2礦井災(zāi)害應(yīng)急救援系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能
　　
　　2.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
　　
　　根據(jù)系統(tǒng)需求分析和開發(fā)目標(biāo)，礦井災(zāi)害應(yīng)急救援系統(tǒng)主要包括：決策系統(tǒng)模塊、礦井災(zāi)害模塊、應(yīng)急預(yù)案模塊、災(zāi)害處理模塊、法律法規(guī)模塊和系統(tǒng)總控模塊，其結(jié)構(gòu)見圖1。

　　1)決策系統(tǒng)模塊。它具有維護(hù)和管理礦井基礎(chǔ)信息所需的基本功能，主要由相關(guān)數(shù)據(jù)庫和地物屬性分布組成?；A(chǔ)信息包括礦井情況數(shù)據(jù)庫、主要災(zāi)害信息數(shù)據(jù)庫、安全設(shè)備數(shù)據(jù)庫、井下主要設(shè)備信息數(shù)據(jù)庫以及采掘工作面分布、井下消防設(shè)備分布和井下電話分布等。主要災(zāi)害信息數(shù)據(jù)庫包括水災(zāi)、火災(zāi)和瓦斯等信息數(shù)據(jù)庫。
　　
　　2)礦井災(zāi)害模塊。它具有礦井災(zāi)害知識庫的功能，囊括了礦井災(zāi)害從預(yù)測預(yù)報(bào)到控制處理的一般方法，主要包括礦井災(zāi)害預(yù)測方法、礦井災(zāi)害控制方法、礦井災(zāi)害處理方法。同時(shí)還提供了礦升災(zāi)害案例庫這一功能，方便查找相關(guān)的礦井災(zāi)害案例，以期達(dá)到學(xué)習(xí)借鑒的目的。此模塊所有內(nèi)容均按照水災(zāi)、火災(zāi)、瓦斯3種礦井常見災(zāi)害類型進(jìn)行分類編排，便于查找使用。
　　
　　3)應(yīng)急預(yù)案模塊。它是整個(gè)礦井災(zāi)害應(yīng)急救援系統(tǒng)的核心，具有維護(hù)和管理整個(gè)礦井災(zāi)害應(yīng)急救援的基本功能，主要包括礦井災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案、應(yīng)急救援隊(duì)伍、救災(zāi)設(shè)備數(shù)據(jù)庫、救災(zāi)專家數(shù)據(jù)庫以及國家級礦山救援基地分布等內(nèi)容。在礦井災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案中可以查詢到通用的應(yīng)急救援預(yù)案，如國家局制定的礦山重特大生產(chǎn)安全事故應(yīng)急預(yù)案，也可以查詢到針對本礦井實(shí)際的自行制定的應(yīng)急預(yù)案內(nèi)容。
　　
　　4)災(zāi)害處理模塊。為提高應(yīng)急救援反應(yīng)速度和協(xié)調(diào)水平，以知識庫的形式向決策者提供災(zāi)害處理方法、救災(zāi)專家?guī)旌途葹?zāi)設(shè)備庫等內(nèi)容，幫助決策者及時(shí)采取適當(dāng)措施應(yīng)對突發(fā)事件。此模塊按照水災(zāi)、火災(zāi)和瓦斯3種災(zāi)害類型提供針對礦井特定災(zāi)害的應(yīng)急處理措施和專家、設(shè)備的查詢功能。
　　
　　5)法律法規(guī)模塊。以電子文檔的形式提供了礦山生產(chǎn)適用的各項(xiàng)法律法規(guī)和部門規(guī)章制度，能夠按照目錄、索引和關(guān)鍵字進(jìn)行查詢、打印，同時(shí)預(yù)留了擴(kuò)展接口，用戶可以隨實(shí)際變化增減法律法規(guī)條文，有效地減少了檢索規(guī)章制度文件的時(shí)間，為領(lǐng)導(dǎo)者決策提供依據(jù)。
　　
　　6)系統(tǒng)總控模塊。此模塊以數(shù)據(jù)庫和知識庫為基礎(chǔ)構(gòu)筑系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境，輔以友好的用戶界面和人機(jī)對話過程，有效地實(shí)現(xiàn)了礦井采掘工程平面圖的顯示、查詢、編輯功能，以及避災(zāi)路線的動(dòng)態(tài)顯示。
　　
