【正文】 系統(tǒng)維護軟件， 數(shù)據(jù)庫維護軟件 （ B/S， C/S 結(jié)構(gòu)） 空間數(shù)據(jù)庫 （二維、三維圖形庫） 屬性數(shù)據(jù)庫 （數(shù)字，文本， 圖像，視頻， 語音） 水壓監(jiān)測管理系統(tǒng) 瓦斯監(jiān)測管理系統(tǒng) 頂板動態(tài)監(jiān)測管理系統(tǒng) 膠帶鋼絲繩探傷儀分布管理 涌水監(jiān)測管理系統(tǒng) 視頻監(jiān)控管理系統(tǒng) 主煤流運輸監(jiān)控系統(tǒng) 斜巷運輸監(jiān)控系統(tǒng) 人員定位管理 礦車定位管理 供電網(wǎng)絡(luò)信息管 理系統(tǒng) 排水系統(tǒng)管理系統(tǒng) 綜采作業(yè)面三維動態(tài)監(jiān)測管理 通信網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng) 通風(fēng)安全信息管理系統(tǒng) 計算機網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng) 井下事故救援模擬指揮系統(tǒng) 井下設(shè)備安全運行維護管理 電液監(jiān)控系統(tǒng) 煙霧報警系統(tǒng) 調(diào)度 管理系統(tǒng) 生產(chǎn)輔助設(shè)計 系統(tǒng) 生產(chǎn)管理 系統(tǒng) 井下救生、廣播系統(tǒng) 檔案管理系統(tǒng) 工程項目管理系統(tǒng) 辦公自動化系統(tǒng) 人員生產(chǎn)考核系統(tǒng) 煤礦作業(yè)規(guī)程編制和管理計算機應(yīng)用系統(tǒng) 城郊煤礦培訓(xùn)管理系統(tǒng) 紅膜識別系統(tǒng) 二維圖形編輯軟件 二維圖形查詢管理軟件 三維實體模型獲取軟件 三維實體查詢管理軟件 系統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu) 框 圖 綜采工作面監(jiān)控系統(tǒng) 掘進工作面監(jiān)控系統(tǒng) 主煤流運輸監(jiān)控系統(tǒng) 礦井供配電監(jiān)控系統(tǒng) 井下主排水監(jiān)控系統(tǒng) 礦井主通風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng) 礦井水處理監(jiān)控系統(tǒng) 河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦數(shù)字煤礦總體設(shè)計方案 中國科學(xué)。各級系統(tǒng)具有良好的數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入 /導(dǎo)出功能，完善的報表輸出 、信息查詢、管理 功能。使用者層次結(jié)構(gòu)較多，上層從礦領(lǐng)導(dǎo)下至基層一般管理工作人員。 …... 屬性信息（監(jiān)測、監(jiān)控等信息）據(jù)庫服務(wù)器 安全服務(wù)器 (APP Server) 數(shù)據(jù)服務(wù)器 (APP Server) 應(yīng)用服務(wù)器 (APP Server) 數(shù)據(jù)庫層 應(yīng)用邏輯層 服務(wù)器 (Intra Server) 系統(tǒng)維護 管理人員 用戶層 數(shù)據(jù)管理 數(shù)據(jù)更新 系統(tǒng) 的邏輯結(jié)構(gòu) 圖 河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦數(shù)字煤礦總體設(shè)計方案 中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所，北京中遙地網(wǎng)信 息技術(shù)有限公司 37 . 系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu) 城郊煤礦數(shù)字煤礦系統(tǒng)是一個結(jié)構(gòu)復(fù)雜、系統(tǒng)多樣、服務(wù)層面寬廣的集成化系統(tǒng)。 . 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)反映整個系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)， 是 軟件系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)的基本載體，完善的 硬件 網(wǎng)絡(luò) 平臺是信息快速傳遞的基礎(chǔ) 。 