【正文】 ....................................... 71 項(xiàng)目目標(biāo) .............................................................................................. 71 軟件系 統(tǒng)功能介紹 ...................................................................................... 72 礦井安全實(shí)時(shí)監(jiān)控子系統(tǒng) ...................................................................... 72 安全生產(chǎn)管理子系統(tǒng) ............................................................................. 72 設(shè)備管理子系 統(tǒng) .................................................................................... 76 礦圖理子系統(tǒng) ....................................................................................... 78 三維礦井虛擬子系統(tǒng) ............................................................................. 79 項(xiàng)目 應(yīng) 用效果 ............................................................................................... 80 煤礦綜合信息系統(tǒng)解決方案 6 第 1 章 背景介紹 背景 隨著信息科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展以及社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的穩(wěn)步前進(jìn)，信息技術(shù)逐步廣泛應(yīng)用于社會的不同領(lǐng)域，信息化與網(wǎng)絡(luò)化成為各行業(yè)數(shù)字化的重要基礎(chǔ)手段，在企業(yè)應(yīng)用中起到十分重要的作用。 隨著我國對煤礦安全生產(chǎn)的重視，煤礦安全生產(chǎn)管理信息逐漸成為現(xiàn)代煤礦安全生產(chǎn)管理中的最顯著特征。 系統(tǒng)適用對象 本系統(tǒng)適用于?。ㄊ校⒌兀ㄊ校?、縣鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）煤礦安全生產(chǎn)政府主管部門、礦業(yè)公司（集團(tuán)）以及所轄得煤礦企業(yè)。系統(tǒng)的建設(shè)將堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)實(shí)用性原則，以盡可能少的人力、物力，財(cái)力投入，最大限度的滿足 煤礦安全生產(chǎn) 的實(shí)際應(yīng)用需求。 高集成性原則 系統(tǒng)的建設(shè)涉及 煤礦安全生產(chǎn)、 城市規(guī)劃、環(huán)境評價(jià)、災(zāi)害評價(jià)與預(yù)測、空間信息技術(shù)、決策支持以及計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)倉庫、海量數(shù)據(jù)存儲與管理、超媒體信息集成、信息安全等多項(xiàng)技術(shù)，業(yè)務(wù)范圍涉及城市規(guī)劃與管理、城市地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，所以必須堅(jiān)持高集成性原則，運(yùn)用系統(tǒng)工程的方法進(jìn)行項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和實(shí) 施，把三維地質(zhì)數(shù)據(jù)管理與服務(wù)系統(tǒng)規(guī)劃好、建設(shè)好，并通過完善的技術(shù)支持與培訓(xùn)，點(diǎn)對點(diǎn)的應(yīng)用輔導(dǎo)，把系統(tǒng)應(yīng)用好。在硬件設(shè)施選型中，選擇兼容性好、可擴(kuò)展性好的設(shè)備，既滿足當(dāng)前的需要，又支持未來的擴(kuò)充與擴(kuò)展。 因此作為數(shù)字化礦井的建設(shè)，需要從以下七個(gè)方面進(jìn)行集成化考慮，以實(shí)現(xiàn)從礦井勘探、礦井規(guī)劃設(shè)計(jì)、礦井建設(shè)、煤礦生產(chǎn)過程、礦井安全、礦山經(jīng)營決策的 信息化 。 （ 3） 煤礦生產(chǎn)過程監(jiān)控、 全礦井生產(chǎn)安全環(huán)境監(jiān)測、生產(chǎn)過程信息綜合利用等方面的網(wǎng)絡(luò)化、自動化和智能化。 （ 5） 煤炭企業(yè)管理信息化及電子商務(wù)系統(tǒng)。 