较低，信息技术应用不平衡［1-3］，因此搞好煤矿安全管理必须采用先进的安全管理理念和配套的管理方法和手段［4，5］。对比国外煤矿安全管理现状，我国煤矿安全管理水平和其他发达国家水平相比还比较落后，因此研制开发煤矿安全评价技术和安全管理信息系统是非常必要的［6-7］。煤矿安全评价体系［8-10］包括采煤、掘进、机电、运输、通风、地测防治、生产辅助七个安全信息评价部分，在评价过程中，采用数据挖掘技术进行评价，进而监控预防违章作业，保证煤矿安全。另外系统中加入煤矿安全知识学习功能，能够提高煤炭从业人员自身的素养，从而改善煤矿安全生产环境。系统采用PHP和MYSQL［11］技术开发的动态技术网站。PHP可以将脚本与JavaScript和HTML语言交互使用，构建更加丰富的页面。MYSQL是开源程序中速度较快、体积较小、性能较高的数据库，其与Apache搭配应用非常广泛，是当今网络的主流服务器数据库之一。

1 系统设计

煤炭安全管理学习系统面向的对象是煤炭从业人员，其中包括一线的采煤工作者，煤炭入门从业人员以及安检部门等。从业人员在此系统可以学习安全知识，了解安全法规，安检部门可以通过本系统对煤矿进行实时评测，进行事故智能分析。

图1 系统总体结构

整体构架图如图1所示。系统的核心是数据库，管理员对数据库进行管理，管理其中的用户信息，用户权限，知识库内容等，由此组建成强大的安全管理学习系统。网站分为三类用户(如图2):分别是学习用户、决策用户以及管理员。学习用户可以学习到最新的煤矿知识、煤矿安全、法律法规、事故案例。决策用户不仅拥有以上的学习权利，而且可以对事故进行法律检索，利用已有的数据对矿井进行安全评测，建立安全检查表，对矿井风险进行评测。管理员是整个系统维护的中心，主要工作是维护数据库，对数据库进行用户管理，相关法律法规的整理，知识数据库的建立等。

图2 用户功能

1.1 学习用户功能

学习用户(普通用户)在知识学习模块可以学习四大方面知识:煤矿知识、煤矿安全、法律法规、事故案例等，用户可以随时保存自己的学习进度。在知识测试模块建立试题库，用户可以对已掌握的安全知识进行测试。

煤矿知识包括三大类知识:综合知识，掘进采煤，一通三防。综合知识包括煤矿入门的各种基础知识，其中有事故预防、违章生产、安全生产等各种煤矿入门级别的知识，主要让初学者通过学习，对煤炭行业有一定的初步了解。掘进采煤介绍采煤掘进方面的安全规程，以及一些常用的采煤方法和采煤技术，让初学者对掘进采煤有初步了解，并在采煤掘进工作时有一定的安全知识。一通三防指的是对煤矿安全生产中的矿井通风、防治瓦斯、防治煤尘、防火灭火的技术管理工作的简称。通过对一通三防的了解，让煤炭从业人员对煤矿危险有更深刻的了解。

煤矿安全包含两个模块:应急知识和预案编制。主要包含一些煤矿危险以及如何防范危险方面的知识。应急知识指的是当遇到瓦斯、毒气、停电等紧急事故时，如何进行紧急救援的知识。在煤炭从业人员的职业生涯中，难免会遇到紧急情况，当紧急情况发生时，煤炭从业人员能够运用知识经验防范灾难发生。预案编制包括事故发生后，如何将事故造成的损失降到最低以及如何进行营救，如何编制预案的内容。预案编制有标准，这一模块主要是让煤炭从业人员学习如何编制预案，学习事故的一般处理方法及其标准。

法律法规包含三类:行政法规、地方法规、安全法规。行政法规中包含国家对煤炭行业的各个岗位的规定，以及如何遵守规定。地方法规的制定是由于地区的不同，地质问题的差异，统一的法律法规有一定的局限性。通过地方政府对地方进行因地制宜的法规补充，法规能够更加适应当地的环境，让煤炭从业人员更加细致的学习到如何在自己的岗位做到最好。安全法规是针对各种危险进行细致的分类，将经常碰到的各种安全隐患的情况进行系统的规定，防止从业人员在操纵机械、维修等情况时违规操作，以至危险发生。

事故案例包含两类:事故案例和事故处理。本模块对各种事故案例进行分析整理，一方面能让从业人员学习如何进行应急处理，另一方面对从业人员进行警示，使得从业人员按规定工作。事故案例对各种事故案例进行分析，学习事故发生的原因，学习如何防范此类事故的发生。进一步巩固前面学习的法律规定，让从业人员从事故中懂得如何在日常工作中防范事故发生。事故处理模块通过对事故相关人员的责任追究，对从业人员进行警示，使从业人员从内心产生防范意识。

