安全信息流程自动化管理系统的开发与应用

孙中行  王  健  刘  阳  杨文利

（枣庄矿业集团公司高庄煤矿）

  第一章序论

安全是煤矿企业永恒的主题，保障职工生命安全是煤矿企业管理者最大的政治任务。尽管国务院及国家安全生产监督管理总局三令五申狠抓安全生产，但近几年来全国各地煤矿事故频繁发生，重特大煤矿灾难时有发生，造成在许多人的观念中，煤矿业就是一个管理粗放、职工劳动强度大、技术水平低的高危行业，其时这是对煤矿行业的误解，国外发达产煤国家如美、英、德、澳等国已基本消灭重大死亡事故，在美国，煤矿千人事故死亡率已低于金属、建筑、化工等20个行业，而成为相当安全的行业呢？具国内外权威机构和专家分析，除井下生产条件复杂、作业空间狭窄及受水、火、瓦斯、煤尘、顶板、冲击地压等自然灾害的威胁等客观条件外，导致煤矿事故频繁发生有以下三大原因：

一、必要的科技设备投入不够，新技术应用欠缺

由于前些年我国煤炭行业不景气，造成必要的科技投入欠账较大，有的企业领导对先进设备、新技术的应用重视程度还不够。更有的煤矿个体承包业主为求得高额利润连必要的瓦斯、风速等监测监控系统、必要的通风设备都上不齐全，更谈不上购置现代化的采煤掘进机械设备了。

二、安全管理手段落后，安全责任感不强

煤矿安全管理人员人浮于事的现象时有发生，不愿下井或下井次数较少，对不断变化的井下作业环境及安全状况不甚了解，发现不了问题，难以准确掌握井下真实情况，更谈不上现场解决问题，尤其是一些边远死角及环境相对恶劣的工作头面，更是无人问津，即使去了也是蜻蜓点水、走马观花。有的虽然发现隐患待上井后填完“隐患信息卡”后，由于管理手段落后，信息反馈不畅，由人工完成隐患排查闭合流程，很容易造成流程不闭合现象发生，使隐患排查处理不够及时，再者各级管理人员及员工安全责任感不强，违章指挥、违章作业时有发生，给事故发生埋下了种子。

三、各级培训重视程度不够，员工素质、操作技能低。

我国煤矿从业人员素质的基本现状是：煤矿从业人员文化程度低，导致煤矿从业人员的整体安全意识不强。管理人员往往是理财的好手、经营的能手，却是安全生产的生手。专业技术人员相对较少，尤其是专业院校毕业的采、掘、机、运、通等人才更是缺乏。相当多的煤矿企业对职工的安全教育培训也是走形式，象征性地发个上岗证，以应付有关部门的检查。

传统的煤矿安全管理存在以下弊病：

1、信息来源不够及时、准确。

走动式管理是世界上流行的一种创新管理方式，尤其适合于煤矿行业，多数煤矿为了搞好安全生产工作，对其安全生产管理部门或人员制定下井指标和巡查路线等，但是由于管理手段落后，采用手工填卡、签字等，不可避免地存在着弄虚作假现象，很容易使“走动式管理”流于形式，致使安全管理信息源不够准确。

井口信息员将下井人员所填信息卡汇总整理后，再人工传递相关领导和部门，势必影响安全隐患等问题的解决。

2、信息反馈不够及时，问题解决不够彻底.

由于整个信息传递手段落后，不够畅通，问题隐患解决情况等信息反馈迟缓，致使有的隐患问题解决不够彻底或没有解决而无人复查或漏查。

3、罚款标准、“三违”定性不够准确

大多煤矿都制定了影响安全生产的罚款标准及“三违”现象定性标准，但由于条目较多，执行起来难度较大，致使同一问题不同人、不同单位、不同时间罚款金额不一，同一“三违”定性不一，势必造成被罚单位和个人有情绪，严重者造成逆反心理，影响其工作积极性。

针对以上安全管理弊端，我们开发了集井上下电子巡查点定位、安全生产信息采集、安全罚款及三违编码、隐患处理流程自动化、管理人员下井频率设定及预警系统，彻底解决了传统安全生产管理中存在的弊端。