煤礦綜合信息系統(tǒng)解決方案 11 總體框架設(shè)計(jì) 圖 31 系統(tǒng)總體框架 如圖 31 所示，系統(tǒng)總體框架為由數(shù)據(jù)庫及管理系統(tǒng)、 煤礦 應(yīng)用服務(wù)平臺和煤礦 專業(yè)應(yīng)用 系統(tǒng) 層組成的三層結(jié)構(gòu)。 地質(zhì) 測量信息 基礎(chǔ)地形 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 硬件及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺 數(shù)據(jù)采集與更新 屬性數(shù)據(jù)錄入、轉(zhuǎn)換與更新 圖形數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)錄入、轉(zhuǎn)換與更新 支撐軟件 掃描儀及掃描矢量化軟件 用戶 管理 權(quán)限 管理 運(yùn)行 監(jiān)控 統(tǒng)計(jì) 分析 初始數(shù)據(jù)錄入與轉(zhuǎn)換 煤礦三維信息分析 煤礦模型庫管理 安全生產(chǎn)綜合管理 煤礦應(yīng)用服務(wù)平臺 煤礦專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng) 礦井安全實(shí)時(shí)監(jiān)控 設(shè)備管理 礦圖管理 井下人員定位 安全生產(chǎn)管理 儲量管理 突發(fā)事件處理 兩臺企業(yè)級小型機(jī)服務(wù)器與磁盤陣列組合，在高可用性 HA 軟件的支持下，組成雙機(jī)熱備份系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的可靠性。 硬件網(wǎng)絡(luò)平臺的選型 服務(wù)器及磁盤陣列和備份設(shè)備的選型 對于本系統(tǒng)的建設(shè)，由于涉及到大數(shù)據(jù)量的存儲以及大負(fù)荷的業(yè)務(wù)處理，建議在項(xiàng)目建設(shè)中采用小型機(jī)及專業(yè)的存儲設(shè)備。 SGI Altix 3000 采用新一代“ Madison”內(nèi)核 安騰 2 處理器 技術(shù)的高性能、高伸縮能力的工作組服務(wù)器，具有企業(yè)級服務(wù)器的可靠性和維護(hù)能力 。 NUMAflex 體系結(jié)構(gòu)實(shí)際上提供了無限制的容量 ―― 它能夠在不犧牲性能的情況下從 1TB 擴(kuò)展到 112TB 以上。所以在具體的項(xiàng)目實(shí)施中，必須考慮現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是否支持這些需求，需要時(shí)可以考慮對現(xiàn)有交換設(shè)備及路由設(shè)備的擴(kuò)充。 4007 交換機(jī)還可以提供用戶化定制、優(yōu)先級隊(duì)列服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)安全控制， 并能很快適應(yīng)數(shù)據(jù)增長和改變的需要。 煤礦綜合信息系統(tǒng)解決方案 14 硬件網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)框架 以煤 炭生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的過程監(jiān)測及自動化控制產(chǎn)生的信息作為信息源，通過現(xiàn)場總線方式自動導(dǎo)入到全集成自動化監(jiān)測監(jiān)控平臺； 利用網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場控制、監(jiān)測層的各個(gè)子系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)、調(diào)度通訊系統(tǒng)、礦井環(huán)境與生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)有機(jī)地匯接在一起，進(jìn)行加工處理，形成集數(shù)據(jù)、圖象、語音為一體的全礦井安全、生產(chǎn)指揮調(diào)度監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)； 圖 3－ 2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 煤礦綜合信息系統(tǒng)解決方案 15 目前工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成熟，完全可以在煤礦建立一個(gè)統(tǒng)一、開放的網(wǎng)絡(luò)平臺，即可做到一個(gè)礦井的安全、生產(chǎn)、管理等環(huán)節(jié)數(shù)字、控制、語音、視頻等信息一網(wǎng)打盡（三網(wǎng)合一）。 數(shù)據(jù)庫及管理系統(tǒng)和應(yīng)用服務(wù)平臺總體設(shè)計(jì) 煤礦綜合信息管理 系統(tǒng)涉及了 煤礦安全生產(chǎn)、礦井設(shè)計(jì)、 地質(zhì)、 測量 、 物 探、鉆探、遙感、地形、政策法規(guī)和圖形、影像等多個(gè)方面不同層次的數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)庫連接中間件 安全生產(chǎn)信息管理 煤礦模型庫管理 礦井三維信息分析 二維空間數(shù)據(jù) 三維空間數(shù)據(jù) 遙感影象數(shù)據(jù) 空間數(shù)據(jù)庫 生產(chǎn)信息數(shù)據(jù) 物探數(shù)據(jù) 測量數(shù)據(jù) 非空間數(shù)據(jù)庫 一體化 Titan 空間數(shù)據(jù)引擎 圖 33 數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)圖 煤礦綜合信息系統(tǒng)解決方案 16 在系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)資源中，根據(jù)其空間特性，可以分成空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)兩大類。 