礦山機(jī)電安全管理GIS系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)探討

楊帥 龐勇 鄂托克前旗長(zhǎng)城五號(hào)礦業(yè)有限公司

GIS系統(tǒng)是一種重要的地理信息系統(tǒng)，其以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，通過(guò)各種測(cè)量技術(shù)、遙感技術(shù)等，可實(shí)時(shí)的采集到相關(guān)信息，并將所采集的信息繪制成圖像，再將礦山的各類(lèi)信息結(jié)合起來(lái)，構(gòu)建相關(guān)的信息系統(tǒng)。通過(guò)此系統(tǒng)，可查詢(xún)、分析、預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)相關(guān)的信息。

1 礦山機(jī)電安全管理GIS系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)

1.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型

在對(duì)礦山機(jī)電安全管理GIS系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí)，其技術(shù)支持為GIS軟件，GIS能夠?qū)臻g數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，還能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，利用這些功能對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備進(jìn)行全面管理，實(shí)現(xiàn)其管理工作定性、定量、定位的結(jié)合。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：第一，輸入系統(tǒng)；第二，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；第三，功能系統(tǒng)；最后，輸出系統(tǒng)。

1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

首先，圖形數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)。將現(xiàn)有的圖紙資料掃描成電子檔，使之?dāng)?shù)字化，可稱(chēng)為空間信息的數(shù)據(jù)來(lái)源。如果對(duì)信息的精度要求比較高，可在實(shí)地沿著主干線(xiàn)進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量所得數(shù)據(jù)作為設(shè)備的矢量數(shù)據(jù)。根據(jù)礦區(qū)的需求，可將矢量數(shù)據(jù)分為三種類(lèi)型，一類(lèi)為供電系統(tǒng)圖，一類(lèi)為運(yùn)輸系統(tǒng)圖，還有一類(lèi)為排水系統(tǒng)圖。在對(duì)這些專(zhuān)題圖進(jìn)行矢量化時(shí)，需要設(shè)置相應(yīng)的符號(hào)。由于在這些專(zhuān)題圖中存在許多的圖例，要將其轉(zhuǎn)化為矢量符號(hào)，就需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力，但矢量化工作完成以后就能使后續(xù)的工作更加方便、快捷，使工作效率得到明顯的提高。比如，在對(duì)專(zhuān)業(yè)符號(hào)進(jìn)行矢量化時(shí)，可以利用CoreDraw10，使繪制出的圖形轉(zhuǎn)換為T(mén)rueTypeFont字體，但繪制過(guò)程的難度比較大，有的符號(hào)轉(zhuǎn)換起來(lái)會(huì)很困難。在對(duì)特殊的線(xiàn)性符號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，可通過(guò)編輯器對(duì)其進(jìn)行編輯，將其轉(zhuǎn)換為矢量符號(hào)。其次，屬性數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)，GIS系統(tǒng)中的信息不僅有矢量信息，還有屬性信息。在對(duì)屬性信息進(jìn)行管理時(shí)，儲(chǔ)存和管理的方式以關(guān)系型數(shù)據(jù)為主。不同的子系統(tǒng)需要建立不同的數(shù)據(jù)庫(kù)，以了解機(jī)電設(shè)備的狀況、機(jī)電設(shè)備的運(yùn)輸事故等。此外，還有其他的報(bào)表類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)，如主要機(jī)電設(shè)備狀況情況月表、用水用電情況月報(bào)等。

1.3 圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)

如果屬性數(shù)據(jù)不能存在于數(shù)據(jù)庫(kù)中，圖形數(shù)據(jù)只依靠組件式的GIS，則其對(duì)于機(jī)電地圖信息的描述就會(huì)不完善，還可能缺乏可比性。所以，需要將圖像數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來(lái)，提高機(jī)電地圖信息的完整性。比如，在本GIS系統(tǒng)中采用的是混合式儲(chǔ)存方式，將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存起來(lái)。在相同的界面中，采用不同的形式，分別將圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)儲(chǔ)存起來(lái)，再利用“編號(hào)”在兩者之間建立起關(guān)聯(lián)，從而將兩類(lèi)數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)。當(dāng)用戶(hù)需要查詢(xún)、分析礦山機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況時(shí)，就可以通過(guò)圖形操作窗口進(jìn)行，這樣有利于用戶(hù)的可視化管理。

