【摘 要】本研究結(jié)合國(guó)土資源“一張圖”工程建設(shè)理論，采用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、CAD繪圖技術(shù)、圖紙版本管理技術(shù)，研究開(kāi)發(fā)一套礦山綜合圖紙管理系統(tǒng)，幫助礦山企業(yè)解決統(tǒng)一制圖標(biāo)準(zhǔn)，解決圖紙管理、共享、利用過(guò)程中存在的利用率低，數(shù)據(jù)的共享率低、更新速度慢，缺乏時(shí)效性等問(wèn)題，制作一張綜合反映地質(zhì)測(cè)量、一通三防、機(jī)電設(shè)備布置、采掘設(shè)計(jì)、應(yīng)急物資部署等具有統(tǒng)一的制圖規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的總圖，用戶基于該“一張圖”可定制圖紙顯示的內(nèi)容，并始終保持最新?tīng)顟B(tài)。

【關(guān)鍵詞】礦山“一張圖”；圖紙管理；圖元化管理及儲(chǔ)存

煤礦開(kāi)采經(jīng)歷地質(zhì)勘查、設(shè)計(jì)、建設(shè)、生產(chǎn)幾個(gè)階段，每一個(gè)階段都離不開(kāi)圖紙以及圖紙背后海量的生產(chǎn)技術(shù)數(shù)據(jù)，包括：采掘工程平面圖、儲(chǔ)量計(jì)算圖、煤巖層對(duì)比圖、鉆孔柱狀圖、以及礦井通風(fēng)、運(yùn)輸、排水、供電等系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙。它們被用來(lái)反映礦區(qū)地面概況、煤層賦存情況及產(chǎn)狀、地質(zhì)條件、井下采掘工程與地表建筑、地形地物的關(guān)系、安全生產(chǎn)情況，并直接用于指揮生產(chǎn)實(shí)踐和編制設(shè)計(jì)規(guī)劃，因此，這些重要的圖紙資料能否能夠綜合高效利用，功能集中體現(xiàn)出一個(gè)煤礦的綜合信息化水平，建立一套基于“一張圖”工程的建設(shè)理論，既能涵蓋礦井所有圖紙，又能定制圖紙顯示內(nèi)容，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)更新的圖紙管理系統(tǒng)具有十分重要的意義。

礦山綜合圖紙管理系統(tǒng)是集地測(cè)、生產(chǎn)、通風(fēng)、管網(wǎng)、工作面、運(yùn)輸、機(jī)電等生產(chǎn)子系統(tǒng)圖紙信息為一體，由多源異構(gòu)的圖元數(shù)據(jù)庫(kù)和上層應(yīng)用集所組成的，能夠高效快捷地調(diào)度和使用全礦生產(chǎn)相關(guān)圖紙中各類要素的管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)在一張圖上量身定制用戶想要看到的最新圖紙，做到生產(chǎn)狀況“一覽無(wú)余”。

礦山綜合圖紙管理系統(tǒng)并不是簡(jiǎn)單的圖層疊加（管理），也不是多張圖紙簡(jiǎn)單的Web管理，而是將圖層中的要素拆分、提取、分類保存到圖元數(shù)據(jù)庫(kù)中，建立全礦圖元數(shù)據(jù)中心，統(tǒng)一管理圖層要素，再通過(guò)繪圖工具實(shí)現(xiàn)圖元快速瀏覽、數(shù)據(jù)查詢?yōu)g覽與展示、圖紙定制服務(wù)等；簡(jiǎn)單的說(shuō)，礦山綜合圖紙管理系統(tǒng)是一套基于AutoCAD二次開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)軟件，打開(kāi)一張空白CAD圖紙，用戶能夠以業(yè)務(wù)科室為單位定制圖紙上顯示的內(nèi)容。

1.主流礦山圖紙管理現(xiàn)狀

在礦井規(guī)模不斷擴(kuò)大和自動(dòng)化程度迅速提高的情況下，目前的生產(chǎn)技術(shù)資料管理模式已經(jīng)對(duì)擴(kuò)大生產(chǎn)出現(xiàn)了各種阻礙：

