【正文】 畢 業(yè) 論 文 煤礦安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 摘 要 當(dāng)今，全國各行各業(yè)都在大力開展信息化建設(shè)，以滿足生產(chǎn)生活 的需要。安全生產(chǎn)是煤礦企業(yè)求效益、謀生存基本要求，是煤礦管理 工作的永恒的主題。煤礦企業(yè)屬高危行業(yè)，許多煤礦水文地質(zhì)復(fù)雜， 煤層變化大，大面積采空區(qū)儲積著大量的積水，給煤礦安全生產(chǎn)管理 工作帶來極大的難度。煤礦安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)的建設(shè)就是為了提 高全國安全監(jiān)管系統(tǒng)信息化水平，推動安全生產(chǎn)監(jiān)管工作的科學(xué)發(fā) 展，為從根本上促進(jìn)安全生產(chǎn)形勢的好轉(zhuǎn)提供現(xiàn)代信息化的支持。 本文依 據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理的實際業(yè)務(wù)需求，結(jié)合 JZEE分 層架構(gòu)，設(shè)計了煤礦安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)的開發(fā)框架。文中對系統(tǒng) 建設(shè)的技術(shù)路線和支撐平臺進(jìn)行了簡要介紹，重點介紹了煤礦安全生 產(chǎn)信息管理系統(tǒng)的設(shè)計，主要分四大模塊 :企業(yè)信息管理模塊、安全 生產(chǎn)許可證管理模塊、執(zhí)法計劃管理模塊、煤礦建設(shè)項目管理模塊， 并且通過編碼方式論證了架構(gòu)和技術(shù)的可行性。 目前，煤礦安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)己經(jīng)在銀川煤礦安全監(jiān)督局成 功部署，系統(tǒng)運行穩(wěn)定、操作簡單，在很大程度上提高了工作效率， 得到煤礦監(jiān)督人員的一致好評 ! 關(guān)鍵詞 :安全生產(chǎn) 監(jiān)管信息管理系統(tǒng)煤礦安全生產(chǎn)安全許可 證 目錄 第一章引言 1.，課題背景 ..?? 3 第二章系統(tǒng)平臺及相關(guān)技術(shù)介紹 ——— 4 2.，技術(shù)平臺概述 .4 . 4 . 5 5 6 7 .9 10 第三章煤礦安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)的需求分析 系統(tǒng)功能性需求分析 11 企業(yè)信息管理模塊需求分析 12 安全生產(chǎn)許可證管理模塊需求分析執(zhí)法計劃管理模塊需求分析 煤礦建設(shè)項目管理需求分析 本章小結(jié) 第四章煤礦安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計 __31 31 1應(yīng)用系統(tǒng)平臺總體架構(gòu) . ..?? 2安全生產(chǎn)許可證管理用例設(shè)計 . ， 2 數(shù)據(jù)庫實體關(guān)系 數(shù)據(jù) 庫實體設(shè)計 第五章煤礦安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)的實現(xiàn) 50 51 ’企業(yè)信息管理模塊的實現(xiàn) 62 . 67 第六章結(jié)束語 68686.，系統(tǒng)總結(jié)及應(yīng)用情況 鄉(xiāng)考 致謝 文獻(xiàn) .1課題背景 如何有效地消滅事故隱患呢 ?實踐證明，在人一機一環(huán)境復(fù)雜多變的煤礦生產(chǎn) 過程中，建立健全事故隱患排查制度，能在效地控制事故隱患。 煤礦安全生產(chǎn)信 息管理系統(tǒng)的作用正在于如何更有效的監(jiān)測和排除安全事故隱患，防患于未來。 煤礦安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)是一個覆蓋各級安全生產(chǎn)監(jiān)督管理及煤礦安全 監(jiān)察機構(gòu)的系統(tǒng)。目的是提高安全生產(chǎn)監(jiān)管和煤礦安全監(jiān)察信息化水平，為全國 安全生產(chǎn)形勢的穩(wěn)定好轉(zhuǎn)提供有力的信息保障川。 隨著時間的推移和技術(shù)水平的不斷發(fā)展，現(xiàn)有煤礦安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)面 臨著以下幾個問題 : (l)需要進(jìn)一步增強業(yè)務(wù)透明度，快速掌握第一手?jǐn)?shù)據(jù) 。