权万杰 魏会军 战修宇

(1.通化钢铁集团桦甸矿业有限责任公司，吉林 桦甸 132400；2.通化钢铁集团板石矿业有限责任公司， 吉林 白山 132400；3.通化钢铁集团大栗子矿业有限责任公司，吉林 临江 132400)

1 系统整体的框架

1.1 地理信息系统概述

地理信息系统是由计算机软件、硬件构成，其功能主要是采集地理数据信息，并将数据信息存储到数据库内部，以供使用人员来检索数据、分析数据。GIS 提供了地表以上的各类空间动态信息，这样会帮助使用人员开展各类型的决策。计算机系统的构建会实现数据的高效传输、搜集，并且GIS 技术也包含遥感学、环境科学、信息学、管理学、地理学等各类学科的综合。其核心就是基于计算机技术来构建地理空间的数据信息系统，以使地图变得更加可视，来开展后期的空间分析。

1.2 GIS的功能

GIS 功能包含了地理数据的采集、数据的输入、地图的编辑，以及数据的管理和空间的分析、地形分析和数据输出显示。在GIS 系统内部，会形成二维、三维的地理数据，该数据会包含实体的地理空间位置，控件的属性。GIS 技术更多是按照图层的方式，来存储数据，然后对地理信息内容，根据其特征，以及将不同类型的数据进行整合，来建立图层，这种方式会便于数据的修改和提取。

1.2.1 选取系统软件

近年，国内的GIS 得到大范围的普及和运用，随着新软件不断地涌现出来，在国内充斥着大量的软件版本，各个软件的功能也有较大的差异。因而，在矿井生产中，企业要根据自身的实际生产状况，来构建系统，搭建安全管理信息平台，以及购置这样的软件[1]。

1.2.2 信息系统总体结构

随着国内信息技术的快速发展，很多矿山生产企业通常会将矿山内部的安全系统建设作为公司的一个主要工作。将计算机技术作为基础，来构建安全系统，并对现有的安全管理机制进行优化改进。结合实际矿山生产的具体业务需求和工作内容，以及工作流程，来构建系统架构。将系统的架构分为业务的处理层、数据库和应用分析层三个部分。其中，业务处理层会包含数据的收集，应用客户端来开展应用分析，进而为后续的投资决策提供信息支持[2]。

2 系统功能的实现

2.1 地理底层数据的处理

要实现测绘图纸数据的管理，这时就需要将一些大量的纸质数据转化为计算机可以识别的数据信息，来实现数据数字化。可以利用扫描设备对于纸质资料进行扫描，来获取图纸的属性信息。之后，测绘人员也要利用数字信息，来构筑数据模型，将数据保存在系统内部，其中GIS 系统平台，可以开展图形的绘制，包含井下地理地形图、巷道图等各种图形的绘制。此后，在GIS 软件内部，也可以看到图形的编辑、添加线条或修改图形，来完善地形图的输出功能。在显示器上，可以清楚地显示图形以及对图形的分层显示，并将图层缩放、移位。在系统内部，可以将不同的测绘目标放入到不同图层上，每一个图层都是一个表格，并将若干个图层进行叠加。在矿山的生产期间，由于矿山生产作业环境比较复杂，这样就可以应用GIS 多图层功能，来完成矿山地理地形的测绘。

2.2 数据的处理

在GIS 系统内，可以对矿山生产作业的开采状态，作业路线以及生产作业现场内部的各个设备的布局等相关数据进行采集。在GIS 软件上，可显示作业的路线和各设备的布局状况。此外，在GIS 文件内，也可以包含一些部门的管理、班组的管理，并具备数据的添加、删除、修改等功能[3]。

2.3 监测安全隐患

GIS 系统内，可以对现有数据进行分类编码，然后将数据以点线的方式，来传达到计算机数据库内部。对于矿山周围的地理地形数据，要构建系统数据库。之后，在数据库内部将每一组的数据完整地保存，然后形成图形。根据各地理地形图属性之间的关联，来构建系统地形测绘图。在数据库内部，形成数据文件和属性文件，然后在图形文件中，就要标识出数据的形态和位置，扩展属性文件，并记录好各数据对象和数据信息，以此来拓展数据。