系统应达到的目标和功能

1、对安全生产环境中人的不安全行为进行按标准定性，并及时帮教和闭合管理，确保三违人员按时得到教育和处理，杜绝三违定性的随意性。

2、规范各级管理人员安全罚款，杜绝罚款的随意性，并能及时迅速的进行闭合管理。

3、对现场管理人员检查出的隐患进行快速、自动、精确的过程控制和处理，及时消除事故隐患。杜绝隐患整改不及时而造成事故的现象。

4、实现井下现场始终处于有效的管理之中，规范管理人员的下井频率，杜绝管理上的盲点和死角。

本系统由“安全隐患流程闭合管理预警系统”、“安全质量罚款流程闭合系统”、“三违查处帮教闭合系统”、“无盲点安全检查预警系统”等4个子系统组成，各系统相对独立。

⑴“安全隐患流程闭合管理预警系统”：

安全隐患闭合流程：

信息收集→井口信息员隐患录入→根据编码进行分级→按分管范围进行提交→隐患分别流向指定部门→隐患部门制定整改措施→按时整改→隐患单位整改后反馈→安监员复验→根据验收结果确定是否完结和升级处理。

隐患整改完结，系统自动发出手机短信告知查隐患人：“你查隐患已整改完毕”。

升级处理：

对重大隐患或直接危及人身安全的隐患必须立即整改，不得拖延。对限期整改的隐患未在规定时间内整改的，升一级处理→分管专业科室负责人，拖一天未整改，升二级处理→矿分管副总，再拖一天未整改，升三级处理→矿分管领导，停止生产，逐级追究责任。

⑵“安全质量罚款流程系统”：

信息收集→罚款内容录入→根据编码自动生成罚款金额→被罚单位→单位落实→签署意见→反馈。

⑶“三违查处帮教闭合系统”：

信息收集→三违内容录入→根据编码自动生成三违性质→三违所在单位→单位落实→签署意见→反馈。

⑷“无盲点安全检查频率预警系统”：

信息收集→根据领导干部填写的下井地点录入→根据各级领导业务分管范围和规定现场检查区域频率进行对照→未能按规定的检查频率实施检查，提前2日通过手机短信发出警示→实施检查达到标准后警示解除，未实施检查的罚款50元。

安全信息流程自动化管理系统充分利用现在的网络通信资源，使煤矿安全信息管理实现实时化、高效化、无纸化，用计算机网络技术来推动现代信息管理的提高。

第二章安全信息流程自动化管理系统的研究和开发

一、开发工具

软件开发工具我们选用北京思维加速公司业务平台作为本项目的开发工具， 业务基础平台是从信息化的整体、全局和发展的角度出发，为保障信息化成功而提供的战略支撑工具。业务平台为信息系统的规划、设计、构建、集成、部署、运行、维护和管理等提供高可用性、高合理性的体系架构，真正实现“用户主控，随需而变，全局规划，整体集成”的信息化战略。

采用业务建模作为信息系统的主要开发模式。简单来说，业务建模，就是基于企业工程理论和业务模型体系，来分析、设计、开发和维护信息系统。

业务建模的关键基础是业务模型体系，业务模型体系是从企业信息化的需要出发，针对企业的业务和管理所做的一种体系性抽象和描述，业务模型体系可以为信息系统的设计和开发提供科学、合理的导向和依据。

业务建模的过程，是从业务和管理的现实和知识出发，依据和参照业务模型体系，采用业务建模工具，设计并构建出相关的业务模型资源，业务模型资源是业务建模的主要产品。

1、基本原理

业务架构平台引入了一种全新的管理软件开发和运行模式 —— BMD(  Model Driven) 。这种模式的基本思想是：

用业务建模工具来开发管理软件

用业务运行平台来运行管理软件

业务建模的直接产品，我们称为业务模型应用资源。将业务模型应用资源发布到业务运行平台上，就可以得到相应的信息系统。

图(1)

基于业务架构平台的软件开发和发布示意图

提供了与上述原理相吻合的产品体系。 产品体系中的核心产品包括：

              Studio：业务建模开发工具

              Platform：业务支撑运行平台

图(2)

BMD模式体现了“以模型应用资源为中心”的思想，这一思想要求使用业务建模驱动的开发模式，并将建模的结果——“业务模型应用资源”作为管理软件开发的最终产品，以“业务模型应用资源”为主要的目标对象，进行信息系统的设计、构造、发布、集成、维护和管理。

图(3)

2、应用开发模式

采用业务建模作为信息系统的主要开发模式。简单来说，业务建模，就是基于企业工程理论和业务模型体系，来分析、设计、开发和维护信息系统。

业务建模的关键基础是业务模型体系，业务模型体系是从企业信息化的需要出发，针对企业的业务和管理所做的一种体系性抽象和描述，业务模型体系可以为信息系统的设计和开发提供科学、合理的导向和依据。

业务建模的过程，是从业务和管理的现实和知识出发，依据和参照业务模型体系，采用业务建模工具，设计并构建出相关的业务模型资源，业务模型资源是业务建模的主要产品。

业务建模示意图--图(4)