由于表示層、功能層、數(shù)據(jù)層相互獨立，使得各層與具體的軟硬件平臺的關(guān)系緊密度下降，有利于未來系統(tǒng)的用戶的特殊需求，進行各種功能的開發(fā)，調(diào)試和修改工作都能夠單獨進行，因此使軟件的整河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦數(shù)字煤礦總體設(shè)計方案 中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所，北京中遙地網(wǎng)信 息技術(shù)有限公司 36 體質(zhì)量和可維護性都能達到較高的水平。 客戶層、應(yīng)用邏輯層、數(shù)據(jù)庫層實際也可以稱為表示層 (提供人機界面 )、功能層 (提供應(yīng)用分析服務(wù) 、管理服務(wù)、以及 信息查詢服務(wù) )、數(shù)據(jù)層 (提供數(shù)據(jù)管理 )。在這三個邏輯層中的應(yīng)用單元通過一組業(yè)界標準的協(xié)議、服務(wù)和軟件連接器連接起來。最基本的形式可以被描述為一個“邏輯”上的三層計算模型 (如圖 )。 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)包括：邏輯結(jié)構(gòu)， 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) ，軟件體系結(jié)構(gòu)等。 地面信息子系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)一存放到中心數(shù)據(jù)庫，通過網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)管理使用。 . 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 城郊煤礦數(shù)字煤礦系統(tǒng)是在統(tǒng)一的標準下，在統(tǒng)一的信息處理軟件平臺下，及統(tǒng)一的 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、統(tǒng)一性能與標準的計算機硬件 支持 的系統(tǒng)下 ， 構(gòu)筑不同的 監(jiān)測、監(jiān)控、遙測、生產(chǎn)管理、信息管理、設(shè)備資源管理、地理信息管理 等各 應(yīng)用管理與查詢子系統(tǒng)，使不同的應(yīng)用子系統(tǒng)，共享一個 空間 數(shù)據(jù)庫 和 一個 屬性數(shù)據(jù)庫 ，達到信息共享，資源共享 。 （ 8） 擴展性：系統(tǒng)設(shè)計考慮未來拓撲結(jié)構(gòu)、功能模塊、處理能力和網(wǎng)絡(luò)負載擴展。身份認證：以識別區(qū)分合法用戶和 非法用戶，從而阻止非法用戶訪問系統(tǒng)；權(quán)限控制：通過系統(tǒng)對用戶的授權(quán)，決定哪些用戶有資格訪問哪些資源； 防火墻： 在系統(tǒng)涉外連接服務(wù)中，將代理服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和通訊設(shè)備組成邏輯子網(wǎng)，通過路由器與內(nèi)部局域網(wǎng)實現(xiàn)子網(wǎng)隔離，使得內(nèi)部網(wǎng)內(nèi)部用戶能夠訪問 Inter 的同時獲得了必要的安全保障；另外，在局域網(wǎng)與 Inter 接點處安裝防火墻，成為系統(tǒng)的內(nèi)、外兩部分的防衛(wèi)門戶。 數(shù)據(jù)安全 重點考慮數(shù)據(jù)備份、防止非法復(fù)制、刪除等措施的實施河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦數(shù)字煤礦總體設(shè)計方案 中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所，北京中遙地網(wǎng)信 息技術(shù)有限公司 34 設(shè)計。 （ 6）安全性： 系統(tǒng)的安全性直接影響到日常安全生產(chǎn)管理工作，因此，必須從系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)安全、操作安全、控制安全等方面設(shè)計系統(tǒng)。 (5)、經(jīng)濟性 ： 系統(tǒng)建設(shè)要求在實用的基礎(chǔ)上做到最經(jīng)濟，以最小的投入獲得最大的效益。 如采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)、 網(wǎng)絡(luò) GIS（ Inter GIS） 應(yīng)用、 二維、三維 GIS 并存、三維仿真技術(shù)、開放式 GIS（ Open GIS） 規(guī)范及空間數(shù)據(jù)互操作等 技術(shù) 。 (4)、前瞻性 ： 信息技術(shù)發(fā)展非常之快，硬件更新?lián)Q代迅速，性能價格比不斷躍升，軟件版本升級也非?？?，平均幾個月時間就有新的版本推出。 城郊煤礦的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)比較復(fù)雜，既有與上層公司的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，又有本公司獨立的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)， Intra/ Inter 網(wǎng)絡(luò)并存。系統(tǒng)高河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦數(shù)字煤礦總體設(shè)計方案 中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所，北京中遙地網(wǎng)信 息技術(shù)有限公司 33 度集成、一體化是數(shù)字煤礦建設(shè)的最根本要求， 也代表了當(dāng)今 煤礦生產(chǎn) 行業(yè) 數(shù)字 信息系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的 新動 向。 在煤礦生產(chǎn)管理中，檢測、監(jiān)控、自動化控制、信息管理、安全生產(chǎn)管理、生產(chǎn)規(guī)劃、辦公自動化等多種 管理信息系統(tǒng) 之間，不論是 GIS 系統(tǒng) 的空間數(shù)據(jù)、或信息管理的屬性數(shù)據(jù)，以及監(jiān)測、監(jiān)控、自動化系統(tǒng)的圖像、視頻、表格、數(shù)據(jù)流等系統(tǒng)間的數(shù)據(jù) 沒有明顯的分界 ， 是相互交叉、相輔相成的 ，在日常安全生產(chǎn)管理中通常需要結(jié)合使用 。達到 管理 人員能夠 方便 操作 使用，全方位實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)管理 業(yè)務(wù)處理的計算機化和 高度自動化 。所以要求系統(tǒng)設(shè)計和建設(shè)要遵循如下幾方面的原則： (1)、實用性 ： 最大可能的滿足 煤礦安全生產(chǎn)管理 專業(yè)要求，是系統(tǒng)建設(shè)的根本原則，也是系統(tǒng)設(shè)計的基本出發(fā)點。采用模塊化設(shè)計和基于的數(shù)據(jù)庫工作流控制機制，不會因為機構(gòu)的調(diào)整而影響系統(tǒng)的使用。 采用組件式開發(fā)技術(shù)可以加快系統(tǒng)開發(fā)進度，提高系統(tǒng)使用的 靈活性能，減少計算機資源的無效占用，提高計算機設(shè)備使用的性能，簡化使用者操作程序，易于學(xué)習(xí)和掌握。 應(yīng)用三維仿真技術(shù)對巷道、設(shè)備、設(shè)施 及綜采工作面進行真實模擬，管理者在 計 算機屏幕前就像似置身于真實的井下工作環(huán)境之中，可以更加直觀、真實的觀測井下設(shè)備 安全生產(chǎn)過程與狀態(tài)、為安全生產(chǎn)管理與計劃 制定 、快速準確 調(diào)度 提供第一手數(shù)據(jù)資料，進一步加強了安全生產(chǎn)管理的科技手段。 采用二維 GIS 和三維 GIS并存技術(shù)，二維 GIS 管理地面地物的地理信息，三維 GIS 管理礦井巷道、設(shè)備、設(shè)施、管網(wǎng)等物體的地理信息。 六、網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)庫技術(shù) 。 河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦數(shù)字煤礦總體設(shè)計方案 中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所，北京中遙地網(wǎng)信 息技術(shù)有限公司 31 五、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 RFID 技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。 是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標對象，可快速地進行物品追蹤和數(shù)據(jù)交換。 能夠 及時、迅速、直觀反映煤礦安全生產(chǎn)等動態(tài)信息 ，進一步加強煤礦安全生產(chǎn)管理措施， 為安全生產(chǎn)、調(diào)度指揮、科學(xué)決策提供了直觀、可靠 的手段。使用遙測技術(shù)對井下設(shè)備運行狀態(tài)進行檢測，并遠程遙控設(shè)備的工作狀態(tài)，提高設(shè)備管理的技術(shù)與安全控制性。