在數(shù)據(jù)資源庫的建設(shè)中，須通過對現(xiàn)有數(shù)據(jù)的分析，依據(jù)專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，首先建立起數(shù)據(jù)資源庫的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)工作。 煤礦綜合信息系統(tǒng)解決方案 17 第 4 章 煤礦綜合信息數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 建設(shè)目標(biāo) 依據(jù) 國家標(biāo)準(zhǔn)、煤礦行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 的，通過建立 煤礦信息 數(shù)據(jù)庫和對現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化改造，建立以各類 煤礦 綜合 信息 為 主要內(nèi)容 的、具有適當(dāng)數(shù)據(jù)通訊能力的、適用于 各種 煤礦專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng) 的 煤礦綜合信息 數(shù)據(jù)庫。 XML 和 Inter 標(biāo)準(zhǔn)支持允許使用內(nèi)置的存儲過程以 XML 格式存儲和檢索數(shù)據(jù)。 （ 4） SQL Server 2021 的缺點(diǎn)是占用操作系統(tǒng)資源較多，不提供對空間數(shù)據(jù)的直接支持。 （ 4） 支持 Web Services。 Oralce 10g 的 主要特點(diǎn) （ 1） 可支持 50 個(gè)并發(fā)用戶數(shù)。 （ 5） 完善的數(shù)據(jù)一致性機(jī)制和數(shù)據(jù)備份 /恢復(fù)機(jī)制 。 （ 9） 提供相應(yīng)的系統(tǒng)開發(fā)和管理工具等支撐軟件 。它提供 TOSA 模塊在 Oracle， MySQL，SqlServer， KingBase 等多種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中存貯和管理矢量和影像數(shù)據(jù)，充分利用大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存儲 、管理能力，為大型 /超大型空間信息系統(tǒng)提供強(qiáng)有力的支持。 （ 2） 地表建筑數(shù)據(jù) 。 （ 6） 土地利用現(xiàn)狀 。 （ 3） 礦井鉆孔及測井資料數(shù)據(jù)。 礦區(qū)、礦井 測 量 數(shù)據(jù) 礦區(qū)、礦井測量數(shù)據(jù)主要來源是企業(yè)自身的各種觀測數(shù)據(jù)和委托相關(guān)部門的測量數(shù)據(jù)，其內(nèi)容包括： （ 1） 測站測點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù) 。 （ 5） 井下控制網(wǎng)點(diǎn)、動態(tài)監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)。 （ 2） 井上、下對照圖。 （ 6） 井下運(yùn)輸系統(tǒng)圖。 （ 10） 井上、下配電系統(tǒng)圖和井下電光設(shè)備布置圖。 煤礦綜合信息系統(tǒng)解決方案 21 （ 14） 主要保安煤柱圖（比例尺 1： 2021 或 1： 5000）。 （ 18） 井巷施工圖。 （ 3） 政策法規(guī)。因此對數(shù)據(jù)庫建設(shè)及系統(tǒng)研發(fā)人員提出以下四點(diǎn)要求： （ 1） 元數(shù)據(jù)庫：項(xiàng)目應(yīng)在統(tǒng)一的分布式數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)框架下，開發(fā)一個(gè)可擴(kuò)展的分布式元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下元數(shù)據(jù)管理維護(hù)和利用元數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)庫查詢、訪問與互動、共享。 此外，數(shù)據(jù)庫及管理系統(tǒng)還應(yīng)提供強(qiáng)有力的外部數(shù)據(jù)導(dǎo)入 \導(dǎo)出工具；數(shù)據(jù)庫及管理系統(tǒng)能與應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合，為應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)高效方便地提供數(shù)據(jù)服務(wù)；數(shù)據(jù)庫及管理系統(tǒng)生成的各種結(jié)果，能通過適當(dāng)?shù)姆绞綖楝F(xiàn)有各種辦公軟件所用，便于形成最終文檔?