張慧

（榆林學(xué)院 陜西 榆林 719000）

煤炭是我國的主要能源，在能源生產(chǎn)和消費(fèi)中分別占75.5%和76.9%據(jù)保守估計，即使政府采取積極穩(wěn)健的替代能源政策，到2050年，煤炭在我國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中仍然至少達(dá)40%以上，因此，在今后相當(dāng)長的一段時期內(nèi)，煤炭產(chǎn)業(yè)仍將是我國能源的支柱產(chǎn)業(yè)。煤礦生產(chǎn)管理是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，主要由環(huán)境、機(jī)械、設(shè)備、產(chǎn)品、原材料，以及相關(guān)的人和環(huán)境等綜合系統(tǒng)為管理對象，最終的目的是保護(hù)人和生產(chǎn)資料的安全，使煤礦進(jìn)行安全有序的生產(chǎn)。煤礦的安全生產(chǎn)是一個關(guān)系到整個國計民生的政治、經(jīng)濟(jì)與技術(shù)課題。煤炭生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)是將煤炭生產(chǎn)企業(yè)將與煤炭生產(chǎn)相關(guān)的所有信息進(jìn)行集中整合、綜合管理的計算機(jī)管理信息系統(tǒng)。通過有效的管理，提高企業(yè)煤炭生產(chǎn)效率，降低企業(yè)在煤炭生產(chǎn)方面的管理和維護(hù)成本，保障生產(chǎn)任務(wù)能夠正常順利地進(jìn)行[1-3]。

1 需求分析

根據(jù)一般煤炭生產(chǎn)企業(yè)管理需求，建立基于B/S架構(gòu)的煤炭企業(yè)生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)方便維護(hù)與擴(kuò)展，并按現(xiàn)代企業(yè)信息管理的工作模式進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，為企業(yè)提供一個規(guī)范化的計算機(jī)管理體系，對煤炭生產(chǎn)實施全程綜合管理，便于管理層能夠及時全面地掌握實時生產(chǎn)狀況。將系統(tǒng)劃分成如下五個子模塊：一通三防管理、設(shè)備管理、生產(chǎn)管理、安全管理模塊、系統(tǒng)管理模塊，如圖1所示。

1）一通三防管理：處理煤炭生產(chǎn)過程中礦井的通風(fēng)、防火、防塵、防治瓦斯，監(jiān)測監(jiān)控的相關(guān)信息，如風(fēng)量測定的信息收集、通風(fēng)系統(tǒng)的狀態(tài)查詢、通風(fēng)設(shè)施管理、瓦斯?jié)舛群投趸紳舛葴y定的信息收集、瓦斯抽排放的信息收集、圖形的管理、監(jiān)測曲線、重點監(jiān)測點的設(shè)置、瓦斯抽排放的信息收集、及巷道貫通的圖紙管理等。

2）設(shè)備管理：對煤炭生產(chǎn)中所有的設(shè)備的信息管理。其中包括設(shè)備屬性及狀態(tài)管理，如設(shè)備的維修狀態(tài)、機(jī)器設(shè)備的入庫及支領(lǐng)、設(shè)備線路圖等。

3）生產(chǎn)管理：對生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)過程的信息管理，實現(xiàn)對生產(chǎn)指標(biāo)，生產(chǎn)事故和銷量庫存的統(tǒng)計分析，生成與生產(chǎn)調(diào)度有關(guān)的資料、報表。把調(diào)度信息及時、準(zhǔn)確的提供給用戶。

4）安全管理模塊：包括生產(chǎn)事故的數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計分析，安全生產(chǎn)法規(guī)、人員管理、生產(chǎn)考核、生產(chǎn)會議等。實現(xiàn)煤礦發(fā)生的各種隱患和事故的數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計分析，發(fā)布各類避災(zāi)路線圖以及查詢與導(dǎo)航應(yīng)用、提供安全制度、法規(guī)、文檔的下發(fā)與上傳功能；提供安全隱患、三違、安全事故等安全信息的管理、統(tǒng)計與分析，實現(xiàn)礦井安全評估，實現(xiàn)安全檢查、安全動態(tài)、人員上崗、逐日非正規(guī)作業(yè)特殊情況、安全質(zhì)效考核等安全管理工作；實現(xiàn)安全培訓(xùn)的登記以及備案與管理；實現(xiàn)各礦井重大災(zāi)害預(yù)防與處理計劃、各類事故的應(yīng)急預(yù)案、避災(zāi)演習(xí)情況等應(yīng)急救援處理方案的管理等，如安全信息的統(tǒng)計與分析、事故的分析、應(yīng)急救援、安全監(jiān)察。