　　礦井災(zāi)害應(yīng)急救援系統(tǒng)能夠?yàn)榈V井突發(fā)性事故和災(zāi)害的應(yīng)急管理提供一個(gè)完整的解決方案。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對礦井基本情況、主要災(zāi)害信息、危險(xiǎn)源分布及救災(zāi)力量等信息的查詢、圖形編輯、屬性更新，確定特定災(zāi)害的影響范圍，大致預(yù)測災(zāi)害損失。在災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)與快速救援指揮中顯示最佳避災(zāi)路線，調(diào)度與管理抗災(zāi)力量，對應(yīng)急預(yù)案數(shù)據(jù)庫進(jìn)行決策支持和數(shù)據(jù)更新，從而方便生產(chǎn)單位在災(zāi)害發(fā)生時(shí)及時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，輔助領(lǐng)導(dǎo)全面掌握災(zāi)情并進(jìn)行救災(zāi)指揮決策，將災(zāi)害損失降到最低限度。
　　
　　2.2數(shù)據(jù)庫的組織與建立
　　
　　2.2.1建庫流程
　　
　　數(shù)據(jù)的豐富性、正確性和實(shí)時(shí)性直接關(guān)系到礦井災(zāi)害救援的效果。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是在資料收集和策劃階段即開始建立，在軟件編制過程中不斷豐富其內(nèi)容?？紤]到本系統(tǒng)建成之后結(jié)合礦山企業(yè)現(xiàn)有內(nèi)部辦公網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)數(shù)據(jù)共享的問題，以及數(shù)據(jù)庫內(nèi)表單較多數(shù)據(jù)豐富、未來數(shù)據(jù)庫擴(kuò)充的需要，為保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全和提高數(shù)據(jù)的管理效率，本系統(tǒng)選用了功能強(qiáng)大的SQLSever2000作為后臺數(shù)據(jù)庫。先后建立了礦井情況數(shù)據(jù)庫、主要災(zāi)害信息數(shù)據(jù)庫、安全設(shè)備數(shù)據(jù)庫、主要設(shè)備數(shù)據(jù)庫、地圖屬性數(shù)據(jù)庫以及救災(zāi)專家數(shù)據(jù)庫和救災(zāi)設(shè)備數(shù)據(jù)庫等。
　　
　　2.2.2數(shù)據(jù)的分層組織
　　
　　GIS數(shù)據(jù)庫存在2類數(shù)據(jù)：屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)。屬性數(shù)據(jù)表示空間物體與幾何位置無關(guān)的屬性。空間數(shù)據(jù)表示物體的位置、形狀以及相互關(guān)系等方面的信息。數(shù)據(jù)采用分層的方式存放。
　　
　　2.2.3數(shù)據(jù)的查詢與顯示
　　
　　在礦井災(zāi)害應(yīng)急救援系統(tǒng)中，用于查詢和顯示等功能的數(shù)據(jù)全部存放于數(shù)據(jù)庫中。用戶在查詢地圖中的某個(gè)地物信息時(shí)，GIS系統(tǒng)首先將此地物映射到地物所在圖層的空間數(shù)據(jù)庫中，并根據(jù)空間數(shù)據(jù)庫中的有關(guān)字段檢索與之相關(guān)聯(lián)的屬性數(shù)據(jù)庫，獲得此地物的屬性信息并以圖表的形式將查詢結(jié)果顯示出來。
　　
　　當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí)，用戶只需在地圖上點(diǎn)擊災(zāi)害發(fā)生區(qū)域，在彈出的菜單中選擇相應(yīng)的災(zāi)害處理情況，系統(tǒng)就會根據(jù)用戶所選擇的區(qū)域ID值自動(dòng)判斷和選擇相應(yīng)災(zāi)害的處理措施、救災(zāi)專家和救災(zāi)設(shè)備，并將結(jié)果顯示出來。系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫的關(guān)系圖見圖2。

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　　3系統(tǒng)應(yīng)用
