祝婷婷

（長春工程學(xué)院，吉林 長春 130012）

信息化使我們從繁重的體力勞動中解放，煤炭是國家重要的基礎(chǔ)能源，通過科學(xué)經(jīng)營理念和信息化的有效結(jié)合，加強(qiáng)信息化建設(shè)速度，有效地節(jié)約企業(yè)生產(chǎn)成本，以推動煤礦企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，提高企業(yè)勞動生產(chǎn)率，將數(shù)字礦山的思想引入煤礦，為煤礦企業(yè)的生產(chǎn)前景注入了活力，對提高煤礦的信息化程度具有非常重要的意義。

一、對數(shù)字礦山的分析

建設(shè)信息系統(tǒng)的總目標(biāo)是非常明確的，管理信息化是先進(jìn)管理思想與信息技術(shù)結(jié)合，即以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)庫為核心，通過建立計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和管理信息系統(tǒng)，利用計算機(jī)技術(shù)來管理資料，進(jìn)行快速、高效的信息收集和處理，保證了數(shù)據(jù)資料管理工作的高效及正確性，通過與企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接，提高生產(chǎn)經(jīng)營管理效能，針對煤礦日常資料的綜合信息管理系統(tǒng)，有利于提高管理效率，對煤礦企業(yè)管理現(xiàn)代化具有重要作用。

1、數(shù)字礦山

我國采礦業(yè)總體信息化水平還不夠高，相關(guān)單位也相繼開展了煤礦管理信息系統(tǒng)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，實現(xiàn)“企業(yè)信息化工程”的主體工程，煤礦企業(yè)也開始投資建設(shè)自己的網(wǎng)絡(luò)，形成動態(tài)管理與遙控指揮系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)分析等功能。數(shù)字礦山是數(shù)字地球在煤礦開發(fā)中的應(yīng)用，數(shù)字地球用數(shù)字化手段處理整個地球問題。數(shù)字礦山是對真實煤礦整體及其相關(guān)現(xiàn)象，其技術(shù)、數(shù)據(jù)和應(yīng)用的統(tǒng)一認(rèn)識與數(shù)字化再現(xiàn)，技術(shù)、數(shù)據(jù)和應(yīng)用都以現(xiàn)有計算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)為手段，是數(shù)字礦區(qū)和數(shù)字中國的一個重要組成部分。數(shù)字礦山的主要功能實現(xiàn)了煤礦生產(chǎn)與經(jīng)營的決策優(yōu)化，各種設(shè)計、計劃工作和生產(chǎn)指揮的計算機(jī)化，數(shù)據(jù)的獲取、存儲、傳輸和表述，生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備的自動控制，是作用于生產(chǎn)過程的直接應(yīng)用，進(jìn)行礦產(chǎn)儲量動態(tài)化管理。

煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)是一個有機(jī)的整體，數(shù)字礦山的建設(shè)涉及到企業(yè)的方方面面，各部分的有機(jī)運行需要信息的支持，能實現(xiàn)我國礦業(yè)生產(chǎn)的跨越式發(fā)展。采礦活動是一種特殊的空間活動，也就是說煤礦企業(yè)不同于其他企業(yè)，它面臨著資源、環(huán)境和發(fā)展等重要問題，其生產(chǎn)作業(yè)場所既有地下，也有地面，所以建設(shè)發(fā)展數(shù)字礦山勢在必行。信息技術(shù)為煤礦企業(yè)實現(xiàn)煤礦的高度信息化、自動化、高效率，提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本來增加利潤，可以實現(xiàn)全方位的數(shù)據(jù)存儲、傳輸和表述，通過優(yōu)化方法在煤礦生產(chǎn)與決策中發(fā)揮作用，實現(xiàn)生產(chǎn)工作和生產(chǎn)指揮的計算機(jī)化和自動化以及生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備的自動控制。根據(jù)數(shù)據(jù)性質(zhì)和需要提供必要的表述形式，為管理和技術(shù)人員提供科學(xué)的決策支持，可大大提高工作效率。

數(shù)字礦山的層次結(jié)構(gòu)自下而上包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層、模型層、模擬與優(yōu)化層、設(shè)計層、執(zhí)行與控制層和管理層?；A(chǔ)數(shù)據(jù)層是數(shù)字礦山的基石，表述層是煤礦企業(yè)的數(shù)字化再表述，為煤礦生產(chǎn)提供優(yōu)化參數(shù)與方案，設(shè)計層即為計算機(jī)輔助設(shè)計層，執(zhí)行與控制層是生產(chǎn)運行的執(zhí)行者，管理層是數(shù)字礦山的辦公人員和管理員。

2、實現(xiàn)數(shù)字礦山建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)

