煤炭生產管理信息系統(tǒng)的研究與設計

張慧

（榆林學院 陜西 榆林 719000）

煤炭是我國的主要能源，在能源生產和消費中分別占75.5%和76.9%據保守估計，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結構中仍然至少達40%以上，因此，在今后相當長的一段時期內，煤炭產業(yè)仍將是我國能源的支柱產業(yè)。煤礦生產管理是一項復雜的系統(tǒng)工程，主要由環(huán)境、機械、設備、產品、原材料，以及相關的人和環(huán)境等綜合系統(tǒng)為管理對象，最終的目的是保護人和生產資料的安全，使煤礦進行安全有序的生產。煤礦的安全生產是一個關系到整個國計民生的政治、經濟與技術課題。煤炭生產管理信息系統(tǒng)是將煤炭生產企業(yè)將與煤炭生產相關的所有信息進行集中整合、綜合管理的計算機管理信息系統(tǒng)。通過有效的管理，提高企業(yè)煤炭生產效率，降低企業(yè)在煤炭生產方面的管理和維護成本，保障生產任務能夠正常順利地進行[1-3]。

1 需求分析

根據一般煤炭生產企業(yè)管理需求，建立基于B/S架構的煤炭企業(yè)生產管理信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)方便維護與擴展，并按現(xiàn)代企業(yè)信息管理的工作模式進行結構設計，為企業(yè)提供一個規(guī)范化的計算機管理體系，對煤炭生產實施全程綜合管理，便于管理層能夠及時全面地掌握實時生產狀況。將系統(tǒng)劃分成如下五個子模塊：一通三防管理、設備管理、生產管理、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：處理煤炭生產過程中礦井的通風、防火、防塵、防治瓦斯，監(jiān)測監(jiān)控的相關信息，如風量測定的信息收集、通風系統(tǒng)的狀態(tài)查詢、通風設施管理、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)測點的設置、瓦斯抽排放的信息收集、及巷道貫通的圖紙管理等。

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

3）生產管理：對生產調度、生產計劃、生產過程的信息管理，實現(xiàn)對生產指標，生產事故和銷量庫存的統(tǒng)計分析，生成與生產調度有關的資料、報表。把調度信息及時、準確的提供給用戶。

4）安全管理模塊：包括生產事故的數據查詢與統(tǒng)計分析，安全生產法規(guī)、人員管理、生產考核、生產會議等。實現(xiàn)煤礦發(fā)生的各種隱患和事故的數據查詢和統(tǒng)計分析，發(fā)布各類避災路線圖以及查詢與導航應用、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、安全質效考核等安全管理工作；實現(xiàn)安全培訓的登記以及備案與管理；實現(xiàn)各礦井重大災害預防與處理計劃、各類事故的應急預案、避災演習情況等應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、應急救援、安全監(jiān)察。

5）系統(tǒng)管理模塊：對用戶進行設置、維護，設置用戶的功能、權限，包括：系統(tǒng)維護、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限，對用戶的操作進行必要的限定。

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

2 數據庫設計

2.1 數據庫設計要求

1）數據庫軟件設計要求：能夠解決與該系統(tǒng)相關的結構化數據的快速、正確錄入問題，提供相關的應用軟件的成果銜接，實現(xiàn)資產設備數據錄入及統(tǒng)計分析的管理功能。為數據的錄入提供合適的軟件工具或操作流程，方便實現(xiàn)數據查詢、修改、刪除、增加等功能，并且提供各類資產數據的統(tǒng)計分析功能[4]。

2）技術要求①數據庫采用 SQL Server；②在對數據庫中數據進行更新的同時，要根據需要保留某些數據資源的歷史記錄；③要求對數據的正確性、一致性和有效性進行必要的檢查和控制；④結構的設計參照相關數據庫的結構和標準；⑤充分利用數據庫本身的安全技術，實現(xiàn)數據資源的安全性管理；⑥在保持合理冗余的前提下避免結構的不一致和不完備；⑦充分考慮相關數據庫的邏輯結構和編碼標準[5]。