5）系統(tǒng)管理模塊：對用戶進(jìn)行設(shè)置、維護(hù)，設(shè)置用戶的功能、權(quán)限，包括：系統(tǒng)維護(hù)、用戶管理、用戶密碼管理等。通過用戶名/密碼來確定用戶使用權(quán)限，對用戶的操作進(jìn)行必要的限定。

圖1 系統(tǒng)功能圖Fig.1 Structure diagram of the coal production information management system

2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

2.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計要求

1）數(shù)據(jù)庫軟件設(shè)計要求：能夠解決與該系統(tǒng)相關(guān)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的快速、正確錄入問題，提供相關(guān)的應(yīng)用軟件的成果銜接，實現(xiàn)資產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)錄入及統(tǒng)計分析的管理功能。為數(shù)據(jù)的錄入提供合適的軟件工具或操作流程，方便實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢、修改、刪除、增加等功能，并且提供各類資產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析功能[4]。

2）技術(shù)要求①數(shù)據(jù)庫采用 SQL Server；②在對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進(jìn)行更新的同時，要根據(jù)需要保留某些數(shù)據(jù)資源的歷史記錄；③要求對數(shù)據(jù)的正確性、一致性和有效性進(jìn)行必要的檢查和控制；④結(jié)構(gòu)的設(shè)計參照相關(guān)數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)；⑤充分利用數(shù)據(jù)庫本身的安全技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的安全性管理；⑥在保持合理冗余的前提下避免結(jié)構(gòu)的不一致和不完備；⑦充分考慮相關(guān)數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)和編碼標(biāo)準(zhǔn)[5]。

2.2 各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫功能

1）一通三防管理：一通三防管理子系統(tǒng)完成通風(fēng)設(shè)備、供水管路設(shè)備、防塵設(shè)施、瓦斯抽放設(shè)備等相關(guān)設(shè)備的臺賬計算、安全信息報表生成、設(shè)施的檢查狀態(tài)、瓦斯和二氧化碳濃度的測定信息、圖形的管理、圖紙管理以及其他相關(guān)信息的導(dǎo)入導(dǎo)出等相關(guān)功能，并可進(jìn)行組合查詢。提供滿足不同方式的錄入，及數(shù)據(jù)的查詢導(dǎo)出，操作靈活方便。

2）設(shè)備管理：設(shè)備管理子系統(tǒng)完成對煤炭生產(chǎn)中所有的設(shè)備的信息管理。其中包括設(shè)備的維修狀態(tài)、機(jī)器設(shè)備的入庫及支領(lǐng)、設(shè)備信息資料等。對設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行及時統(tǒng)計、修改、錄入以及刪除，最終形成相關(guān)的情況統(tǒng)計報表。

3）生產(chǎn)管理：包括矢量圖形數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)管理，實現(xiàn)對生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)排產(chǎn)、生產(chǎn)指標(biāo)，生產(chǎn)事故和銷量庫存的統(tǒng)計分析，生成與生產(chǎn)調(diào)度有關(guān)的資料、報表。把調(diào)度信息及時、準(zhǔn)確的提供給用戶。提供了各種相關(guān)數(shù)據(jù)的錄入、查詢、刪除、統(tǒng)計，以及相關(guān)信息表格的導(dǎo)入導(dǎo)出。

4）安全管理模塊：安全管理子模塊完成生產(chǎn)事故的數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計分析，安全生產(chǎn)的法律法規(guī)、人員管理、生產(chǎn)考核、生產(chǎn)會議等相關(guān)信息的添加、刪除、統(tǒng)計、分析，并且最終形成相關(guān)情況的統(tǒng)計報表。

