朱紹平

(陜西榆林榆樹灣煤礦)

基于WebGIS的煤礦地測管理信息系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

朱紹平

(陜西榆林榆樹灣煤礦)

基于WebGIS軟件的B/S結(jié)構(gòu)開發(fā)了煤礦地測管理信息系統(tǒng)，闡述了系統(tǒng)的各模塊功能，并給出了應(yīng)用實例，對于實現(xiàn)煤礦地測基礎(chǔ)資料的科學(xué)管理，最大限度的利用現(xiàn)有的地測信息資源，提高地測基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理工作以及使用效率具有一定的作用。

WebGIS B/S結(jié)構(gòu) 地測管理信息系統(tǒng)

地測資料作為煤礦企業(yè)生產(chǎn)工作中最重要、最基礎(chǔ)的組成部分，目前國內(nèi)外對煤礦地測遠程管理的研究及應(yīng)用較少。由于地測資料種類多、數(shù)量大導(dǎo)致管理混亂、人力成本高、效率低下，很難從根本上實現(xiàn)科學(xué)統(tǒng)籌管理[1-2]。因此，尋找一種高效、合理的地測信息管理模式，不僅可以節(jié)約人力成本，而且能最大限度的利用現(xiàn)有的地測信息資源，提高地質(zhì)、測量信息管理及使用效率，從而提高企業(yè)在煤炭市場的競爭力。采用windows 7+.net frame-work3.5作為開發(fā)平臺，使用Visual Studio 2008和SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫作為開發(fā)工具，依據(jù)煤礦地測部門的管理業(yè)務(wù)流程，開發(fā)了1套基于WebGIS的B/S體系結(jié)構(gòu)的煤礦地測管理信息系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)

煤礦地測部門通過地測管理信息系統(tǒng)可對地質(zhì)、測量、儲量圖紙、數(shù)據(jù)與文檔的一體化管理，即集中存儲、統(tǒng)一管理、快速查詢，改變傳統(tǒng)的紙質(zhì)管理模式，可以上傳、下載、瀏覽地測專業(yè)圖紙文檔以及遠程管理地測鉆孔資料、導(dǎo)線點數(shù)據(jù)等信息。該系統(tǒng)應(yīng)實現(xiàn)的功能主要有：①基于WebGIS技術(shù)實現(xiàn)專業(yè)圖件的瀏覽、報批、管理與定位分析；②地質(zhì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的遠程查詢與分析；③測量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的遠程查詢與分析；④地測圖形、地測報表與文檔的上傳、下載；⑤回采工作面圖形及相關(guān)屬性信息(進尺、地質(zhì)說明書、采后地質(zhì)總結(jié)等)查詢；⑥鉆孔信息與圖形查詢、分析。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能

該系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計思想，模塊化設(shè)計優(yōu)點在于各功能模塊的可完善性及可擴充性[3]，主要設(shè)計了用戶登錄模塊、地質(zhì)管理模塊、測量管理模塊、系統(tǒng)管理模塊、用戶交流模塊等，可充分體現(xiàn)對煤礦企業(yè)地測專業(yè)資料的科學(xué)化、人性化管理思想，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.1 用戶登錄

按照客戶需求，并充分估計系統(tǒng)的先進性、安全性、可靠性及安裝、使用和維護的方便，將煤礦地測管理信息系統(tǒng)與煤礦OA自動化系統(tǒng)進行接入，實現(xiàn)統(tǒng)一認證、單點登錄及用戶訪問等權(quán)限設(shè)置。

2.2 地質(zhì)管理

該模塊功能實現(xiàn)對煤礦地質(zhì)專業(yè)圖紙、數(shù)據(jù)與文檔的一體化管理，管理員通過該系統(tǒng)將圖形、文檔等發(fā)布至服務(wù)器，用戶可以直接通過客戶端瀏覽器對圖形、文檔進行上傳、查看、下載、刪除等遠程操作。依據(jù)煤礦企業(yè)地測管理部門業(yè)務(wù)需求，將該模塊細分為地質(zhì)圖形、地質(zhì)數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)臺賬、地質(zhì)預(yù)報、地質(zhì)三書及地質(zhì)卡片等。

(1)地質(zhì)圖形管理。主要實現(xiàn)對地質(zhì)地形圖、地質(zhì)剖面圖、煤巖層對比圖、地層綜合柱狀圖、井巷地質(zhì)素描圖、單孔柱狀圖等地質(zhì)專業(yè)圖形的管理，用戶可以通過專用的WebGIS插件對該類圖像數(shù)據(jù)進行在線瀏覽、放大、縮小、距離測量、定位等操作，具有權(quán)限的人員可進行圖形上傳、下載、刪除等操作。