數(shù)據(jù)字典是數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)管理的重要工具，是實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的安全性、完整性、一致性等一個重要手段，通常放在優(yōu)先位置上考慮。數(shù)據(jù)倉庫是偏重于數(shù)據(jù)分析處理的新技術(shù)，其基本特征表現(xiàn)為數(shù)據(jù)倉庫是面向主題的，數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)量是隨時間不斷變化的，數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)是穩(wěn)定的，即是針對特定的客觀分析領(lǐng)域組織的，要隨著時間演進(jìn)不斷地進(jìn)行重新綜合，反映的是不同時間點數(shù)據(jù)快照的集合。

多媒體技術(shù)將文字、視頻、音樂、音效、圖象及動畫進(jìn)行綜合，表現(xiàn)出更生動、具體的形式，幫助采礦工作者工作。

數(shù)據(jù)庫是儲存在計算機(jī)內(nèi)的、共享的數(shù)據(jù)集合，它包括守數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型、從數(shù)據(jù)建模的角度出發(fā)又分為幾種類型，而最成熟最常用的是關(guān)系數(shù)據(jù)庫。隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)在一些領(lǐng)域的不斷深入，關(guān)系數(shù)據(jù)庫服務(wù)器提供了真正的基于集合的操作，在煤礦綜合管理信息系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫的使用減少了網(wǎng)絡(luò)流量，使系統(tǒng)具有更高的可伸縮性，是極為關(guān)鍵的組成部分。我們采用的是Access，它的最大優(yōu)點是簡單易用，Access提供了真正的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理，是多用戶桌面關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。實現(xiàn)以上所設(shè)計的系統(tǒng)功能時，與直觀的用戶控制結(jié)合可以使用面向?qū)ο蟮目梢暬幊陶Z言VB，程序?qū)κ录奶幚硖峁┝送晟频闹С?，利用VB使用Access，開發(fā)出使用方便的輸入窗體，實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)、設(shè)備、人事勞資、銷售、物資、技術(shù)以及辦公中的輸入、編輯、查詢、分析和輸出等功能。

人工智能技術(shù)，即由計算機(jī)來表示和執(zhí)行人類的智能活動。人工智能理論基礎(chǔ)包括數(shù)學(xué)理論、認(rèn)知科學(xué)理論以及計算機(jī)工程理論與技術(shù)。根據(jù)人工智能基礎(chǔ)理論建立工程系統(tǒng)，如數(shù)字礦山不僅僅是信息管理，要進(jìn)行圖像理解與識別系統(tǒng)，運用數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)等人工智能技術(shù)，以實現(xiàn)數(shù)字礦山的應(yīng)用。其中，計算機(jī)目前己發(fā)展到人們無法想象的階段。計算機(jī)模擬技術(shù)是新型技術(shù)，煤礦計算機(jī)模擬己建立工程數(shù)學(xué)模型，用圖形直觀的表示模擬過程及結(jié)果，再現(xiàn)煤礦生產(chǎn)全過程的模擬仿真；虛擬現(xiàn)實技術(shù)充分利用計算機(jī)硬件與軟件資源的集成技術(shù)，用以描述具體的虛擬環(huán)境等特征來觀看計算機(jī)產(chǎn)生的虛擬世界，解決真實作戰(zhàn)訓(xùn)練中的許多實際問題。

二、基于WEB網(wǎng)絡(luò)的煤礦綜合管理信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)開發(fā)

1、開發(fā)方法及體系結(jié)構(gòu)

在開發(fā)煤礦綜合管理信息系統(tǒng)時，為了保證信息系統(tǒng)的開發(fā)質(zhì)量，要借鑒系統(tǒng)工程的思想來考慮問題，必須借助于正確的開發(fā)策略和科學(xué)的開發(fā)方法?？刹捎蒙芷诜ㄓ址Q結(jié)構(gòu)化生命周期法，原型法是一種根據(jù)用戶需要的快速管理信息系統(tǒng)開發(fā)方法。綜合法將生命周期法和原型法結(jié)合，采用生命周期法的設(shè)計思想，具體實現(xiàn)時采用原型法與用戶反復(fù)交流，達(dá)成共識以完整地完成工作。信息系統(tǒng)開發(fā)的指導(dǎo)思想應(yīng)擬訂好開發(fā)管理信息系統(tǒng)的規(guī)劃，執(zhí)行時可采取“從下到上”的策略和方法，“從下到上”的策略和方法。