利用監(jiān)測技術(shù)實時、動態(tài)監(jiān)測井下危害煤礦安全生產(chǎn)的瓦斯氣體濃度、礦壓、水壓等，加強安全生產(chǎn)管理。提出針對 數(shù)字煤礦監(jiān)測、監(jiān)控、生產(chǎn)管理、信息管理等煤礦生產(chǎn)管理 專業(yè) 信息系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 。系統(tǒng)設(shè)計包括： 關(guān)鍵性技術(shù) ； 系統(tǒng)設(shè)計的原則；系統(tǒng)軟、硬件平臺的選配與構(gòu)架；系統(tǒng)軟件組織結(jié)構(gòu)；系統(tǒng) 軟件 開發(fā)技術(shù)流程等。 根據(jù)以上所述，可歸納如下圖所示的 系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)流程 框圖。 . 系統(tǒng)測試 在完成系統(tǒng)開發(fā)、集成、調(diào)試后，進行系統(tǒng)初次安裝，組織 煤礦生產(chǎn) 管理專業(yè)人員進行系統(tǒng)性能測試，測試系統(tǒng)的完整性、可操作性、運行狀況等，并根據(jù)測試反饋信息進一步對系統(tǒng)軟件進行修改、調(diào)整，直到系統(tǒng)的目標全部實現(xiàn)，運行無錯誤發(fā)生，性能達到最優(yōu)，同時完成系統(tǒng)安裝說明、操作使用手冊的編制。 . 應(yīng)用軟件開發(fā) 應(yīng)用軟件的開發(fā)是系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵。 包括：數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、系統(tǒng)服務(wù)器、用戶計算機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，計算機操作平臺、數(shù)據(jù)庫軟件、 GIS 軟件、開發(fā)語言。 經(jīng)費預(yù)算內(nèi)容包括：硬件設(shè)備購置費、軟件購置費、系統(tǒng)開發(fā)費、人工費、差旅費、 材料費、項目管理費、設(shè)備使用費、不可預(yù)見費等。 開發(fā)計劃的擬定要具有科學(xué)的合理性，它是技術(shù)開發(fā)人員的工作依據(jù)，直接影響到系統(tǒng)開發(fā)的進度與質(zhì)量，計劃要本著“先緊后松”的原則，以便后期留有較寬 松的實間余地，對系統(tǒng)進行充分的測試、完善，達到系統(tǒng)的最優(yōu)運行。系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容主要包括以下方面： ? 系統(tǒng)達到的目標； ? 系統(tǒng)設(shè)計的原則； ? 系統(tǒng)設(shè)計的規(guī)范與標準； ? 編碼規(guī)范； ? 二維、三維 圖形數(shù)據(jù)庫； ? 屬性數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)； ? 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)； ? 硬件結(jié)構(gòu)； ? 系統(tǒng)的功能； ? 軟件結(jié)構(gòu) ； ? 系統(tǒng)界面； ? 軟件開發(fā)的技術(shù)流程圖。 需要 預(yù)留 設(shè)計 共享數(shù)據(jù)信息 規(guī)范與標準 的系統(tǒng)： 井下無人值守變電所系統(tǒng) ， 井下視頻監(jiān)控系統(tǒng) ， 井下救生、廣播系統(tǒng) ， 人員定位系統(tǒng) ，鼓風(fēng)機監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。主要包括： 生產(chǎn)技術(shù)管理系統(tǒng)，煤礦精益管理信息系統(tǒng)，煤礦作業(yè)規(guī)程編制和管理計算機應(yīng)用系統(tǒng)，城郊煤礦勞保管理系統(tǒng)，城郊煤礦培訓(xùn)管理系統(tǒng)，生產(chǎn)輔助設(shè)計系統(tǒng)，通風(fēng)安全管理信息系統(tǒng) 等。 集團公司要求連接使用的系統(tǒng) 設(shè)計接口參數(shù)與技術(shù) 。其中使用運行較好的主要是用于安全生產(chǎn)監(jiān)測、監(jiān)控、自動化、通信、門禁等五大類的系統(tǒng)， 其它系統(tǒng)多數(shù)處于停滯 或少量使用狀態(tài)，部分甚至已 棄 用。 