5）系統(tǒng)管理模塊：系統(tǒng)管理子模塊實現(xiàn)用戶的角色和權(quán)限管理，對用戶的基本信息進(jìn)行修改、刪除、添加。

3 系統(tǒng)設(shè)計

3.1 系統(tǒng)設(shè)計思想

煤炭生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的總目標(biāo)是綜合運(yùn)用計算機(jī)數(shù)據(jù)庫技術(shù)和局域網(wǎng)技術(shù)，在煤炭企業(yè)建成網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)。以中心數(shù)據(jù)庫為核心，使各煤炭部門的工作站具有與中心數(shù)據(jù)庫互連的能力，實現(xiàn)信息共享。系統(tǒng)在提高管理科學(xué)性和管理工作效率的同時，具有對管理活動提供分析、預(yù)測與輔助決策的支持能力，創(chuàng)造出一個良好的現(xiàn)代化管理環(huán)境[6]。

該系統(tǒng)采用B／S模式的三層結(jié)構(gòu)，客戶端接受用戶的請求，客戶端向應(yīng)用服務(wù)提出請求，應(yīng)用服務(wù)從數(shù)據(jù)庫服務(wù)中獲得數(shù)據(jù)，應(yīng)用服務(wù)將數(shù)據(jù)進(jìn)行計算并將結(jié)果提交給客戶端，客戶端將結(jié)果呈現(xiàn)給用戶。在B／S架構(gòu)中，由瀏覽器作為統(tǒng)一的客戶端，服務(wù)器端由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和web服務(wù)器以及連接它們的中間件組成，結(jié)構(gòu)的核心部分是web服務(wù)器，它負(fù)責(zé)接收遠(yuǎn)程（或本地）的HTTP查詢請求，然后根據(jù)查詢的條件，利用數(shù)據(jù)引擎技術(shù)（ODBC、ADO、OLE/DB）到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)，再將結(jié)果翻譯成HTML、DHTML、XML等頁面描述語言，傳送回提出查詢請求的瀏覽器。本系統(tǒng)三層Browser/Server結(jié)構(gòu)組成如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)三級結(jié)構(gòu)組成圖Fig.2 Diagram of three structure system

3.2 系統(tǒng)總體設(shè)計

系統(tǒng)總體設(shè)計既要考慮目前的技術(shù)規(guī)范和技術(shù)現(xiàn)狀，同時又要考慮未來的技術(shù)更新，所以在技術(shù)實現(xiàn)上要考慮以下方面：1）充分利用已有的技術(shù)基礎(chǔ)和軟件產(chǎn)品，規(guī)范軟件接口，保證訪問透明；2）采用開放的體系結(jié)構(gòu)，確保系統(tǒng)既可以獨立運(yùn)行，又可集成運(yùn)行；3）適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展，可方便地引入新技術(shù)，整個系統(tǒng)具有可重構(gòu)性和易擴(kuò)展性。

本系統(tǒng)劃為4個層次，包括系統(tǒng)平臺、數(shù)據(jù)庫、管理層和應(yīng)用層，如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次圖Fig.3 Structure level diagram of system

3.3 系統(tǒng)的工作流程

在煤炭生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)中，用戶通過客戶端瀏覽器進(jìn)入系統(tǒng)，經(jīng)過權(quán)限驗證是否具有進(jìn)入系統(tǒng)的權(quán)限，頁面接收到瀏覽器傳來的參數(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過數(shù)據(jù)訪問接口訪問后臺數(shù)據(jù)庫，得到數(shù)據(jù)以后，經(jīng)過編譯以后，生成用戶所需要的頁面返回到客戶端。煤炭生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)工作流程如圖4所示。

圖4 煤炭生產(chǎn)管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)工作流程圖Fig.4 Diagram of coal production and operation management system flow

4 結(jié)束語

本文建立了一種煤炭生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，它將煤炭生產(chǎn)企業(yè)與煤炭生產(chǎn)相關(guān)的所有信息進(jìn)行集中整合、綜合管理。這種系統(tǒng)便于擴(kuò)展、方便維護(hù)，并按現(xiàn)代企業(yè)信息管理的工作模式進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，為企業(yè)提供一個規(guī)范化的計算機(jī)管理體系，可對煤炭生產(chǎn)實施全程綜合管理。

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