以加強領(lǐng)導(dǎo)的宏 觀決策，現(xiàn)有的系統(tǒng)難以做到 。 (2)數(shù)據(jù)分布的分散，不能進(jìn)一步提高對煤礦企業(yè)的服務(wù) 。 (3)對新的業(yè)務(wù)變革與流程重組，現(xiàn)行系統(tǒng)難以及時擴(kuò)充響應(yīng) 。影響了業(yè) 務(wù)推廣的速度 。 (4)缺少過程監(jiān)控和清晰的崗責(zé)體系，無法進(jìn)行方便快捷的管理方案 。 (5)應(yīng)用系統(tǒng)多樣化，系統(tǒng)需要整合完善 。需要建立統(tǒng)一系統(tǒng)安全架構(gòu)， 解決單點登錄和個性化等問題 。 (6)需要進(jìn)行動態(tài)數(shù)據(jù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)分離，以提高系統(tǒng)的性能 。 (7)設(shè)備老化，難以確保現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)穩(wěn)定運行 。 正是以上的這些問題，嚴(yán)重制約了各省地方安全局的業(yè)務(wù)發(fā)展。近兩年來各 省地方安全局已對此進(jìn)行了積極的醞釀、調(diào)研和籌劃。結(jié)合國家安全總局的要求 和方案，結(jié)合各省 市地的實際情況，正式啟動煤礦安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)的開發(fā) 工作。 安全生產(chǎn)事關(guān)人民生命與國家財產(chǎn)安全，是一個有關(guān)國際影響的重大政治問 題。煤礦安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)的建設(shè)有助于高效傳輸安全生產(chǎn)信息，充分發(fā)揮 安全監(jiān)察的作用，督促國家安全生產(chǎn)方針政策、法律法規(guī)的落實，不斷提高安全 生產(chǎn)綜合監(jiān)管水平，減少傷亡事故的發(fā)生，維護(hù)社會穩(wěn)定，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，具有重要的現(xiàn)實意義。 采用 Intra和 Inter技術(shù)建成一個由網(wǎng)絡(luò)和煤礦安全生產(chǎn)信息管理組 成的應(yīng)用系統(tǒng)，構(gòu)建完善的上至國家安全監(jiān)管總局，下 至全國各地各級安全生產(chǎn) 監(jiān)督管理部門和煤礦安全監(jiān)察機構(gòu)的安全生產(chǎn)監(jiān)督管理及煤礦安全生產(chǎn)信息管 理體系，及時、全面、準(zhǔn)確地反映煤礦安全生產(chǎn)信息管理，使各部門獲得最新、 最完整和穩(wěn)定可靠的信息，既滿足國家安全監(jiān)管總局工作的需要，又滿足各地各 級安全生產(chǎn)監(jiān)督管理和煤礦安全監(jiān)察工作的需要，為各級領(lǐng)導(dǎo)及政府部門快捷、 方便、準(zhǔn)確掌握安全生產(chǎn)狀況，制定政策措施提供科學(xué)依據(jù)。 利用現(xiàn)代信息技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)規(guī)范網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管 理?？紤]到新定制系統(tǒng)是在原有系統(tǒng)基礎(chǔ)上的提高，保留原有單機版系統(tǒng)使用的 靈活性 和適應(yīng)性強，采用在國內(nèi)各行業(yè)信息系統(tǒng)中廣泛成功應(yīng)用的包括數(shù)據(jù)庫在 內(nèi)的先進(jìn)成熟的技術(shù)，建立技術(shù)先進(jìn)，運行可靠的系統(tǒng)是完全可行的 lzj。 煤礦安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)的建設(shè)與實施是安全生產(chǎn)信息系統(tǒng)發(fā)揮作用的 核心，為此，確定如下的原則 : (l)統(tǒng)一規(guī)劃、分步建設(shè) 隨著社會的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，信息系統(tǒng)建設(shè)的任務(wù)是長期和艱巨的，應(yīng)根 據(jù)用戶對信息的需求和實際情況，對系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，突出重點，分步建設(shè)， 盡可能地縮短系統(tǒng)定制周期。 (2)堅持規(guī)范性和可行性 采用市場上比較先進(jìn)的技術(shù)和相對成熟的產(chǎn)品及工具，并向國際標(biāo)準(zhǔn) 、國家 標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)靠攏。要盡可能地避免采用非標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議和軟件，要貫徹模 塊獨立、接口開放、遵循標(biāo)準(zhǔn)的原則。如果有原系統(tǒng)，要考慮與原系統(tǒng)兼容和數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換的問題。 (3)保證系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性 在系統(tǒng)設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方面必須保證系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫的安全性，使用成熟的軟 件和數(shù)據(jù)庫技術(shù)保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少數(shù)據(jù)庫冗余。 (4)保證系統(tǒng)的先進(jìn)性和實用性 在系統(tǒng)設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方面要有一定的前瞻性，保證系統(tǒng)建成后幾年內(nèi)，功 能的增加不應(yīng)導(dǎo)致對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重大調(diào)整，確保系統(tǒng)的先進(jìn)性和實用性。 (5)保證系統(tǒng)的易用性和可維 護(hù)性 系統(tǒng)的操作盡可能地簡單易用，風(fēng)格統(tǒng)一，界面友好。系統(tǒng)易于維護(hù)，系統(tǒng) 功能增加或改變后，軟件不需做變動或只需做小的變動。 (6)滿足各地各級各部門的需要 系統(tǒng)設(shè)計方面，必須適應(yīng)各地各級安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門和煤礦安全監(jiān)察機構(gòu)的需要，最終使各地各級各部門能夠隨時獲得最新、最完整、最穩(wěn)定的數(shù)據(jù)資 料，并能夠?qū)崿F(xiàn)信息資料的自行存儲備份和歷史數(shù)據(jù)的挖掘、處理。 煤礦安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)采用了基于 JZEE的架構(gòu)，本人作為煤礦安全生 產(chǎn)信息管理的主要設(shè)計人員，完成的工作有 : (l)分析煤礦安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需 求。 (2)根據(jù)需求情況進(jìn)行系統(tǒng)總體功能的設(shè)計。 (3)詳細(xì)分析系統(tǒng)的各個模塊，進(jìn)行具體的設(shè)計開發(fā)。 (4)采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)來設(shè)計開發(fā)。 (5)采用基于組件的技術(shù)，便于業(yè)務(wù)重組。 本文內(nèi)容是本項目中本人所做工作的總結(jié)，本論文結(jié)合具體的開發(fā)實踐，從 系統(tǒng)總體架構(gòu)入手，逐步細(xì)化的完成了本系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。 本文共分六章，內(nèi)容安排如下 : 第一章引言，介紹本課題的背景、任務(wù)、論文結(jié)構(gòu)等。 第二章介紹了煤礦安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)平臺及相關(guān)技術(shù)，介紹了系統(tǒng)用 到的框架和相關(guān)實現(xiàn)技術(shù)。 第三章介紹了煤礦安 全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)的需求分析，根據(jù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)進(jìn) 行功能模塊分析。 