需要指出的是，业务建模并不等同于免代码开发。模型与代码同样是描述业务的手段和方式，业务建模工具的确可以大幅减少代码，降低信息系统的开发难度和成本，提高开发的效率，而且，许多信息系统也的确可以用建模工具免代码完成。但是，由于在现实的业务和管理中，普遍存在着大量的复杂业务逻辑，如MRP中的BOM（物料清单）算法等，这些业务逻辑本身就是程序逻辑，描述这些业务逻辑的最佳手段就是程序语言，因此，程序语言也是业务模型体系的一个不可缺少的组成部分，业务建模工具必须具备体系的、基于业内技术标准开放的编程能力。

3、应用发布模式

业务运行平台是一种能够理解和运行业务模型资源的软件支撑环境或执行引擎。通过运行平台直接执行建模结果——业务模型应用资源，即企事业的各种业务，实现了业务模型和系统实现技术的分离，从根本上提升管理软件的技术无关性。运行平台通过其提供的各类技术驱动支持程序，能够支持各种主流的操作系统、数据库、基础技术环境、应用运行模式和应用通讯模式，并可平滑地迁移到完全不同的，或未来的实现技术上。

图(5)

4、业务模型应用资源

业务建模的产品是模型资源。我们把一组逻辑上独立的、完整的、完成特定范围业务的模型资源的集合称为业务模型资源集，一个信息系统可以包含若干个模型资源集，如人事系统模型资源集、生产系统模型资源集、财务系统模型资源集和OA系统模型资源集等等。

图(6)

模型资源集包含了完成特定业务所需的完整的业务模型精确描述及复杂业务逻辑代码资源。模型资源集

具有技术平台无关性，并通过在数据库虚拟的文件系统或转存文件等形式持久存储。基于同一模型体系上的模型资源集一般具有如下特征：

具有统一的资源组织、命名和引用规范

采用统一的资源存储、定位、索引和访问机制

支持业务模型资源的版本管理

提供业务资源的安全访问控制

允许开发者或团队分配权限，如资源保护，授权管理等

对来自不同生产厂商的模型资源，具有相同的可重用性、可集成性和可协作性的模式体现了“以模型应用资源为中心”的思想，提供了业务模型资源创建、修改、存储、发布、运行、版本控制和权限管理的全面支持。

图(7)

以业务模型资源为中心

二、组织机构模型

图(8)

1、组织机构

图(9)

以树结构的形式显示出各部门、部门下岗位及岗位成员之间的层次关系。

通过此功能创建单位的机构和部门，分配岗位和岗位成员。

2、人员管理

图(10)

系统统一管理整个煤矿所有人员信息,包括人员姓名、年龄、性别、出生年月、政治面貌、所在单位、学历、工龄等信息。

在左边的组织机构树中选择相应的部门，然后在右边人员属性中的基本属性页面中添加一个新的人员并设置编码，保存成功后可以切换到人员的扩展性页面，添加人员详细信息。

3、岗位管理

图(11)

每个组织下都设有相应的岗位，对于岗位和人员存在多对多的关系。即：一个岗位存在多个人员，同时有可能一个人员有多个岗位。这样的操作方便了功能的分配。对于同一种工作我们只需要设置一个岗位即可，方便操作。

4、功能管理

图(12)

每个人员的身份和岗位的不同所拥有的功能权限也是不同的，通过此功能可以给每一位人员分配不同的管理功能。

继承的业务功能：该处只做显示用。继承的业务功能是指当在一个机构或部门下上分配了某个业务功能时，其下属的所有部门、岗位、人员都会拥有和管理这些业务功能的权限。当在左边的组织机构中选中某一机构、部门或人员时此处就会显示出这该机构、部门或人员通过他的上一级或再上一级所继承的业务功能。

例如：要将某个业务功能分配给整个高庄煤矿下的所有人员，就可以在组织机构中选中高庄煤矿然后再在业务功能中选择相应的业务功能，然后点击确定，那么整个高庄煤矿下的的有人员就会都拥有此业务功能的操作权限。

已分配的业务功能：通过此处根据每个人员的岗位的权限的不同，给其分配或取消分配不同的业务功能。

５、流程监控

系统还提供流程监控功能，以便矿领导、安监处、业务科室等及时监控隐患处理情况，确保隐患得到及时处理。方便领导及时进行监控，对于未及时进行处理的工作，领导可以进行及时的处理。

波特图：

图(13)

甘特图：

图(14)

流程轨迹：

图(15)

6、任务处理

图(16)