2.2 各子系統(tǒng)數據庫功能

1）一通三防管理：一通三防管理子系統(tǒng)完成通風設備、供水管路設備、防塵設施、瓦斯抽放設備等相關設備的臺賬計算、安全信息報表生成、設施的檢查狀態(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信息的導入導出等相關功能，并可進行組合查詢。提供滿足不同方式的錄入，及數據的查詢導出，操作靈活方便。

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

3）生產管理：包括矢量圖形數據及屬性數據管理，實現(xiàn)對生產計劃、生產排產、生產指標，生產事故和銷量庫存的統(tǒng)計分析，生成與生產調度有關的資料、報表。把調度信息及時、準確的提供給用戶。提供了各種相關數據的錄入、查詢、刪除、統(tǒng)計，以及相關信息表格的導入導出。

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

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

3 系統(tǒng)設計

3.1 系統(tǒng)設計思想

煤炭生產管理信息系統(tǒng)的總目標是綜合運用計算機數據庫技術和局域網技術，在煤炭企業(yè)建成網絡生產管理信息系統(tǒng)。以中心數據庫為核心，使各煤炭部門的工作站具有與中心數據庫互連的能力，實現(xiàn)信息共享。系統(tǒng)在提高管理科學性和管理工作效率的同時，具有對管理活動提供分析、預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模式的三層結構，客戶端接受用戶的請求，客戶端向應用服務提出請求，應用服務從數據庫服務中獲得數據，應用服務將數據進行計算并將結果提交給客戶端，客戶端將結果呈現(xiàn)給用戶。在B／S架構中，由瀏覽器作為統(tǒng)一的客戶端，服務器端由數據庫服務器和web服務器以及連接它們的中間件組成，結構的核心部分是web服務器，它負責接收遠程（或本地）的HTTP查詢請求，然后根據查詢的條件，利用數據引擎技術（ODBC、ADO、OLE/DB）到數據庫服務器獲取相關的數據，再將結果翻譯成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結構組成如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)三級結構組成圖Fig.2 Diagram of three structure system

3.2 系統(tǒng)總體設計

系統(tǒng)總體設計既要考慮目前的技術規(guī)范和技術現(xiàn)狀，同時又要考慮未來的技術更新，所以在技術實現(xiàn)上要考慮以下方面：1）充分利用已有的技術基礎和軟件產品，規(guī)范軟件接口，保證訪問透明；2）采用開放的體系結構，確保系統(tǒng)既可以獨立運行，又可集成運行；3）適應技術的發(fā)展，可方便地引入新技術，整個系統(tǒng)具有可重構性和易擴展性。

本系統(tǒng)劃為4個層次，包括系統(tǒng)平臺、數據庫、管理層和應用層，如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)結構層次圖Fig.3 Structure level diagram of system

3.3 系統(tǒng)的工作流程

在煤炭生產管理信息系統(tǒng)中，用戶通過客戶端瀏覽器進入系統(tǒng)，經過權限驗證是否具有進入系統(tǒng)的權限，頁面接收到瀏覽器傳來的參數對數據進行處理，通過數據訪問接口訪問后臺數據庫，得到數據以后，經過編譯以后，生成用戶所需要的頁面返回到客戶端。煤炭生產管理信息系統(tǒng)業(yè)務工作流程如圖4所示。

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

4 結束語

本文建立了一種煤炭生產管理信息系統(tǒng)，它將煤炭生產企業(yè)與煤炭生產相關的所有信息進行集中整合、綜合管理。這種系統(tǒng)便于擴展、方便維護，并按現(xiàn)代企業(yè)信息管理的工作模式進行結構設計，為企業(yè)提供一個規(guī)范化的計算機管理體系，可對煤炭生產實施全程綜合管理。

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YANG Zhi-hong，SHAO Bin.Research on coal production logistics system[J].Coal Technology，2012，31（1）:271-272.

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