構(gòu)建基于WEB的B/S模式煤礦信息系統(tǒng)多層分布式應(yīng)用,B/S模式應(yīng)用系統(tǒng)由瀏覽器、應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器組成，它簡化了客戶端軟件，客戶端只需要安裝通用的瀏覽器，只需裝上瀏覽器為客戶端應(yīng)用運行平臺，因此又稱為“瘦客戶”模式，在用戶的瀏覽器上顯示,功能通過下載服務(wù)器上應(yīng)用程序得到動態(tài)擴(kuò)展。B/S模式是C/S模式的擴(kuò)展，其優(yōu)點是整個系統(tǒng)被分為不同的邏輯塊，減少了客戶端應(yīng)用邏輯，使得分布的數(shù)據(jù)處理成為可能,管理和維護(hù)變得相對簡單,層次非常清晰,使系統(tǒng)具有高度可擴(kuò)展性。

2、系統(tǒng)建設(shè)原則

采礦信息系統(tǒng)的設(shè)計原則如下:應(yīng)用系統(tǒng)的專用性和通用性,系統(tǒng)的當(dāng)前需求和中遠(yuǎn)期目標(biāo)相結(jié)合,系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)等必須標(biāo)準(zhǔn)化，適應(yīng)迅速發(fā)展的計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)，考慮目前煤礦的運行管理模式和發(fā)展趨勢，系統(tǒng)應(yīng)能安全可靠地運行，用戶界面必須友好，保證數(shù)據(jù)的正確性和一致性，使用過程中要有充分的提示信息，采用模塊化設(shè)計方法，應(yīng)強(qiáng)調(diào)實用性，兼顧先進(jìn)性，使系統(tǒng)可被方便地裁剪和靈活地擴(kuò)充。

要充分考慮到系統(tǒng)的擴(kuò)充性，必須考慮通用性，滿足應(yīng)用的開放性要求。將先進(jìn)的技術(shù)和思想應(yīng)用到系統(tǒng)中去，安全設(shè)計對信息存取及訪問的權(quán)限分級等，采用模塊化設(shè)計方法，做到操作簡單、維護(hù)方便。

三、基于WEB的煤礦綜合管理信息系統(tǒng)的設(shè)計

1、系統(tǒng)設(shè)計

煤礦綜合管理信息系統(tǒng)在充分聽取煤礦工作人員意見和建議后，根據(jù)煤礦的實際業(yè)務(wù)流程，在系統(tǒng)功能方面，進(jìn)行信息收集、儲存、傳送和應(yīng)用的系統(tǒng)。通過對礦業(yè)企業(yè)生產(chǎn)管理現(xiàn)狀的分析，根據(jù)開發(fā)管理信息系統(tǒng)的要求，確定系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，管理信息系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)是面向企業(yè)管理，進(jìn)行子系統(tǒng)劃分。

其中生產(chǎn)管理子系統(tǒng)使其生產(chǎn)管理系統(tǒng)系統(tǒng)化、規(guī)范化、自動化；物資管理是各企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中重要一環(huán)，所以物資管理子系統(tǒng)包括物資余額信息管理、物資出庫信息管理、物資入庫信息管理、物資基本信息管理等；銷售管理子系統(tǒng)中的銷售信息管理是對銷售商品進(jìn)行有效控制，商品信息管理對銷售商品匯總統(tǒng)計依據(jù)；人事勞資管理子系統(tǒng)又包括員工基本信息管理、員工考勤管理、員工勞資管理以及員工勞資管理；設(shè)備管理子系統(tǒng)主要進(jìn)行設(shè)備運行情況維護(hù)；技術(shù)檔案管理子系統(tǒng)實現(xiàn)對煤礦技術(shù)檔案的錄入、查詢、管理。

2、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計

根據(jù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計的原則和方法，數(shù)據(jù)庫設(shè)計原則針對煤礦綜合管理信息系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)特性設(shè)計和動態(tài)特性設(shè)計。注重采用成熟而實用的技術(shù)，避免數(shù)據(jù)重復(fù)存儲和異常操作。面向最終用戶的原則，建立友好的用戶界面，保持實體之間連接的完整性，設(shè)計網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)便于配置、使用和維護(hù)。

使煤礦綜合管理信息系統(tǒng)與煤炭系統(tǒng)連接，創(chuàng)建煤礦運行管理各類靜態(tài)和動態(tài)數(shù)據(jù)表，為方便煤礦現(xiàn)場人員的使用，在程序的設(shè)計上，全部采用主界面按鈕式操作和菜單操作方法，盡量減少運行人員手工錄入漢字的工作量，設(shè)計數(shù)據(jù)庫表以及主要功能模塊詳細(xì)設(shè)計。

結(jié)語

數(shù)字礦山為我國煤礦企業(yè)的信息化建設(shè)提供了非常好的生產(chǎn)平臺，運用覆蓋礦區(qū)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，采用數(shù)字礦山建設(shè)思想，實現(xiàn)功能強(qiáng)大的、全過程的管理信息系統(tǒng)，進(jìn)而促進(jìn)了煤炭企業(yè)信息系統(tǒng)建設(shè)。

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