摘要： 文章首先对矿井抢险排水决策支持系统的国内外研究现状进行了分析和比较，针对现在矿井抢险排水在存在的问题，提出一套矿井抢险排水应急方案。然后针对抢险排水决策支持系统设计和实现中的关键技术进行了介绍和说明，分析了应急救援决策支持系统的总体构成和系统的功能模块。接着介绍了系统软件的开发工具和运行环境。
关键词： 矿井排水；应急救援；决策支持系统；专家系统；软件开发
中图分类号：TD7文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）17-0020-02
1综述
水害是煤矿的五大灾害之一，是煤矿安全生产的一大杀手。 由于我国地质构造复杂，近年来，有许多煤矿受水害威胁。例如河北峰峰矿区，位于河北省南部大水位地区，煤矿的水患灾害，在矿井安全生产事故中占有较大比重，一旦出水，只要一个矿井的排水能力不足，就可能对多个矿井存在严重的水患威胁，曾多次发生奥灰水、不明老空水突水，给矿井的安全生产和职工生命带来严重影响。作为应对矿井水灾威胁的防范措施，矿井排水抢险的理论研究、抢险系统研制、设备开发制造等日益引起各方科研机构、抢险救援组织、生产厂家和煤矿企业的重视并取得了一系列研究成果，但至今尚无一个成熟、系统的矿井排水抢险系统产品。
研究一种当发生矿井水灾事故时，能够支持快速决策制定抢险方案、迅速组织排水设备安装排水、对排水抢险设备运行状况实时监控诊断的应急抢险救援系统意义重大。
根据多年来煤矿突水抢险救灾的经验，矿井突水抢险失败的原因一是抢险方案制定迟缓，灵活度不够，不能适应复杂多样的现场情况进行及时调整和决策。二是应急预案演练少，真遇到突发情况往往手忙脚乱，反应迟缓，安装抢险速度慢，三是排水设备运行无保障，出现故障不能及时发现处理，无应急预案和相应的预防措施等。四是抢险现场情况不能被及时掌握了解，给决策和抢险工作带来影响。
因此，建立一套矿井抢险排水决策支持系统，有效控制危险源、及时抢救受害人员、指导井下工人防护、查清事故原因、估算危害程度等对于煤矿企业安全生产具有重要的意义。
2国内外现状
决策支持系统是上世纪八十年代迅速发展起来的新型计算机学科，是信息系统研究的最新发展阶段。自美国麻省理工学院的Michael S.Scott Morton和Peter G.W.Keen于上世纪七十年代首次提出“Decision Support System”以来，在短短的30多年里，各国学者对DSS的理论研究与开发应用进行了卓有成效的探索。2000年以来研制的决策支持系统中，比较成功的有：意大利的T.Biagetti等人开发的预测及智能监测专家系统PROMISE（prognostic and intelligent monitoring expert system）；英国的John Martin等人开发出水下自治机动车轨道生成系统；埃及S.A.Ahmed等人开发的水资源回收利用最佳方案选择DDS（决策支持系统）；英国H.S.Neap等人开发的COMBO系统。
我国在上世纪八十年代中期引入决策支持系统概念，这是一项新技术，它是以多模型组合和多方案比较的方式辅助决策的。虽然模型库系统以及它和数据库的结合没有规范的理论和成熟的软件产品，影响了决策支持系统的发展，但是，决策支持系统这个新生事物却引起了计算机学者和管理科学与工程技术人员的广泛关注。关于矿山防排水救援决策支持系统的研究，国内还属于起步阶段，而其它行业的应急救援系统的研究主要有：卫星城市地震应急救灾系统，溃坝洪水应急处理系统，化工企业突发事故应急救援系统以及地铁事故应急处理系统等，但这些系统都是针对本行业的特点而研制，有的系统还在研究和不断完善过程中，真正在实际中应用的应急救援系统比较少。
3抢险排水决策支持系统的功能与结构
3.1 抢险排水决策支持系统的功能矿井抢险排水决策支持系统充分体现先进性、开放性、经济性、界面友好、易用性、易于扩充和维护等特点。
先进性：采用先进的GIS和数据挖掘技术，使系统具有良好的性能和速度，确保整个系统的先进性。
开放性：矿井数字模型采用数据和程序上分离存储，集成现已运行的矿用信息系统数据，实时更新矿井模型。