2.4 GIS的数据处理

GIS 其中一个最主要的特点就是可以开展数据的图示化，然后利用计算机软件对后台的数据库进行修改、删除、增加等操作。在数据库的后台，可以形成各种类型的图形，以此来为管理人员使用查询，并为开展数据的统计分析提供支持。用户在GIS 软件内部，单击图形，就可以了解到该图形的全部数据信息。应用GIS 转变，解决传统纸质图像信息量比较单一的问题，应用多图层的图形可以容纳更多的地理数据信息。因此，以地形图作为基础，来构建信息系统。近些年，国内的矿山企业都大力地在公司内部构建地理信息系统，来为矿山的生产，提供信息保障。例如，可以在GIS 软件内去设置某一个设备的名称，然后系统就会直接将该设备显示在屏幕之上。通过闪烁的光标来标定设备，然后跟踪目标，如果目标超出了屏幕，这时地图可以自动平移，使用人员可以根据所选择的对象尺寸、排水量等数据，来直接生成可视化的直方图、饼状图和点状的分布图[4]。

3 安全管理信息系统功能的应用

企业内部建立的基于GIS 技术的安全信息系统，包含日常的生产管理系统、矿山电路监测系统、矿物质的运输监测系统和安全培训系统、物料管控系统和矿上的救护等各系统。

3.1 安全培训系统

矿山企业根据实际的安全管控作业的要求，来给内部建立安全培训系统，安全的培训系统内部需要设计年度的安全培训计划，来给内部职工开展定期安全教育活动。让职工了解到新型的安全管理规定和法律法规，提高矿山生产人员的安全意识，进而保证生产作业可以稳定的运行。在安全培训系统内部，要建立培训的跟踪计划，培训的考核以及档案存储，及时跟踪每个职工工作状况。参考以往的培训记录，为该职工制定年度、月度、季度的培训方案和培训计划，并根据工作开展状况，来随时地调整计划[5]。

3.2 日常安全管理系统构建

在安全管理系统内部，要设计好日常的安全管理子系统，对于矿山运营中，出现的安全隐患、违规问题，要及时地处置，然后将各部门各职工的奖惩状况也录入到该系统里。实现系统维护、数据的查询、输出数据报表，开展综合安全分析。矿山的高层领导和安全管理工作人员可以在日常安全系统内，及时地了解矿山生产的实际状况，以及了解各部门作业的发展状况。也可以了解单位内部是否有违规的行为，对于矿山生产过程中出现了重大安全隐患，要及时上报内部的领导人员和安全人员，并开展安全隐患的检查分析，以及时地消除隐患，避免因安全风险扩大，而给矿山的生产带来较大的危险。公司领导要关注重大问题、安全隐患，预防事故发生，以此来实现保障安全生产的目的。

3.3 矿山电路的监测系统

在矿山生产运行中，要建立动态的电路，然后构建通信电路，安全系统可以实现输出矿山内部电路线路数据。然后以图形的方式展现出来，井下的电线布局可以依托巷道来设计。GIS也具有网络的分析功能，可以帮助管理人员作出实时的信息处置，并给予提供警示信息，来确保矿山生产稳定运作。此外，也可以检查各线路的电压线路的运行状况[6]。

3.4 矿山的运输监测系统

矿山企业需要将井下的矿物质运输到井外，这时在矿井内部搭建运输设备，利用安全系统来监测设备的运行，了解各设备的运行状态。在GIS 的安全性系统内部，GIS 技术可以优化运输的路线，然后科学地规划布局作业的进度，来保证安全运输，避免产生井下的安全运输事故。

3.5 建立物资材料的动态管理系统

应用GIS 系统可以实现整个矿区物流的科学调度，以及物资运输的监控。在GIS 软件上的地形图，就可以及时地查询到各生产作业点的物资存储状况。在井下，利用系统来设计最佳的运输路线，以避免在物资的运输期间产生较多的损耗。并合理地控制公司内部的物资存储量，应用GIS 软件可以实现整个矿区的全景显示，了解各设备运行状态和设备维修状况。通过开展设备的维修、材料的保管，来为一线的矿山生产提供支持。

3.6 矿山的救护系统

在GIS 安全系统选址图下，可以显示出矿井内部各工作人员的工作状况，以及通过建立的通信系统，来联系工作人员，以保障现场内部的各人员分配比较合理。在出现紧急状况时，GIS可以创建出最佳的路径，并显示实时的动态信息，来及时调整人员，并通过最佳路径来撤离，开展矿山的救护。

4 结语

在矿山生产期间，企业可以基于GIS 技术，来构建安全管理信息系统。在系统内部，可以清晰地展现出矿井各个作业信息。国内有些矿产公司都开发了安全性系统，来保障矿物商物资的运输、矿产生产的安全。在地理信息安全系统中，根据反馈出来的数据信息，来作出决策，以快速地响应事故，节省物资、运输的费用，提高了矿山生产运行效率。