第四章對煤礦安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計，根據(jù)模塊設(shè)計系統(tǒng) 用例模型和數(shù)據(jù)庫表。 第五章介紹了煤礦安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)的實現(xiàn)，介紹了具體的編碼實現(xiàn) 和工作流的制定步驟。 第六章結(jié)束語，對本文工作進(jìn)行全面總結(jié)，給出本文所取得的成果。第二章系統(tǒng)平臺及相關(guān)技術(shù)介紹 (l)設(shè)計覆蓋全國的安全生產(chǎn)監(jiān)管和煤礦安全監(jiān)察業(yè)務(wù)的資源專網(wǎng)系統(tǒng)， 建立協(xié)同工作平臺、數(shù)據(jù)交換平臺和應(yīng)用平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)廣泛共享和業(yè)務(wù)系統(tǒng)具 有良好的擴(kuò)展性 。 (2)基于“兩類區(qū)域、三個層次、一個中心”信息安全管理體系的設(shè)計， 強調(diào)全網(wǎng)安全部署的系統(tǒng)性、安全設(shè)備的統(tǒng)一管理、安全設(shè)計統(tǒng)一處理分析與安 全風(fēng)險的統(tǒng)一評估，目標(biāo)是實現(xiàn)整體的網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)和應(yīng)用的安全控制的集中管理 。 (3)設(shè)計以基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫群支持的安全生產(chǎn)監(jiān)管和煤礦安全生產(chǎn)信息管理的 應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)安全監(jiān)管的快速處理、綜合分析、預(yù)測、評估，支持輔助決策 。 (4)以煤礦安全生產(chǎn)及預(yù)防控制、重大事故隱患排查業(yè)務(wù)為主線的設(shè)計， 基本覆蓋各類煤礦礦山，處理流程簡潔清晰、快速靈活 。 (5)設(shè)計各級安全 監(jiān)管與監(jiān)察部門、協(xié)同工作的“群防群控”的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 體系，支持國家及各級政府的安全生產(chǎn)的宏觀管理與科學(xué)決策 。 煤礦安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)項目具有范圍廣、難度大、業(yè)務(wù)間關(guān)系復(fù)雜和開 發(fā)周期長特點，必然是分步實施的，應(yīng)用系統(tǒng)的整體架構(gòu)占有最重要的地位，為 了保證整個項目的成功，應(yīng)用架構(gòu)具有下列特性 lsl: .全面性，系統(tǒng)架構(gòu)必須完整，以支撐所有業(yè)務(wù)的開發(fā)實施和集成 。 .前瞻性，能夠適應(yīng)未來安全生產(chǎn)業(yè)務(wù)變化和調(diào)整的需要 。 .繼承性，考慮現(xiàn)有系統(tǒng)在新的藍(lán)圖中的定位以及未來的發(fā)展，以保護(hù)投 資和新老 系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡 。 .實用性，項目的建設(shè)要面向未來，技術(shù)必須具有先進(jìn)性和前瞻性，但同 時也要堅持實用的原則。在滿足性能價格比的前提下，堅持選用符合標(biāo) 準(zhǔn)的，先進(jìn)成熟的產(chǎn)品和開發(fā)平臺，構(gòu)建一個切合實際、解決實際問題 的系統(tǒng) 。 .靈活性，架構(gòu)的重點在于描述系統(tǒng)之間的邊界及相互關(guān)系，保證系統(tǒng)之 間的禍合松緊適度。 系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計從安全生產(chǎn)業(yè)務(wù)出發(fā)，把握各業(yè)務(wù)之間的區(qū)別和聯(lián)系，按照不同業(yè)務(wù)的特點和信息技術(shù)的特點，遵循規(guī)范、科學(xué)、通用、實用、安全、易用 等要求，統(tǒng)籌規(guī)劃總體的應(yīng)用架構(gòu)，并通過管理與技術(shù)的雙重手段，達(dá)到資 源共 享、應(yīng)用軟件重用、可管理、可維護(hù)等目的。 根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)對系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計以及相關(guān)規(guī)范的要求。