(2)地質(zhì)數(shù)據(jù)管理。地質(zhì)數(shù)據(jù)管理包括鉆孔基礎(chǔ)資料、煤層綜合成果數(shù)據(jù)管理。鉆孔基礎(chǔ)資料主要包括各鉆孔的名稱、類別、第1勘探線名稱、第2勘探線名稱、是否斜孔、孔口坐標(biāo)、施工日期、穿過層位、施工單位及人員等信息。煤層綜合成果主要包括煤層名稱、鉆孔名稱、底板孔深、底板標(biāo)高、頂?shù)装鍘r性、底板厚度、煤層結(jié)構(gòu)、采用厚度、見煤坐標(biāo)等信息。

(3)地質(zhì)臺賬、文檔管理。地質(zhì)臺賬、文檔主要包括基礎(chǔ)臺賬、地質(zhì)預(yù)報、地質(zhì)三書、地質(zhì)卡片，管理員通過該系統(tǒng)將地質(zhì)臺賬、文檔等發(fā)布至服務(wù)器，用戶可以直接通過客戶端瀏覽器對文檔進行上傳、查看、下載、刪除等遠程操作。具有權(quán)限的用戶也可進行在線編輯、修改、保存、打印等操作。

2.3 測量管理

該模塊實現(xiàn)對煤礦測量專業(yè)圖紙、數(shù)據(jù)與文檔的一體化管理，依據(jù)煤礦企業(yè)地測管理部門業(yè)務(wù)需求，將該模塊細分為測量圖形、測量數(shù)據(jù)、測量臺賬、通知單及巷道貫通管理。

(1)測量圖形管理。測量圖形主要包括井田區(qū)域地形圖、工業(yè)廣場平面圖、采掘工程平面圖、井上下對照圖、主要保安煤柱圖、主要巷道布置圖等，用戶可以通過專用的WebGIS插件對圖形進行在線瀏覽、放大、縮小、距離測量、定位等操作。具有權(quán)限的技術(shù)人員可進行圖形上傳、下載、刪除等操作，管理員可以查看某個用戶的瀏覽、下載圖形次數(shù)及時間信息。

(2)測量數(shù)據(jù)管理。按照煤礦地測管理部門客戶實際需求，測量數(shù)據(jù)包括導(dǎo)線成果資料、地面控制成果資料、GPS測量成果、井下陀螺定向成果等。各用戶通過系統(tǒng)可以對測量數(shù)據(jù)遠程查看、下載，管理員進行測量數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、修改、刪除管理。

(3)測量臺賬、文檔管理。煤礦企業(yè)測量臺賬、文檔主要包括測量臺賬、測量業(yè)務(wù)聯(lián)系書及通知單等信息，具體包括測量儀器管理維護臺賬、碎部測量數(shù)據(jù)、各類保護煤柱管理臺賬、月度驗收報表、貫通通知單、開口通知單、停掘通知單、測量業(yè)務(wù)聯(lián)系書錄入、修改、刪除、查詢等信息，也可以根據(jù)錄入數(shù)據(jù)自動生成臺賬報表導(dǎo)出、打印操作。

(4)巷道貫通管理。煤礦巷道掘進詳細信息包括工程名稱、煤層信息、貫通等級、貫通方式、在掘巷道標(biāo)高、貫通巷道名稱、貫通點位置、測量導(dǎo)線、設(shè)計長度、預(yù)計貫通時間、煤巖類別等信息?？赏ㄟ^設(shè)置巷道貫通預(yù)警指標(biāo)監(jiān)測巷道施工實施情況，顯示剩余巷道貫通距離以及貫通狀態(tài)跟蹤，根據(jù)巷道掘進情況及時發(fā)布預(yù)警信息。

2.4 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理模塊是整個系統(tǒng)的控制中心，主要對煤礦企業(yè)用戶進行權(quán)限和角色管理，領(lǐng)導(dǎo)可以瀏覽、查詢所有的地測管理信息，對地測管理的流程進行審批；技術(shù)人員可以進行相應(yīng)權(quán)限范圍內(nèi)的增刪改查操作，從而保證了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性；系統(tǒng)管理員可以添加系統(tǒng)用戶，并為其分配相應(yīng)的權(quán)限和角色；不同用戶可以修改自己的個人信息及用戶密碼。

