基于圖形化的煤礦應急救援指揮系統研究

摘 要：為了有效防治煤礦災害事故，做好事故應急救援，文章利用計算機及網絡技術對煤礦應急救援系統圖形化顯示技術進行研究，通過MapGuide Server、MapGuide Web Extensions、MapGuide Studio、MapGuide Viewer對應急救援系統進行了圖形化顯示，實現了系統功能的面向對象的可視化，結果表明：WebGIS平臺具有強大的空間數據以及基礎數據處理能力，利用其強大的功能開發建立出面向對象的可視化的應急救援系統，能夠更好的服務于礦山應急救援。

關鍵詞：煤礦應急救援；圖形化；WebGIS；

中圖分類號：TD774；P208 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）21-0013-02

煤礦災害事故較復雜易變，在決策時常存在兩難的局面，對應急救援的順利實施常有較大影響。

在事故現場搶險救援時需要一個輔助決策的有效信息平臺，能夠直觀的反映出事故現場實際情況，從而能有效控制事故危險源，實現救援人員、組織部門和救援物資的優化分配，因此進行煤礦應急救援信息系統的圖形化顯示研究具有重要意義。

1 救援系統的構成

該系統由五大部分構成，這五大部分需要依據事故現場具體情況進行人員和組織部門之間的協調配合，實現救援物資的最優分配，使人員財產損失達到最低點，具體如圖1所示。

2 應急救援系統圖形顯示實現

系統圖形的顯示實現由四個部件完成：MapGuide Server、MapGuide Web Extensions、MapGuide Studio、MapGuide Viewer。系統圖形顯示框架，如圖2所示。

MapGuide Studio與MapGuide Viewer作為客戶端通過HTTP協議將請求發送給Web Extentions，經過處理最后發送給MapGuide Server[1]，每收到一個請求，都會訪問資源庫，然后經過處理和渲染圖像，最后將信息反饋給MapGuide Viewer。

2.1 圖形后端服務

MapGuide Server的作用是管理網絡連接，記錄日志，處理來自客戶端的服務請求，MapGuide Server向服務器運行程序提供服務[3]，該程序只能通過MapGuide Service API進行訪問。

MapGuide Service API與MapGuide兩者之間通過TCP/IP協議而溝通。MapGuide Server調用模型如圖3所示。

2.2 圖形Web API訪問

MapGuide Web Extensions作為內部組件是能夠利用Web Extensions API進行訪問的[4]，同時程序開發人員也可以通過Web Extensions進行Web程序的開發。

WebExtensions API作為與外界溝通的接口能夠被任意的平臺與系統進行調用，該服務的最大優點是進行不同平臺、不同語言、不同硬件之間的相互操作。

2.3 圖形瀏覽器顯示

MapGuide Viewer提供了一種途徑讓用戶可以在Web瀏覽器中瀏覽地圖。

目前，最新版本的MapGuide有三種類型的View：

①DWF Viewer，它是基于Windows平臺的IE瀏覽器[5]。

②AJAX Viewer，一個客戶端，能夠在Windows、MacOS、Linux平臺下進行工作[6]。

③基于Fusion的AJAX Viewer，具有豐富的功能和界面定制功能。

3 屬性數據采集

GIS系統主要部分是圖層，相應的圖層處理直接從礦上所用的圖紙得來以外，還需要有相應的屬性數據已幫助屬性地圖一起完成屬性查詢，交互查詢，空間分析等任務，因此我們還需將紙質地圖轉換為電子圖層，并將相應的數據加以錄入。常用的數據采集方式有以下幾種。

3.1 使用鼠標鍵盤

就是用鍵盤鼠標等輸入工具進行人工輸入。這種方式效率低，錯誤率高。

3.2 使用掃描儀

主要是將紙質的文件掃描成電子文檔，再經過進一步的處理，如文字識別、格式調整、信息核對等，變成可以供使電子地圖使用的屬性信息。

3.3 使用數字化儀

數字化儀是專業的圖形輸入設備，可以將模擬信號轉換為數值量。

3.4 原有數據的轉換

現在，煤礦使用AutoDesk CAD作為繪圖軟件已經很普遍，因此我們可以使用AutoDesk MAP3D提供的數據格式轉換將這些數據轉化為其所能用的格式，轉換的時候需要嚴格按照我們開發所需的要求進行轉換，但是能節省不少的工作量。

3.5 商業數據的購買

現在很多公司都提供專業數據購買，專業的商業數據結合系統一起使用更加直觀準確，而且很多商業數據都直接存儲于常用的數據庫軟件中，更加便于軟件的開發和利用。

4 系統功能圖形化實現

該應急救援系統是對事故現場實現有效救援指揮的綜合性軟件系統平臺，運行該系統應配備所屬的兼職職能機構，并與應急救援指揮部設置相互協調，共同完成救災任務。兼職機構主要提供技術輔助，在救護基地設置主要成員，救災現場配備礦方輔助人員協助。

按系統功能應包括：調度通訊室、監測信息室、制圖室、技術分析室幾部分。各部門通過現場構建的加密無線局域網絡實現信息共享，在共同的平臺上完成重大事故應急救援的信息收集、管理、救災方案制定、圖形展示、技術輔助以及信息發布工作。建立基于3G網絡的遠程無線站點，與救護基地實現信息交互，與國家相關管理部門實現視頻溝通。

該系統可以實現對事故現場指揮時的信息管理圖形化，包括接警信息；事故信息；救援隊伍；應急裝備；車輛調度。

5 結 語

本系統針對性和實用性較強，開發基于圖形化的應急救援系統平臺具有積極意義，本系統有如下特點：

①將紛繁負責的應急救援的各個流程進行優化梳理，有利于快速、切塊化實施應急救援指揮。

②配置的視頻端，可以保持救援前線與決策人員的實時信息溝通。

③信息的高效整合，可以幫助指揮決策人員從大數據中迅速建立直觀的圖形，并快速判斷決策。

參考文獻：

[1] 劉志田.GIS屬性數據管理及其深加工實現技術[J].測繪與空間地理信息，2004，（5）.

[2] 水林娜，高偉軍，高水德.淺談煤礦應急救援預案的編制[J].陜西煤炭，2006，（1）.

[3] 唐巍，胡繼華，嚴國燦.基于WebGIS平臺的安全生產應急救援指揮系統[J].信息化研究，2011，（3）.

[4] 王輝，楊夢梅.利用基礎地理信息數據快速編制抗震救災指揮用圖[J]. 地理信息世界，2008，（6）.

[5] 王汝柱.探索礦山救援培訓新方法[J].勞動保護，2012，（2）.

[6] 王維鋒.兩次煤礦應急救援預案演練的對比分析[J].山東煤炭科技，2011，（5）.