【正文】 業(yè)務系統(tǒng)運行要求的局域網(wǎng)。支撐技術為現(xiàn)代信息處理與融合技術、智能專家系統(tǒng)、現(xiàn)代企業(yè)管理等。支撐技術為 GIS 、 AutoCAD 、虛擬現(xiàn)實及 空間 數(shù)據(jù)庫等。 煤礦綜合信息系統(tǒng)解決方案 9 開放性與可擴展性原則 系統(tǒng)的建設將堅持開放性與可擴展性原則，嚴格遵循在 煤礦行業(yè)、 地質(zhì)行業(yè)、測繪行業(yè)、規(guī)劃部門、環(huán)境部門等行業(yè)和部門的國家標準、行業(yè)標準以及地方性實施細則和規(guī)范，參照國際標準與貫例，保持系統(tǒng)的開放性，增強系統(tǒng)的可擴展性與兼容性。同時系統(tǒng)結構煤礦綜合信息系統(tǒng)解決方案 8 應簡潔，功能方便、靈活，用戶界面友好，以便于系統(tǒng)的管理和應用。近年來，煤礦數(shù)字化和 信息化有了長足的發(fā)展，信息技術正以其廣泛的滲透性和無與倫比的先進性與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相結合 ,信息化已成為改造傳統(tǒng)煤礦產(chǎn)業(yè)的助力器。 意義 利用最新的空間信息技術、 專業(yè)建模技術和三維可視化等技術，建立煤礦綜合管理信息系統(tǒng)，大力改善煤礦行業(yè)信息化程度；確實提高煤礦企業(yè)管理部門及經(jīng)營管理者 的管理效率和水平；真正幫助實現(xiàn)煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)管理；助力煤礦企業(yè)進入信息化新時代。 統(tǒng)一規(guī)范性原則 為保證系統(tǒng)的科學性、實用性以及與國內(nèi)、國際其他信息數(shù)據(jù)庫及管理系統(tǒng)接軌，系統(tǒng)設計應遵循統(tǒng)一、規(guī)范的信息編碼和坐標系統(tǒng)、規(guī)范的數(shù)據(jù)精度與符號系統(tǒng)等。數(shù)據(jù)庫的設計也應遵循開放性與可擴展性原則，保證系統(tǒng) 數(shù)據(jù)的可持續(xù)利用和可維護性，增強系統(tǒng)功能和規(guī)模的高度可伸縮性。 （ 4） 圖像監(jiān)視和傳輸?shù)臄?shù)字化、網(wǎng)絡。 三維礦井采掘虛擬 煤礦安全生產(chǎn)主管部門系統(tǒng)接口 煤礦綜合信息系統(tǒng)解決方案 12 井三維信息分析 等幾個方面；專業(yè)應用系統(tǒng)在 煤礦 應用服 務平臺的支持下，實現(xiàn)礦井安全實時監(jiān)控、井下人員定位、安全生產(chǎn)管理、設備管理、礦圖管理以及煤礦儲量計算、突發(fā)事件處理輔助決策、三維礦井采掘虛擬等子系統(tǒng) 。選用兩臺 SGI Altix 3000 服務器及 SGI InfiniteStorage NAS 2021 存儲 磁盤陣列構成雙機群集系統(tǒng)，群集軟件采用當前業(yè)界領先的 Abaqus 軟件 。 ? 內(nèi)置的 NUMAlinkTM 互連為 HPC 應用程序帶來穩(wěn)定性能 ? Linux 操作系統(tǒng)完美地結合在一起 。 路由器選型 路由器可以選擇 Cisco 2600 及其配帶的防火墻軟件 。 在對系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)資源進行分析整理的基礎上，本系統(tǒng)采用大型商用關系型數(shù)據(jù)庫作 為作為基礎的數(shù)據(jù)管理平臺。 在 應用系統(tǒng)的建設中， 基于北京 xx 科技公司開發(fā)的具備自主知識產(chǎn)權的空間數(shù)據(jù)庫引擎及管理系統(tǒng)、 GIS 軟件 系統(tǒng) 、影像處理系統(tǒng)、三維虛擬系統(tǒng)等平臺的基礎上，構建 本 系統(tǒng) 涉及 的煤礦專業(yè) 應用服務 系統(tǒng)。 （ 2） 可伸縮性和可靠性 ： 通過向上伸縮和向外擴展的能力， SQL Server 可以滿足電子商務和企業(yè)應用程序的要求。 （ 6） 免費的空間數(shù)據(jù)支持 。 （ 7） 支持空間數(shù)據(jù)類型和對象數(shù)據(jù)類型 。 煤礦 綜合 信息庫建設方案 煤礦綜合信息庫內(nèi)容分析 煤礦綜合信息庫數(shù)據(jù)包括礦區(qū)地形、地質(zhì)、測量、物探、遙感、 井巷工程圖形、生產(chǎn)管理、影像和政策法規(guī)等多個方面不同類型的數(shù)據(jù)。其主要內(nèi)容包括： （ 1） 礦區(qū)地層、構造數(shù)據(jù)。 （ 3） 測站觀測數(shù)據(jù) 。 （ 4） 采掘工程平面圖。 （ 12） 主要巷道開門設計圖。 生產(chǎn)管理數(shù)據(jù) （ 1） 部門命令信息 。 （ 3） 異構數(shù)據(jù)的轉換：在異構數(shù)據(jù)庫共享服務的支持下，數(shù)據(jù)庫及管 理系統(tǒng)可以通過數(shù)據(jù)共享接口實現(xiàn)異構數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)共享。 （ 4） 數(shù)據(jù)挖掘：在 煤礦綜合信息數(shù)據(jù)庫 庫體系建立的過程中，需要對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源進行詳盡的分析，同時，建庫需要引入數(shù)據(jù)倉庫的設計思空間信息、屬性一體化數(shù)據(jù)庫 圖形 生 產(chǎn)管理 … 元數(shù)據(jù) 地形 地質(zhì) 測量 數(shù)據(jù)庫管理工具開發(fā) 數(shù)據(jù)生產(chǎn)、組織、更新維護 數(shù)據(jù)錄入、轉換與更新、維護 海量數(shù)據(jù)支持 空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)關聯(lián) 煤礦綜合信息系統(tǒng)解決方案 23 想，為下一階段系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的深入挖掘應用打下基礎。 SDM 空間數(shù)據(jù) 管理系統(tǒng)是 Titan 系列地理資訊系統(tǒng)軟件平臺中面向大型、海量空間信息（包括矢量和影像）的存儲和管理系統(tǒng)而開發(fā)的解決方案和開發(fā)平臺。 我們與中國礦業(yè)大學（北京）的專家教授合作， 針對特定的領域以及軟件特定的模型進行綜合 研究和 開發(fā)，取長補短。 （ 2）超限報警 在監(jiān)測過程中，一旦判斷瓦斯等指標超過預先設 定閥值，立即報警，提醒值班人員采取措施。 井下人員定位子系統(tǒng)組成部分，如圖 5－ 3 所示。還可打印月考勤報表、任意時間段下井統(tǒng)計等有關報表。 ? 生產(chǎn)綜放進度報表 圖 5－ 4 生產(chǎn)管理功能模塊界面 煤礦綜合信息系統(tǒng)解決方案 31 生產(chǎn)綜放進度周報：選擇工作面，錄入進風巷推進、回風巷推進進尺，自動計算進風巷距停采線尺度、回風巷距停采線尺度，并保存到數(shù)據(jù)庫中，以備查詢。 ? 洗煤廠發(fā)運：記錄洗煤場發(fā)運記錄如末煤、混塊、小塊等信息。 ? 井下提升信息：根據(jù)班次統(tǒng)計提升、炭塊、矸石等信息。 ? 安全監(jiān)察報表 ： ? 查詢：根據(jù)輸入的條件查詢“三違”、“三定”事項 。 （ 3）安全監(jiān)察 管理 功能介紹 ? “三違”事項管理 ：記錄下井人員“三違”事項，以備以后查詢，并可煤礦綜合信息系統(tǒng)解決方案 32 作出罰款決定。 ? 上級領導指示記錄。 ? 打印 ：打印報表。 安全生產(chǎn)管理子系統(tǒng)功能組成如圖 5－ 3 所示。 （ 2） 報警功能 通過設定下井時間，對下井超過一定時間的人員提示報警，并給 出相關人員的名單等信息； 在井下一些重要峒室、危險場合 (如盲巷等 )配備語音站，可有效地阻止人員違章進入，并將違章人員記錄在案。 井下人員定位子系統(tǒng) 井下人員定位子系統(tǒng)簡介 主要用于煤礦井下。功能模塊組成如圖 5－ 1 所示。它利用平行或基本平行的剖面數(shù)據(jù)建立起三維空間任意復雜形狀物體的真三維實體模型 。 結合煤礦專業(yè)應用系統(tǒng)的特點，我們采取自主研發(fā)為主，并尋求多 方 合作的戰(zhàn)略策略。 （ 2） 數(shù)據(jù)的錄入、轉換與更新、維護：在實現(xiàn)上主要通過 Titan 空間 數(shù)據(jù)庫管理工具，提供客戶化數(shù)據(jù)錄入、編輯、轉換界面。 從數(shù)據(jù)來源來看，本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)必將具有量大、異構、跨平臺的特點。 （ 16） 主要巷道平面圖（比例尺 1： 1000 或 1： 2021）。 （ 8） 排水、防塵、防火注漿、壓風、充填、抽放瓦斯等管路系統(tǒng)圖。 井 巷工程圖形 井巷工程圖形是 按照 國家標準或者煤礦企業(yè)相關標準所需的圖形圖紙。 （ 5） 采區(qū)物探數(shù)據(jù)。 （ 4） 河流、水體數(shù)據(jù) 。 Kingbase 的 主要特點 （ 1）基于 Java 的跨平臺前端圖形管理界面 （ 2）支持增量備份和增量恢復 （ 3）日志管理 （ 4）支持 ADO 控件的 OLEDB 接口 （ 5）支持 WEB 應用 MySQL 的性能 主要特點 （ 1）容易 使用 （ 2）多用戶主持 （ 3）可移植性 煤礦綜合信息系統(tǒng)解決方案 19 （ 4）遵循現(xiàn)有標準 （ 5）開發(fā)源代碼 （ 6）現(xiàn)階段不支持觸發(fā)器、存儲過程、試圖。 （ 3） 較強的 網(wǎng)絡功能 。 （ 2） 簡便的數(shù)據(jù)庫配置、維護和管理 。 數(shù)據(jù)庫管理平臺 數(shù)據(jù)庫管理平臺 目前的商用關系型數(shù)據(jù)庫，國外數(shù)據(jù)庫廠商主要有國微軟的 SQL Server 2021， Oracle 的 Oralce 10g 和 IBM 的 Informix 等；國內(nèi)數(shù)據(jù)庫廠商 主要 人大金倉的 Kingbase，達夢的 DM； 開放源代碼的數(shù)據(jù)庫 MySQL 等。在數(shù)據(jù)資源庫的建設中，空間數(shù)據(jù)庫和非空間數(shù)據(jù)庫與具體的應用系統(tǒng)通過不同的方 式進行連接。它采用了 1000M 工業(yè)以太網(wǎng)技術，在這個網(wǎng)絡上可以同時傳遞數(shù)字、語音和圖像信息，而這些信息都是以 “數(shù)字化 ”形式傳遞的。 該型交換機提供了網(wǎng)絡骨干 和高密度桌面接入一體化的構建高速局域網(wǎng)的性能，并保證網(wǎng)絡的可用性和隨時隨地訪問網(wǎng)絡。 SGI Altix 3000 服務器 性能特點 : ? 性能、伸縮能力和 RAS 性能適合于大多數(shù)的 Inter 和數(shù)據(jù)庫服務器、電子商務和 ERP 應用，郵件服務器以及計算密集的應用。掃描儀、繪圖儀、網(wǎng)絡激光打印機等共同構成數(shù)據(jù)采集與制圖輸出系統(tǒng)。 （ 6） 基于信息融合技術滲透到生產(chǎn)、安全與經(jīng)營各個層面的決策支持系統(tǒng)。 （ 2）煤礦 資源信息和礦井設計、礦井建設及開采過程的數(shù)字化、可視化。通過主機系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、應用系統(tǒng)等多環(huán)節(jié)的安全可靠性設計，保證系統(tǒng) 7*24 小時可靠、安全的運行，為各應用部門及公眾提供可靠的服務，同時采用嚴格的安全認證機制，控制 煤礦 有關的資源信息、災害信息、環(huán)境信息等涉及國家機密的敏感信息的流向和傳播范圍，維護國家利益和社會的安定團結 。 經(jīng)濟實用性原則 煤礦綜合管理信息 系統(tǒng)的 建設 應能滿足 煤礦生產(chǎn) 部門 、 煤礦安全生產(chǎn)政府主管部門 對 煤礦安全生產(chǎn) 信息查詢、信息統(tǒng)計或決策分析的需求。與現(xiàn)代化技術先進國家比較，我國煤礦企業(yè)信息化基礎設施相對落后，煤礦管理過于粗放，煤礦生產(chǎn)各部門的系統(tǒng)開發(fā)相對孤立，沒有形成統(tǒng)一的信息化標準體系和共享機制，再加之煤礦生產(chǎn)信息本身的灰色性和動態(tài)性，導致了煤礦企業(yè)信息化與網(wǎng)絡化工作的相對滯后。 