2 礦山機(jī)電安全管理GIS系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)

2.1 數(shù)據(jù)維護(hù)子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)維護(hù)子系統(tǒng)是GIS系統(tǒng)的重要組成部分，是整個(gè)GIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，其中不僅包含數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，還包括技術(shù)解決模式、組件開(kāi)發(fā)方式等，綜合起來(lái)就成為一個(gè)相對(duì)完整的數(shù)據(jù)解決方案。利用VB編程工具完成相關(guān)應(yīng)用程序的編制，并在其中嵌入GIS功能，可實(shí)現(xiàn)地圖的放大、縮小等功能，并通過(guò)可視化的方式，將信息顯示出來(lái)，還能使GIS的查詢(xún)定位功能得以實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)維護(hù)子系統(tǒng)采用的體系結(jié)構(gòu)為客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器，能夠?qū)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行分解，使其成為兩部分，一部分為前臺(tái)客戶(hù)應(yīng)用程序，一部分為后臺(tái)服務(wù)器管理。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，可將這應(yīng)用程序與服務(wù)器連接起來(lái)，使應(yīng)用軟件能夠運(yùn)行在前臺(tái)的客戶(hù)機(jī)上，而數(shù)據(jù)庫(kù)軟件則能運(yùn)行在后臺(tái)服務(wù)器上。以此體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的機(jī)電數(shù)據(jù)維護(hù)子系統(tǒng)，只會(huì)將SQL語(yǔ)句，以及處理結(jié)果所得的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸，能確保數(shù)據(jù)的安全性。

2.2 報(bào)表應(yīng)用子系統(tǒng)

報(bào)表應(yīng)用子系統(tǒng)可通過(guò)兩種方案實(shí)現(xiàn)其功能，一種方式是在數(shù)據(jù)維護(hù)端直接嵌入報(bào)表數(shù)據(jù)的維護(hù)窗體，利用此維護(hù)窗體能夠?qū)?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作，且其是通過(guò)VB編程的方式實(shí)現(xiàn)的。另一種方式是在網(wǎng)絡(luò)的發(fā)布端直接嵌入報(bào)表發(fā)布，并將報(bào)表查詢(xún)嵌入其中，而報(bào)表則是利用ASP編程，以獲取數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。

2.3 網(wǎng)絡(luò)發(fā)布子系統(tǒng)

此系統(tǒng)是以系統(tǒng)中完整的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的，屬于應(yīng)用系統(tǒng)，其表現(xiàn)層次為矢量數(shù)據(jù)，可對(duì)資源進(jìn)行可視化管理，還能以可視化的方式對(duì)屬性信息和動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行顯示、查詢(xún)。網(wǎng)絡(luò)發(fā)布子系統(tǒng)是由三個(gè)層次組成的：第一，頂層采用的是Internet技術(shù)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采用的是TCP/IP、CGI等，能夠確保系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)性。第二，底層為MapX控件技術(shù)，是以圖形平臺(tái)和ActiveX技術(shù)為基礎(chǔ)的。第三，中間層為MapXtreme，是服務(wù)器中的新型地圖應(yīng)用服務(wù)模式，是對(duì)內(nèi)置開(kāi)發(fā)工具、分布應(yīng)用模式等新技術(shù)的應(yīng)用。在對(duì)此子系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)時(shí)，Map Engine是獨(dú)立的中間件，其會(huì)直接集成到系統(tǒng)中，完成空間的查詢(xún)和顯示工作。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，礦山機(jī)電安全管理GIS系統(tǒng)的輸入系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、功能系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)四部分組成的。其數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)包括對(duì)圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)，通過(guò)混合式儲(chǔ)存方式，實(shí)現(xiàn)兩類(lèi)數(shù)據(jù)的連接。而數(shù)據(jù)維護(hù)子系統(tǒng)、報(bào)表應(yīng)用子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)發(fā)布子系統(tǒng)等，則通過(guò)相關(guān)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)其功能，使GIS系統(tǒng)能夠更好的對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備進(jìn)行管理。

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