2礦井災害應急救援系統(tǒng)的結構與功能
　　
　　2.1系統(tǒng)總體結構
　　
　　根據(jù)系統(tǒng)需求分析和開發(fā)目標，礦井災害應急救援系統(tǒng)主要包括：決策系統(tǒng)模塊、礦井災害模塊、應急預案模塊、災害處理模塊、法律法規(guī)模塊和系統(tǒng)總控模塊，其結構見圖1。

　　1)決策系統(tǒng)模塊。它具有維護和管理礦井基礎信息所需的基本功能，主要由相關數(shù)據(jù)庫和地物屬性分布組成?；A信息包括礦井情況數(shù)據(jù)庫、主要災害信息數(shù)據(jù)庫、安全設備數(shù)據(jù)庫、井下主要設備信息數(shù)據(jù)庫以及采掘工作面分布、井下消防設備分布和井下電話分布等。主要災害信息數(shù)據(jù)庫包括水災、火災和瓦斯等信息數(shù)據(jù)庫。
　　
　　2)礦井災害模塊。它具有礦井災害知識庫的功能，囊括了礦井災害從預測預報到控制處理的一般方法，主要包括礦井災害預測方法、礦井災害控制方法、礦井災害處理方法。同時還提供了礦升災害案例庫這一功能，方便查找相關的礦井災害案例，以期達到學習借鑒的目的。此模塊所有內(nèi)容均按照水災、火災、瓦斯3種礦井常見災害類型進行分類編排，便于查找使用。
　　
　　3)應急預案模塊。它是整個礦井災害應急救援系統(tǒng)的核心，具有維護和管理整個礦井災害應急救援的基本功能，主要包括礦井災害應急預案、應急救援隊伍、救災設備數(shù)據(jù)庫、救災專家數(shù)據(jù)庫以及國家級礦山救援基地分布等內(nèi)容。在礦井災害應急預案中可以查詢到通用的應急救援預案，如國家局制定的礦山重特大生產(chǎn)安全事故應急預案，也可以查詢到針對本礦井實際的自行制定的應急預案內(nèi)容。
　　
　　4)災害處理模塊。為提高應急救援反應速度和協(xié)調(diào)水平，以知識庫的形式向決策者提供災害處理方法、救災專家?guī)旌途葹脑O備庫等內(nèi)容，幫助決策者及時采取適當措施應對突發(fā)事件。此模塊按照水災、火災和瓦斯3種災害類型提供針對礦井特定災害的應急處理措施和專家、設備的查詢功能。
　　
　　5)法律法規(guī)模塊。以電子文檔的形式提供了礦山生產(chǎn)適用的各項法律法規(guī)和部門規(guī)章制度，能夠按照目錄、索引和關鍵字進行查詢、打印，同時預留了擴展接口，用戶可以隨實際變化增減法律法規(guī)條文，有效地減少了檢索規(guī)章制度文件的時間，為領導者決策提供依據(jù)。
　　
　　6)系統(tǒng)總控模塊。此模塊以數(shù)據(jù)庫和知識庫為基礎構筑系統(tǒng)的運行環(huán)境，輔以友好的用戶界面和人機對話過程，有效地實現(xiàn)了礦井采掘工程平面圖的顯示、查詢、編輯功能，以及避災路線的動態(tài)顯示。
　　
　　礦井災害應急救援系統(tǒng)能夠為礦井突發(fā)性事故和災害的應急管理提供一個完整的解決方案。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對礦井基本情況、主要災害信息、危險源分布及救災力量等信息的查詢、圖形編輯、屬性更新，確定特定災害的影響范圍，大致預測災害損失。在災害應急響應與快速救援指揮中顯示最佳避災路線，調(diào)度與管理抗災力量，對應急預案數(shù)據(jù)庫進行決策支持和數(shù)據(jù)更新，從而方便生產(chǎn)單位在災害發(fā)生時及時啟動相應的應急預案，輔助領導全面掌握災情并進行救災指揮決策，將災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、正確性和實時性直接關系到礦井災害救援的效果。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。考慮到本系統(tǒng)建成之后結合礦山企業(yè)現(xiàn)有內(nèi)部辦公網(wǎng)絡進行應用時數(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、主要災害信息數(shù)據(jù)庫、安全設備數(shù)據(jù)庫、主要設備數(shù)據(jù)庫、地圖屬性數(shù)據(jù)庫以及救災專家數(shù)據(jù)庫和救災設備數(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的屬性。空間數(shù)據(jù)表示物體的位置、形狀以及相互關系等方面的信息。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
　　
　　在礦井災害應急救援系統(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地物信息時，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)庫中的有關字段檢索與之相關聯(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果顯示出來。
　　
　　當災害發(fā)生時，用戶只需在地圖上點擊災害發(fā)生區(qū)域，在彈出的菜單中選擇相應的災害處理情況，系統(tǒng)就會根據(jù)用戶所選擇的區(qū)域ID值自動判斷和選擇相應災害的處理措施、救災專家和救災設備，并將結果顯示出來。系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫的關系圖見圖2。

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　　3系統(tǒng)應用
　　
　　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)計數(shù)據(jù)相結合，構成地理信息系統(tǒng)平臺，通過此平臺，實現(xiàn)生產(chǎn)工作范圍內(nèi)井下巷道、采掘工作面和各種機械設備數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)的全面整合，達到數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理和資源共享。同時在此基礎上提供災害預測、控制和應對方案，提高管理工作的科學性、規(guī)范性，以及災害處理工作的及時性、準確性。
　　
　　本系統(tǒng)建成后在河北東龐礦進行了實地應用，實現(xiàn)了根據(jù)需要繪制、編輯多條避災路線；路線可以放在不同的圖層中；可以沿事先設定好的避災路線動態(tài)模擬人員避災逃生路徑。本系統(tǒng)在開始研制時就考慮到了后續(xù)功能的可擴展性，一次編程，實現(xiàn)多個功能。目前該系統(tǒng)應用于該礦的調(diào)度室、總工室、采掘工程、運輸系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、提升系統(tǒng)等部門，系統(tǒng)運行良好，并進行了多次模擬救災推演，效果理想。
　　
　　4結論
　　
　　通過對地理信息系統(tǒng)和礦井災害救援技術的研究，建立了基于GIS技術的礦井災害應急救援系統(tǒng)，實現(xiàn)了礦井災害應急救援技術的可視化，為災害預防和處理提供了有力的技術支持。主要研究成果有：
　　
　　1)根據(jù)相關法律、法規(guī)、技術標準和事故應急救援要求，建立了礦井災害應急救援系統(tǒng)軟件平臺，并編制了礦井災害應急預案。
　　
　　2)利用GIS強大的圖形信息處理功能，實現(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)完美結合，從而實現(xiàn)圖元的查詢和反查詢，為礦井災害應急救援提供決策依據(jù)。
　　
　　3)將GIS與井下重大危險源及應急救援數(shù)據(jù)庫連接，實現(xiàn)了井下重大危險源分布在地圖上的顯示功能，并能動態(tài)模擬各區(qū)域相應災害的避災路線、影響范圍及災害處理措施，引導人員及時逃生，同時指導救援人員及時開展救援工作。
　　
　　4)建立了強大的災害應急救援知識庫，為領導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害應急救援系統(tǒng)軟件，軟件界面友好、圖文并茂，為礦井的安全生產(chǎn)、制定相關的災害預防和控制措施提供科學的決策體系，為礦井的應急救援技術提供一條新思路。