，F(xiàn)在的大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)都已具備了基本的海量數(shù)據(jù)處理和管理能力，可以在大型商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上支持海量數(shù)據(jù)，充分利用數(shù)據(jù)庫本身的管 理能力實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的存儲和管理；其次是對海量數(shù)據(jù)可視化和分析提供支持。 煤礦綜合信息系統(tǒng)解決方案 24 第 5 章 煤礦專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 建設(shè)目標(biāo) 本系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)是煤礦綜合信息數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同應(yīng)用部門的具體要求，建立功能完善、方便快捷、直觀實(shí)用的煤礦應(yīng)用服務(wù)平臺，提供基于該服務(wù)平臺的多種專業(yè)應(yīng)用，為煤礦安全生產(chǎn)提供重要的技術(shù)支撐。它集中了目前國際上優(yōu)秀的地學(xué)軟件的優(yōu)勢，廣泛使用了目前國際上先進(jìn)的軟件技術(shù)及工具。 煤礦綜合信息庫、安全生產(chǎn)管理子系統(tǒng)、礦圖管理子系統(tǒng)、設(shè)備管理子系統(tǒng)以及井下人員定位子系統(tǒng)就是在 TitanGIS 和 SDM 的基礎(chǔ)上，通過分析煤礦企業(yè)煤礦綜合信息系統(tǒng)解決方案 25 的應(yīng)用需求而開發(fā)的專 業(yè)信息系統(tǒng)。 Titan3DCruise 把影像、矢量疊加到數(shù)字地球上，在數(shù)字地球上進(jìn)行瀏覽，查看。 煤礦專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)子系統(tǒng)介紹 礦井安全實(shí)時(shí)監(jiān)控子系統(tǒng) 礦井安全實(shí)時(shí)監(jiān)控子系統(tǒng)簡介 礦井安全實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)將井下的各類安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)集成在一起，通過電視墻、監(jiān)視器等設(shè)備實(shí)時(shí)顯示井下各類監(jiān)測監(jiān)控指標(biāo)，同時(shí)能把指標(biāo)數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù) 庫 ，而且根據(jù)需 要 把部分監(jiān)測監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過 WEB 方式向上級煤礦安全生產(chǎn)主管部門提供。 可以選定特定監(jiān)測點(diǎn)顯示各項(xiàng)指標(biāo)的變化曲線。 （ 4） 綜合報(bào)表 自動生成瓦斯、溫度等監(jiān)測指標(biāo)日報(bào)、旬報(bào)、月報(bào)。無線編碼發(fā)射器發(fā)出具有代表身份特征的射頻信號，經(jīng)數(shù)據(jù)監(jiān)測分站接收，再發(fā)送到地面中心站。 選定某一區(qū)域可以獲得當(dāng)前該區(qū)域的人員信息；并且可以得到 該 區(qū)域人員的歷史活動情況；選定特定人員可對其活動軌跡重放。并根據(jù)工種 (規(guī)定 跟班 時(shí)間 )，判斷不同類別的人員是否 跟 班，從而確定其該次下井是否有效。在有互聯(lián)網(wǎng) (或局域網(wǎng) )的情況下，通過建立WEB 服務(wù)器，可以以瀏覽網(wǎng)頁的方式實(shí)現(xiàn)信息共享 ?？刹樵?、修改周報(bào)信息，確認(rèn)無誤后，領(lǐng)導(dǎo)審核后可打印報(bào)表。 生產(chǎn)掘進(jìn)月 /年報(bào)：可以按工作面自動統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)綜采月 /年報(bào)表或者按綜放隊(duì)（組）統(tǒng)計(jì)報(bào)表，以掌握月 /年綜放產(chǎn)量。 ? 各隊(duì)生產(chǎn)情況： 根據(jù)班次、隊(duì)別統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量、進(jìn)尺等信息。 ? 人員考勤統(tǒng)計(jì)： 根據(jù)隊(duì)別、班次，統(tǒng)計(jì)各隊(duì)（班）出勤人數(shù)。 ? 生產(chǎn)調(diào)度日報(bào)：根據(jù) 生產(chǎn)調(diào)度信 息自動生產(chǎn)日報(bào)臺帳。 ? 查詢：根據(jù)條件查詢數(shù)據(jù)庫中的生產(chǎn)調(diào)度信息 。 ? “三定”事項(xiàng)管理 ：記錄安全監(jiān)察“三定”事項(xiàng)，以備以后查