（1）各個(gè)業(yè)務(wù)科室的圖紙沒(méi)有全礦統(tǒng)一的制圖規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，例如：統(tǒng)一的符號(hào)庫(kù)、統(tǒng)一的線型規(guī)范等。

（2）各業(yè)務(wù)科室日常制圖和設(shè)計(jì)缺乏規(guī)范的工作流，科室之間缺乏默契的協(xié)同工作機(jī)制，造成各業(yè)務(wù)科室間圖紙資料無(wú)法及時(shí)傳遞和共享。

（3）圖紙版本管理混亂。

（4）缺乏一張可以綜合反映地質(zhì)測(cè)量、一通三防、機(jī)電設(shè)備布置、采掘設(shè)計(jì)、應(yīng)急物資部署等的總圖，嚴(yán)重制約決策者及時(shí)全面地掌握當(dāng)前生產(chǎn)情況、調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃。

綜上所述，為了順應(yīng)現(xiàn)代化礦井建設(shè)的需要，提出構(gòu)建“礦山綜合圖紙管理系統(tǒng)”，該系統(tǒng)是一個(gè)龐大的圖紙管理信息系統(tǒng)，包括：生產(chǎn)、地測(cè)、通風(fēng)、機(jī)電、運(yùn)輸?shù)雀魃a(chǎn)子系統(tǒng)的圖紙及數(shù)據(jù)資料的共享與發(fā)布。對(duì)于礦井提升圖紙數(shù)字化管理、共享、增值利用具有直接促進(jìn)意義。

2.礦山圖紙分類

系統(tǒng)將數(shù)據(jù)源圖紙資料分為三大類：

第一類：數(shù)據(jù)庫(kù)類的圖紙（如地測(cè)軟件產(chǎn)生的圖件，其將圖形及繪圖參數(shù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)），該類圖紙的圖元存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中，系統(tǒng)需要獲取并按照規(guī)則解讀圖元描述信息進(jìn)行圖形重構(gòu)。

第二類：基于采掘工程平面圖的圖紙資料，該類圖紙是在采掘工程平面圖基礎(chǔ)上修改而來(lái)。

第三類：示意圖圖紙（脫離于地測(cè)坐標(biāo)系的圖紙，如：通風(fēng)立體圖、配電室供電系統(tǒng)圖等）。

3.系統(tǒng)架構(gòu)

礦山綜合圖紙管理系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)由下至上分為5層：

第一層，數(shù)據(jù)源層，主要包括：地質(zhì)科地測(cè)數(shù)據(jù)、信息中心、生產(chǎn)科、通風(fēng)工區(qū)、運(yùn)輸工區(qū)、采煤工區(qū)、開(kāi)掘工區(qū)、機(jī)電科、運(yùn)維工區(qū)等日常工作所產(chǎn)生的圖紙資料。

第二層，圖元提取工具層，提供針對(duì)各個(gè)業(yè)務(wù)部門的數(shù)據(jù)采集及圖元提取功能，將地測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)和各類圖紙中圖形元素進(jìn)行拆分，歸類，保存入圖元核心數(shù)據(jù)庫(kù)。

第三層，網(wǎng)絡(luò)層，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的有效快速的共享和流通。

第四層，圖元核心數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)圖元的媒介，同時(shí)也是管理圖元的工具，將不同科室不同類別的圖元分類儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。

第五層，為上層應(yīng)用服務(wù)集合，系統(tǒng)提供圖元快速瀏覽、數(shù)據(jù)查詢?yōu)g覽與展示、圖紙定制等。

4.技術(shù)路線

4.1建立標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)制圖規(guī)范

依據(jù)礦山企業(yè)正在使用的地質(zhì)地測(cè)圖件制圖規(guī)范，定制開(kāi)發(fā)其它業(yè)務(wù)科室的制圖標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一符號(hào)庫(kù)、圖例庫(kù)，形成全礦統(tǒng)一的制圖規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

4.2建立圖元核心數(shù)據(jù)庫(kù)