煤礦綜合信息系統(tǒng)解決方案 7 第 2 章 系統(tǒng) 建設目標及原則 系統(tǒng) 建設目標 實施本 系統(tǒng) 的總體目標是 ：面向煤礦生產(chǎn)部門和煤礦管理決策部門，建設以GIS 空間數(shù)據(jù)庫為基礎，以模型庫為核心，由數(shù)據(jù)庫、模型庫、方法庫、知識庫及其管理系統(tǒng)為基本框架、以相關社會經(jīng)濟要素為研究對象的 煤礦 綜合信息管理系統(tǒng) ； 系統(tǒng) 為上級煤礦安全生產(chǎn)政府主管部門決策人員提供輔助決策支持和快速反應服務；為專業(yè)技術人員提供信息及應用分析工具；為公眾提供必要 的 信息查詢和信息發(fā)布服務。在此原則下，本系統(tǒng)在國家統(tǒng)一規(guī)范和數(shù)據(jù)格式約束下建立一個能與國內(nèi)標準接軌的 、符合煤礦生產(chǎn)部門標準的 各種屬性、圖形、圖像、文字等信息在內(nèi)的標準數(shù)據(jù)庫。 煤礦綜合信息系統(tǒng)解決方案 10 第 3 章 系統(tǒng)總體 設計方案 總體設計原則 煤礦的信息集成化是煤礦綜合信息管理系統(tǒng)的總體設計原則。支撐技術為數(shù)字視頻、寬帶網(wǎng)絡技術和圖像識別技術等。 網(wǎng)絡系統(tǒng)總體設計 系統(tǒng)硬件設備包括兩臺企業(yè)級服務器、磁盤陣列、磁帶庫以及其它終端設備等。采用 L9 TAPE LIBBRARY 作為系統(tǒng)的備份設備。 交換機及路由設備的選型 本系統(tǒng)除了在單機上應用外，還必須同時滿足在 Web 上的應用。 Cisco 2600 系列與 Cisco 1600、 1700 和 3600 系列共享模塊化接口， 可為網(wǎng)絡管理員和服務供應商提供一個滿足目前分支機構需求的經(jīng)濟有效的解決方案，例如： ? 帶有防火墻安全的 Inter /內(nèi)部網(wǎng)訪問 ? 多服務語音 /數(shù)據(jù)集成 ? 模擬和數(shù)字撥號訪問服務 ? 虛擬專網(wǎng) (VPN)訪問 VLAN 間路由 ? 帶有帶寬管理的路由 安全保密設備的選型 在本 系統(tǒng) 建設中，建議采用通過國家保密局和公安部認證的安全保密設備。以大型商用關系型數(shù)據(jù)庫的分布式機制開發(fā)并建立系統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)資源庫體系，同時依靠數(shù)據(jù)庫強大的海量數(shù)據(jù)管理能力，為應用服務平臺提供高效的數(shù)據(jù)獲取和存儲能力。各個煤礦專業(yè)應用 子系統(tǒng)將在 Titan 基礎 平臺上 ，為滿足煤礦專業(yè)需要而 進一步開發(fā)和擴展相關的功能。 （ 3） 支持快速開發(fā)并且和 Visual Studio 工具結合緊密 。 （ 7） 采用 Informix 的缺點是 IBM 對其版本的升級和技術支持顯得不足，在地學方面也缺乏成功的案例。 （ 8） 支持 OLTP 和 OLAP 的應用 。 礦區(qū) 基礎 地形數(shù)據(jù) 礦區(qū) 地形數(shù)據(jù)的主要來源是測繪部門，其內(nèi)容包括： （ 1） 地形數(shù)據(jù) 。 煤礦綜合信息系統(tǒng)解決方案 20 （ 2） 礦區(qū)煤巖、煤質(zhì)資料數(shù)據(jù)。 （ 4） 觀測站索引數(shù)據(jù) 。 （ 5） 通風系統(tǒng)圖。 （ 13） 工業(yè)廣場平面圖（比例尺 1： 500 或 1： 1000）。 （ 2） 生產(chǎn)報表 。 （ 4） 跨平臺（操作系統(tǒng)）：數(shù)據(jù)庫及管理系統(tǒng)可以在包括 Windows、 Unix、Linux 的多種操作系統(tǒng)上運行。 煤礦綜合信息 庫的標準規(guī)范建設 在 煤礦綜合信息庫 建設中，除了遵循已有的 煤礦、 地質(zhì)、測繪和 計算機等行業(yè)的標準和規(guī)范外， 會根據(jù) 需要研究和制定一些新的標準規(guī)范 。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)提供強有力的支持。 井下安全