1.2 决策用户和管理员功能

事故法律检索:如果事故发生了，那么这件事故到底违反了哪些法律法规，相关的法律规定又是怎样规定的?通过本模块的功能，决策者和监察者可以找到事故发生的主要原因。决策者只需要将事故详细描述，系统将对案例进行智能分析，推理出与之相关的法律条文。

智能决策:本系统可以根据生产的相关情况，判定出矿井的安全等级以及煤矿所处的安全等级，适用于检查人员对矿井情况进行评价。同时通过建立生产检查表，可以监控检查最近一段时间的矿井情况。

管理员主要负责数据库的管理，数据库管理包括三方面的数据库:知识数据库、法律数据库、用户管理数据库。管理员可以在知识数据库中添加栏目，添加相关知识，法律数据库可以添加相关法律，用户数据库主要管理用户，添加增删用户以及权限的管理。

2 网站实现

2.1 数据库设计

网站的基本功能包括学习、查询和管理三种功能，因此首先在设计数据库时候需要设计知识储存数据表(article、law和stand)，管理员管理用户时需要设计用户数据表(manager)，管理员可以通过用户数据表对知识储存数据表进行增删修减，当然还有其他的附属数据表，例如栏目数据表(column)，子栏目数据表(column_son)等，管理员都可以对这些数据进行修改。图3显示了数据库之间的关系。以管理员为核心，对知识数据库和系统数据库中的表进行添加和修改管理。

图3 数据库结构

2.2 网站核心代码

对于PHP网站，所有核心都是围绕数据库执行增加、删除、修改、查询四种命令。

增加数据技术:

插入语句可以将数据插入到数据库中，管理员和决策用户都可以利用这个语句插入数据到数据库，在语句插入前系统会根据输入的关键字进行数据的查重。

删除数据:

首先将被删除的数据标志代号传递到删除页面，通过delete语句从数据表中删除相应的数据。管理员删除用户，删除栏目，删除文章都是通过这个语句进行的。

修改数据:

更新语句可以将数据表中的数据直接更新为新传递的数据，管理员可以通过该语句对用户权限更改，文章更改，栏目更改等。

查询:

该段将表单中用户输入的数据用POST方法交给处理页面 safety_table_OK.php，这是提交处理。

该段首先接收表单传过来的数据，然后从数据库中查询传值，将数据处理成数组之后输出。

3 结论

煤炭安全管理决策系统投入应用后，根据不同地区的煤矿，还可增加适宜各地煤矿的知识。煤炭安全管理智能系统的使用可以防患于未然，保护企业财产和职工人身安全;最大限度地避免事故的发生，当发生事故时，能够迅速有效的采取应急措施，最大限度地减少事故损失。同时煤矿企业将自身实际情况交给大数据进行评测，能够让现代煤矿进行安全科技创新管理，促进矿井健康发展，实现本质安全型矿井。

［1］ 吴立新，等.三论数字矿山——借力物联网保障矿山安全与智能采矿［J］.煤炭学报2013，37(3):357-365.

［2］ 孟磊，等.基于矿山物联网的矿井突水感知关键技术研究［J］.煤炭学报，2013，8:1397-1402.

［3］ 郭江涛.基于物联网感知的煤矿安全监控系统设计［J］.自动化与仪器仪表，2015，5:35-36.

［4］ 杨仁树，等.煤矿巷道掘进爆破智能设计系统及应用［J］.煤炭学报，2013，38(7):1130-1135.

［5］ 刘伟.基于物联网技术下的煤矿智能安全管理系统的研究［J］.煤炭技术，2013，32(7):86-87.

［6］ 吴慧，毛敏芹.谈煤矿智能知识服务系统设计与实现［J］.煤炭技术，2013，32(7):82-83.

［7］ 翟桂武，潘涛.煤矿智能生产管理系统的研究与实践［J］.煤炭学报，2014，39(8):1530-1538.

［8］ 马娟.煤矿安全评价指标体系及评价软件开发研究［D］.淮南:安徽理工大学，2010.

［9］ 马玉萍.基于WEB模式的煤炭安全管理信息系统［J］.煤炭技术，2011，30(11):158-160.

［10］ 龙涛.基于WEB的网络运行维护信息管理系统的研究与实现［D］.大庆:东北石油大学，2012.

［11］ 张嵩.PHP开发框架的研究与设计［D］.厦门:厦门大学，2014.