圖元核心數(shù)據(jù)庫(kù)是從各類專業(yè)科室圖紙中經(jīng)過(guò)抽取、轉(zhuǎn)換和加載過(guò)程形成的存儲(chǔ)圖形元素的綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，及其利用數(shù)據(jù)調(diào)用接口方式提供的數(shù)據(jù)服務(wù)[1]。為此，需要開(kāi)展數(shù)據(jù)資源規(guī)劃和整合，理清形成核心數(shù)據(jù)庫(kù)所需要的各類圖紙，按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行數(shù)據(jù)加工、整理、入庫(kù)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)核心數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效管理。

4.3建立上層應(yīng)用服務(wù)集

有了圖元數(shù)據(jù)，而不用，或不知道如何去用，那等于沒(méi)有，因此，需要建立起一套符合礦井實(shí)際使用的應(yīng)用服務(wù)集，主要包括：圖元快速瀏覽、數(shù)據(jù)查詢?yōu)g覽與展示、圖紙定制服務(wù)。

圖元快速瀏覽主要是針對(duì)不同類型大量的線型、圖例等進(jìn)行預(yù)加工的一種數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)、管理和服務(wù)方式，實(shí)現(xiàn)快速瀏覽和應(yīng)用服務(wù)。

數(shù)據(jù)查詢?yōu)g覽與展示服務(wù)是以核心數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢?yōu)g覽與展示等功能。

圖紙定制服務(wù)，主要是專題圖制作服務(wù)。

4.4不同類型圖紙資料的綜合集成或關(guān)聯(lián)

針對(duì)第一類圖紙資料，礦山綜合圖紙管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)二維成圖級(jí)（一期建設(shè)開(kāi)發(fā)三維成圖級(jí)）功能，可實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取圖形描述信息進(jìn)行二維圖的繪制。

針對(duì)第二類圖紙資料，礦山綜合圖紙管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)圖元提取和繪制工具模塊，實(shí)現(xiàn)圖元的提取、繪制和保存（圖元核心數(shù)據(jù)庫(kù)）功能。

針對(duì)第三類圖紙資料，礦山綜合圖紙管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)圖元或圖件的關(guān)聯(lián)模塊，將脫離于地測(cè)坐標(biāo)系的示意圖與具有地測(cè)坐標(biāo)的采掘工程平面圖進(jìn)行關(guān)聯(lián)，例如：通風(fēng)系統(tǒng)圖與通風(fēng)立體圖的關(guān)聯(lián)、采掘工程平面圖與獨(dú)立的鉆孔柱狀圖關(guān)聯(lián)等。

5.結(jié)束語(yǔ)

礦山綜合圖紙管理系統(tǒng)真正發(fā)揮煤礦海量空間地理數(shù)據(jù)的效用，優(yōu)化生產(chǎn)數(shù)據(jù)利用率，其標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)和制圖，提升生產(chǎn)、地測(cè)、通風(fēng)等業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)水平，加強(qiáng)業(yè)務(wù)部門間協(xié)同合作程度，提高設(shè)計(jì)效率和數(shù)據(jù)共享率，可以幫助礦山企業(yè)解決各業(yè)務(wù)科室系統(tǒng)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)不規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)礦井各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)基礎(chǔ)圖件的集中繪制與管理，最終完成地測(cè)、通風(fēng)、機(jī)電、生產(chǎn)技術(shù)、調(diào)度等部門的圖形一體化，達(dá)到基于“一張圖”的綜合協(xié)調(diào)管理；解決礦井設(shè)計(jì)類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理混亂的問(wèn)題；解決各業(yè)務(wù)科室間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與共享的問(wèn)題，提供基礎(chǔ)的空間數(shù)據(jù)支持與地理信息圖件。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]閆雪松，孫成林.第二次全國(guó)土地調(diào)查成果在“一張圖”工程應(yīng)用上應(yīng)注意的問(wèn)題 [J].國(guó)土資源，2009，（9）.

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[4]孫在宏，吳長(zhǎng)彬.基于“一張圖”的土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[J].測(cè)繪通報(bào).2012（06）.