2.5 用戶交流

用戶登錄系統(tǒng)后可以通過用戶交流平臺進行在線交流，也可發(fā)帖進行技術(shù)討論，對系統(tǒng)的運行提出建議。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)及應(yīng)用

在對煤礦企業(yè)地測管理業(yè)務(wù)流程進行詳細需求調(diào)研的基礎(chǔ)上，擬采用基于北京龍軟科技股份有限公司自主研發(fā)的Longruan WebGIS的三層B/S結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)開發(fā)。系統(tǒng)采用部分基于ComGIS + WebGIS處理模型以實現(xiàn)矢量圖形的發(fā)布、瀏覽、查詢與分析。模型采用前端插件技術(shù)(如Plug-in、ActiveX、Java applets等)將WebGIS服務(wù)器上的部分處理功能移植到客戶端，通過充分利用客戶端的處理能力，平衡客戶和服務(wù)器兩端的數(shù)據(jù)處理量，減輕網(wǎng)絡(luò)傳輸負擔(dān)。

專業(yè)圖形的網(wǎng)上發(fā)布和信息查詢功能模塊采用了基于B/S的三層結(jié)構(gòu)體系，分為數(shù)據(jù)層、服務(wù)層(邏輯層)和用戶層(表示層)[4-5]。數(shù)據(jù)層負責(zé)煤礦基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲管理和輸出，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與否是整個模塊乃至系統(tǒng)的關(guān)鍵，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)即是煤礦地測專業(yè)數(shù)據(jù)以及地質(zhì)、測量等專業(yè)圖件，若需要接入的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)涉及到的煤礦企業(yè)在用系統(tǒng)已經(jīng)建立了完善的數(shù)據(jù)庫存儲系統(tǒng)和管理系統(tǒng)，那么只需要通過ODBC/ADO接口即可完成對數(shù)據(jù)的訪問。服務(wù)層負責(zé)數(shù)據(jù)的獲取和圖形的瀏覽、查詢、發(fā)布，由ActiveX控件負責(zé)提供具體功能，ActiveX控件是數(shù)據(jù)層和用戶層之間交互的橋梁和紐帶，它將用戶的各種數(shù)據(jù)請求發(fā)送至數(shù)據(jù)庫，并將數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后返回給用戶。在專業(yè)圖形的網(wǎng)上發(fā)布和信息查詢功能模塊中，用戶層其實就是1個瀏覽器，中間的地圖服務(wù)器的存在使得客戶端無需安裝任何專業(yè)軟件就可以直接進行圖形信息的瀏覽、查詢等操作。該系統(tǒng)在某礦地測管理的實際應(yīng)用過程中取得了良好的效果，結(jié)果見圖2～圖5。

圖2 鉆孔基礎(chǔ)資料

圖3 煤層綜合成果

圖4 巷道貫通管理

4 結(jié) 語

開發(fā)了基于WebGIS的B/S體系結(jié)構(gòu)煤礦地測管理信息系統(tǒng)，在某礦得到了良好的應(yīng)用，對于提高地測基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理工作以及使用效率，真正意義上實現(xiàn)煤礦地測信息的遠程管理，快速推進煤礦管理的網(wǎng)絡(luò)化與信息化具有重要意義。

圖5 巷道貫通指標(biāo)

[1] 徐 永.煤礦開采學(xué)[M].北京：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1999.

[2] 節(jié)茂科.談礦井技術(shù)改造與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新[J].河北煤炭，2003(1)：5-15.

[3] 蘇 耿，劉鄂湘.基于B/S模式的煤礦設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].福建電腦，2009(10)：110，120.

[4] 羅 強.基于WebGIS的煤礦地測設(shè)備設(shè)計與研究[J].煤炭技術(shù)，2013，32(1)：144-145.

[5] 文東戈，于普溪，王 旭.基于WebGIS的地方煤礦管理信息系統(tǒng)的設(shè)計[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2008，36(6)：83-85，102.

Design and Application of Coal Mine Geological Survey Management Information SystemBased on WebGIS

Zhu Shaoping

(Yushuwan Coal Mine of Yulin City,Shanxi Province)

Coal mine geological survey management information system based on the B/S structure of WebGIS software,the functions of the modules of the sysyem are analyzed,and the application results are given.The research results play an important in conducting scientific management of the basic geological survey data of coal mine,making maximal use of the existing land survey information resources and enhancing the efficiency of the management work of geological survey basic data and shared use.

WebGIS, B/S structure, Coal mine geological survey management information system

2014-10-23)

朱紹平(1974—)，男，工程師，719000 陜西省榆林市榆樹灣煤礦。