经济性：该系统生成的方案充分考虑现有设备情况、现有排水系统的工作能力和投入与救灾效果的合理比例。
界面友好：界面是用户和系统联系的中间媒体，所以注重人机交互界面的友好性，充分利用Windows图形能力的优点，提供标准化界面、图形、图标画面显示，以便于系统的使用和推广。
实用性：系统界面信息尽量采用中文方式，尽量降低环境的复杂性，使信息更易理解，缩短用户学习软件的过程。
3.2 矿井抢险排水决策支持系统的结构
3.2.1 信息管理模块该模块以数据库为基础，以友好的用户界面和人机对话功能，展示现有矿井排水系统、供电系统、矿井空间系统、设备情况等信息，并可以实时修改数据，保证与现实情况相符合。
3.2.2 设备选型模块该模块根据当前水灾情况与矿井供电系统、空间系统、排水系统以及库存设备情况等相结合，找出适合抢险时使用的水泵、电机、管道等设备生成抢险排水系统设备明细。
3.2.3 排水预案模块该模块通过设备选型模块所生成的抢险排水系统设备明细与矿井运输系统、安全生产监测系统、矿井空间系统结合生成完整的抢险排水系统草案。生成的草案再通过专家干预，对比与现场情况和实际有无不符现场要求的，对结果进行修改和合议，生成抢险排水系统方案。
4抢险排水决策支持系统的开发与实现
目前，典型的决策支持系统工具软件有很多种，本课题所采用的是Matlab和VB软件。
4.1 前台软件开发工具Visual Basic.NETVisual Basic.NET是微软公司最新推出的一种可视化编程工具。它是从Visual Basic语言演变而来的，是一种为高效地生成类型安全和面向对象的应用程序而设计的语言，是基于.NET框架的完全对象的编程语言。Visual Basic.NET提供可视化的开发环境，使用者可以像搭积木一样构建出程序的界面，而且Visual Basic.NET提供了丰富的控件组，省去了自己编写代码实现这些效果的麻烦，这样就可以把更多的精力放在程序功能的实现上。所以Visual Basic.NET学起来简单，用起来方便。Visual Basic.NET具有以下特点：
①面向对象的特性；②数据访问特性；③交叉继承；④自由线程；⑤WEB服务。
4.2 后台数据分析工具MatlabMatlab是Math Works公司开发的一种工程计算语言，是集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体的高性能数学软件。针对数值模拟中的大量矩阵计算，利用Matlab软件编制高效的计算机程序，对自动形成的排水抢险应急预案，在计算机上进行仿真分析。
4.3 应急救援模块实现应急救援模块具有矿井灾害应急救援控制的功能，用户可通过此模块查询与应急救援相关的所有资料。可以在显示避灾路线的同时，同时配合显示应急预案、灾害处理措施、各个单位人员电话联系表等信息，可以查询主要包括矿井灾害应急预案、应急救援队伍、救灾设备数据库、救灾专家数据库、救灾基地等内容。应急救援模块的流程图如图1所示。
5结束语
通过对矿井抢险排水决策支持技术的研究，建立了矿井抢险排水决策支持系统。该系统的研究实现了当突水灾情发生后，可根据事故矿井的基本数据以及抢险救灾设备现有库存情况，快速自动建立排水救援决策支持系统；根据此系统可依据实际自动调整、修改，并能自动交验其能力各环节参数；采用Matlab+VB的软件开发平台仿真分析，真正实现人机友好交互界面。
应用表明，该系统的建立对于提高煤矿水灾救治方面具有显著效果，并可以大大降低水灾人员和财产损失。但是由于该研究处于起步阶段，仍存在要积极改善的地方。
参考文献：
[1]赵敏．矿井灾害应急救援系统的设计与实现[D].西安电子科技大学，2009.
[2]朱正平．矿山抢险排水概要[J]．煤碳技术，2008，（1）.
[3]别新峰，冉宏振．煤矿应急救援系统存在问题及其对策[J]．中州煤炭，2007，（1）.
[4]孙振兴等．决策支持系统的现状与开发[J]．中国交通信息产业，2010，（3）.
[5]谢旭阳．矿井应急辅助决策支持系统[J]．现代职业安全，2010（3）.