煤礦安全生產(chǎn)信息 管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)整體上要考慮技術(shù)先進(jìn)性與成熟性相結(jié)合的原則，同時還 要兼顧煤礦安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)狀以及相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。 本系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計描述依據(jù) IEEEP1471建議的架構(gòu)設(shè)計描述進(jìn)行，包含如 下關(guān)鍵因素 : ，一個系統(tǒng)總是在自己的上下文環(huán)境中開發(fā)的，“環(huán)境可能包括直接或者間 接與本系統(tǒng)交互的其他系統(tǒng)，上下文環(huán)境決定了可以確定系統(tǒng)范圍的系 統(tǒng)邊 界 。 .一個系統(tǒng)有多個涉眾，每個涉眾對系統(tǒng)都有自己的關(guān)注或要求。這些關(guān) 注或要求涉及對系統(tǒng)開發(fā)、維護(hù)，以及系統(tǒng)性能、可靠性、安全、分布、 可發(fā)展性等多個方面 。 .每個系統(tǒng)都應(yīng)有一個架構(gòu)，以架構(gòu)描述的方式記錄在案。架構(gòu)本身只是 一個抽象的設(shè)計概念，而架構(gòu)描述則是與架構(gòu)相關(guān)一組工作提交物的集 合 。 .架構(gòu)描述由一個或多個架構(gòu)視圖組成，一個視圖是系統(tǒng)模型的一個子集， 專注于解決系統(tǒng)涉眾的一個或多個關(guān)注或要求。系統(tǒng)模型是系統(tǒng)的一個 抽象表述，通過一定級別的抽象，幫助理解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運作關(guān)系 l’ l。 .一個視圖的內(nèi)容 、涵義和表述被稱為一個“視點”，視點建立一系列的約 定 (建模語言、術(shù)語、分析方法等 )，用于創(chuàng)建、描述和分析視圖。 總而言之，一個系統(tǒng)的架構(gòu)描述就是系統(tǒng)模型的多個由涉眾需求驅(qū)動的投影 的集合。這些投影描述和解釋具有架構(gòu)意義的設(shè)計決策。 sunTone枷架構(gòu)方法從列 (Tier)，層 (Layer)和系統(tǒng)質(zhì)量 (SystemQuality) 三維的角度來分析一個完整的系統(tǒng)，如圖 2 一 1 所示 .整體的系統(tǒng)架構(gòu)是一個分層 的構(gòu)架。系統(tǒng)質(zhì)量不僅包括性能，還包括可用性，可靠性，可擴(kuò)展性，可管 理性，可維護(hù)性，可重用性等。系統(tǒng)質(zhì)量的實現(xiàn)不僅決定于應(yīng)用構(gòu)架，還受到支撐應(yīng)用 的平臺構(gòu)架的綜合影響。我們的架構(gòu)描述遵循 SimToneAM，是一個三維的描述。 應(yīng)用 虛擬平臺 上層平臺 下層平臺 硬件 油陣域 鐘油陣?yán)?。悶招? 圖 2一 1SunTone椒架構(gòu)方法示意圖 架構(gòu)模型使用 UML來描述煤礦安全生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)的所有工作。它定義 了一個所有應(yīng)用，包括可重用框架必須遵循的整體架構(gòu)約束。 模型針對不同的涉眾提供了如下不同的視圖閻。 .需求視圖 (Requireluents)，描述架構(gòu)關(guān) 鍵意義的系統(tǒng)需求以及關(guān)鍵的架 構(gòu)風(fēng)險。 架構(gòu)視圖 (Architecture)，為用戶提供一個整體架構(gòu)，重點描述架構(gòu)， 以及組成應(yīng)用系統(tǒng)的每一個子系統(tǒng)組件。 .應(yīng)用主題域 (SubjectArea)，這是與一個特定業(yè)務(wù)相關(guān)的視圖，描述 了一個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)。它集中了所有與此業(yè)務(wù)系統(tǒng)相關(guān)的架構(gòu)元素，方便系統(tǒng)的設(shè) 計和開發(fā)者理解該子系統(tǒng)。 可重用框架 (ReusableAssets)，主要描述系統(tǒng)中的可重用框架。所有 應(yīng)用系統(tǒng)都應(yīng)該使用這些可重用框架，鼓勵在設(shè)