用户打开信息平台系统自动提示需处理任务有多少个，（提示方式有声音、短信等）

系统将需处理任务罗列在屏幕上，管理者用鼠标双击即可进入查看隐患有关信息，填写处理结果和处理意见等，非常方便快捷。

系统还提供流程监控功能，以便矿领导、安监处、业务科室等及时监控隐患处理情况，确保隐患得到及时处理。

第三章安全信息流程自动化管理系统的实现

一、系统概述：

系统共分为：安全罚款、三违定性管理系统、安全隐患流程闭合管理系统、安全巡查频率预警四个功能模块。

按照有关国家安全法律法规和煤矿规程，结合煤矿实际，分析煤矿近年来出现的有关三违、安全罚款、隐患现象，通过总结整理建立了安全信息编码库共7009条，其中安全罚款编码4270条、三违编码1855条、安全隐患编码874条。

系统采用B/S结构，即采用浏览器通过计算机网络实现安全信息管理．操作方便、快捷，提高了安全管理手段。

二、罚款和三违子系统

1、罚款功能说明

图(24)

安全罚款：输入罚款内容计算机自动检索“罚款编码库” ，对号入座，确定罚款金额，将信息通知有关单位和个人，月底汇总提交到工资科和财务科，从而使罚款其有了依据、避免人为随意性．确保公平公证。并对问题整改进行监督监控，信息在网上反馈，不及时整改，升级处理加倍罚款。

2、三违功能说明

三违处理功能界面

图(28)

此模块主要对“三违”信息进行流程化管理。安监处对各单位机关干部汇报的“三违”信息进行审核并把罚款金额交付给工资部门。有关领导可以对整个流程进行监控和及时地提醒，有效地督促工作人员。并且对严重“三违”进行特别处理和特别提醒。

三违定性管理系统：同罚款一样依据三违编码库由计算机自动确定三违类型、三违性质以及相关处理意见，确保定性准确、合理、公正。

三、隐患闭合流程子系统

主要功能说明

隐患闭合管理系统

图(33)

此模块主要是对安全信息中的安全隐患排查，监控隐患处理情况，可降低事故的发生率。安检处对各个部门各个级别的隐患进行集中管理，督促违章单位及时整改,同时也对验收单位进行管理，提醒有关人员一些未及时处理的隐患。对各类隐患按专业、等级进行编码整理，使其更加规范。

井口信息员将“管理人员下井巡查卡”信息录入电脑，信息包括：巡查人、陪检人、被巡查单位、地点、时间、班次、隐患内容（专业、等级由系统自动判断）、整改责任人等信息。

隐患处理网上提交流程

图(34)

根据隐患等级类型系统确定其相应处理流程，提交有关领导和部门批示拿出处理意见通知相关部门整改（可通过短信通知）。根据隐患性质设定处理紧迫程度：在用户需处理任务栏中以不同颜色表示其紧迫程度。通过设定限改期限来确保隐患及时处理，到期未处理系统自动升级处理加倍罚款并将信息反馈给相关领导和部门。

四、安全信息流程自动化管理系统特点总结和经济效益.

1、特点：

对生产环境中人的不安全行为进行按标准定性，并及时帮教和闭合管理，确保三违人员按时得到教育和处理，杜绝三违定性的随意性。

对现场出现的隐患进行快速、自动、精确的过程控制和处理，及时消除事故隐患，杜绝隐患整改不及时而造成事故现象。

规范各级管理人员安全罚款，杜绝罚款的随意性。

1、实现井下人员始终处于有效的管理之中，杜绝管理中的盲点和死角。

2、整个系统能进行快速、自动、精确的流程控制和处理实现系统闭合，对罚款、三违以及隐患未按时间处理的进行升级处理；对与及时处理的，系统将自动向查隐患人发出手机短信，告知隐患整改完毕。

3、对各级管理人员工作范围所规定的下井检查频率，实施跟踪监控，对不合格的及时进行电脑信息提示，并以手机短信通知。

4、建立三违、罚款、隐患信息库，实现电脑自动罚款、三违定性、隐患定等级，避免乱罚款、乱定性、乱升级等现象。

2、经济效益：

煤矿安全信息流程自动化管理系统的建立，对提高煤矿的安全水平乃至整体矿井管理水平具有重要作用，同时给煤矿带来了巨大的经济效益，该成果在矿井安全中的应用，查处三违3911条，进行罚款169余万元，分析并处理隐患21475条，避免直接和间接损失200多万元。

参考文献

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[14]    殷登祥主编，《科学家谈21世纪高科技》，陕西人民教育出版社1997年版。

[15]    殷登祥主编，《高科技与人文因素》，福建人民出版社2002年版。

[16]    殷登祥、[英]R.威廉姆斯、[英]沈小白主编，《当代科学、技术与社会（STS）前沿——技术的社会形成》，首都师范大学出版社2004年版。

第一作者简介：孙中行  男  汉  1965年09 月出生，毕业于中国矿业大学本科，工作单位：枣矿集团高庄煤矿信息中心，现任职务：信息中心主任，联系电话：0632-4068778，通讯地址：山东省微山县付村镇高庄煤矿信息中心