調(diào)研分析的主要內(nèi)容包括：系統(tǒng)使用者生產(chǎn)管理部門的管理流河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦數(shù)字煤礦總體設(shè)計方案 中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所，北京中遙地網(wǎng)信 息技術(shù)有限公司 25 程，部 門職能，功能需求分析，數(shù)據(jù)收集、歸類分析與整理， 調(diào)研分析報告。 . 技術(shù) 流程 確定 技術(shù)流程反映了系統(tǒng)建設(shè)從調(diào)研、立項、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)計劃、經(jīng)費預(yù)算、設(shè)備選型與購置、 數(shù)據(jù)庫建設(shè) 、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、設(shè)備安裝、系統(tǒng)安裝運行 、系統(tǒng)培訓(xùn)、系統(tǒng)交付與使用 等技術(shù)全過程。 基于上述四個方面的內(nèi)容， 城郊煤礦數(shù)字煤礦系統(tǒng) 總體設(shè)計技術(shù)流程應(yīng)采用統(tǒng)一規(guī)范、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計的方針。 河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦數(shù)字煤礦總體設(shè)計方案 中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所，北京中遙地網(wǎng)信 息技術(shù)有限公司 24 4. 技術(shù)流程 城郊煤礦數(shù)字煤礦系統(tǒng) 總體設(shè)計與基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫 建設(shè)主要包括 四 個方面。制定數(shù)字煤礦建設(shè)的系統(tǒng) 性 、可行 性 、完整 化 的實施計劃與步驟。制定針對公司所有使用者必須遵守的信息數(shù)據(jù)使用保密守則及數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)移、復(fù)制等使用規(guī)則制度。主要包括： 制定圖層數(shù)據(jù)編碼； 河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦數(shù)字煤礦總體設(shè)計方案 中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所，北京中遙地網(wǎng)信 息技術(shù)有限公司 23 地理信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計； 系統(tǒng)功能設(shè)計； 制定數(shù)字煤礦系統(tǒng)安全使用規(guī)則，數(shù)字化信息數(shù)據(jù)保密守則。 Ⅱ、管理系統(tǒng)： ① 生產(chǎn)計劃管理系統(tǒng) ； ② 人員生產(chǎn)考核系統(tǒng) ； ③ 鼓風(fēng)機監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) ； ④ 工程項目管理系統(tǒng) ； ⑤ 檔案管理系統(tǒng)； ⑥ 辦公自動化系統(tǒng)； ⑧ 供電網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)； ⑨ 通信網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)； ⑩ 計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)。主要包括： Ⅰ、井下系統(tǒng)： ① 井下煤巖 綜采工作面三維動態(tài)監(jiān)測管理系統(tǒng) ； 河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦數(shù)字煤礦總體設(shè)計方案 中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所，北京中遙地網(wǎng)信 息技術(shù)有限公司 22 ② 井下事故救援模擬指揮系統(tǒng) ； ③ 井下設(shè)備安全運行維護管理系統(tǒng) ； ④ 井下礦車定位系統(tǒng) ； ⑤ 井下無人值守變電所 遙測監(jiān) 控 系統(tǒng) ； ⑥ 井下視頻監(jiān)控系統(tǒng) ； 包括： 綜采工作面監(jiān)控；掘進工作面監(jiān)控 ； 主煤流運輸監(jiān)控；各種變電所監(jiān)控