　　
　　開發(fā)本系統(tǒng)的主要目的是依托GIS平臺，將礦山生產(chǎn)工作范圍內(nèi)的電子地圖、屬性數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)相結(jié)合，構(gòu)成地理信息系統(tǒng)平臺，通過此平臺，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工作范圍內(nèi)井下巷道、采掘工作面和各種機(jī)械設(shè)備數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)的全面整合，達(dá)到數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理和資源共享。同時(shí)在此基礎(chǔ)上提供災(zāi)害預(yù)測、控制和應(yīng)對方案，提高管理工作的科學(xué)性、規(guī)范性，以及災(zāi)害處理工作的及時(shí)性、準(zhǔn)確性。
　　
　　本系統(tǒng)建成后在河北東龐礦進(jìn)行了實(shí)地應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)需要繪制、編輯多條避災(zāi)路線；路線可以放在不同的圖層中；可以沿事先設(shè)定好的避災(zāi)路線動(dòng)態(tài)模擬人員避災(zāi)逃生路徑。本系統(tǒng)在開始研制時(shí)就考慮到了后續(xù)功能的可擴(kuò)展性，一次編程，實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能。目前該系統(tǒng)應(yīng)用于該礦的調(diào)度室、總工室、采掘工程、運(yùn)輸系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、提升系統(tǒng)等部門，系統(tǒng)運(yùn)行良好，并進(jìn)行了多次模擬救災(zāi)推演，效果理想。
　　
　　4結(jié)論
　　
　　通過對地理信息系統(tǒng)和礦井災(zāi)害救援技術(shù)的研究，建立了基于GIS技術(shù)的礦井災(zāi)害應(yīng)急救援系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了礦井災(zāi)害應(yīng)急救援技術(shù)的可視化，為災(zāi)害預(yù)防和處理提供了有力的技術(shù)支持。主要研究成果有：
　　
　　1)根據(jù)相關(guān)法律、法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和事故應(yīng)急救援要求，建立了礦井災(zāi)害應(yīng)急救援系統(tǒng)軟件平臺，并編制了礦井災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案。
　　
　　2)利用GIS強(qiáng)大的圖形信息處理功能，實(shí)現(xiàn)礦井電子地圖的可視化，并將圖中地物的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)完美結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)圖元的查詢和反查詢，為礦井災(zāi)害應(yīng)急救援提供決策依據(jù)。
　　
　　3)將GIS與井下重大危險(xiǎn)源及應(yīng)急救援?dāng)?shù)據(jù)庫連接，實(shí)現(xiàn)了井下重大危險(xiǎn)源分布在地圖上的顯示功能，并能動(dòng)態(tài)模擬各區(qū)域相應(yīng)災(zāi)害的避災(zāi)路線、影響范圍及災(zāi)害處理措施，引導(dǎo)人員及時(shí)逃生，同時(shí)指導(dǎo)救援人員及時(shí)開展救援工作。
　　
　　4)建立了強(qiáng)大的災(zāi)害應(yīng)急救援知識庫，為領(lǐng)導(dǎo)和事故救援人員的決策提供依據(jù)。
　　
　　5)建立了一套相對完整的礦井災(zāi)害應(yīng)急救援系統(tǒng)軟件，軟件界面友好、圖文并茂，為礦井的安全生產(chǎn)、制定相關(guān)的災(zāi)害預(yù)防和控制措施提供科學(xué)的決策體系，為礦井的應(yīng)急救援技術(shù)提供一條新思路。