【正文】 戶化定制、優(yōu)先級(jí)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(zhǎng)和改變的需要。 路由器選型 路由器可以選擇 Cisco 2600 及其配帶的防火墻軟件 。 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(guò)程監(jiān)測(cè)及自動(dòng)化控制產(chǎn)生的信息作為信息源，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線方式自動(dòng)導(dǎo)入到全集成自動(dòng)化監(jiān)測(cè)監(jiān)控平臺(tái)； 利用網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場(chǎng)控制、監(jiān)測(cè)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(yǔ)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(tái)，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(yǔ)音、視頻等信息一網(wǎng)打盡（三網(wǎng)合一）。它采用了 1000M 工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)上可以同時(shí)傳遞數(shù)字、語(yǔ)音和圖像信息，而這些信息都是以 “數(shù)字化 ”形式傳遞的。 數(shù)據(jù)庫(kù)及管理系統(tǒng)和應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)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(cè)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)。 在對(duì)系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行分析整理的基礎(chǔ)上，本系統(tǒng)采用大型商用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)作 為作為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。 數(shù)據(jù)庫(kù)連接中間件 安全生產(chǎn)信息管理 煤礦模型庫(kù)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(kù) 生產(chǎn)信息數(shù)據(jù) 物探數(shù)據(jù) 測(cè)量數(shù)據(jù) 非空間數(shù)據(jù)庫(kù) 一體化 Titan 空間數(shù)據(jù)引擎 圖 33 數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)的建設(shè)中，空間數(shù)據(jù)庫(kù)和非空間數(shù)據(jù)庫(kù)與具體的應(yīng)用系統(tǒng)通過(guò)不同的方 式進(jìn)行連接。 在數(shù)據(jù)資源庫(kù)的建設(shè)中，須通過(guò)對(duì)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(kù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)工作。 在 應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)中， 基于北京 xx 科技公司開發(fā)的具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的空間數(shù)據(jù)庫(kù)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(tái)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建 本 系統(tǒng) 涉及 的煤礦專業(yè) 應(yīng)用服務(wù) 系統(tǒng)。 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(kù)設(shè)計(jì) 建設(shè)目標(biāo) 依據(jù) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、煤礦行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 的，通過(guò)建立 煤礦信息 數(shù)據(jù)庫(kù)和對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)。 數(shù)據(jù)庫(kù)管理平臺(tái) 數(shù)據(jù)庫(kù)管理平臺(tái) 目前的商用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，國(guó)外數(shù)據(jù)庫(kù)廠商主要有國(guó)微軟的 SQL Server 2021， Oracle 的 Oralce 10g 和 IBM 的 Informix 等；國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)廠商 主要 人大金倉(cāng)的 Kingbase，達(dá)夢(mèng)的 DM； 開放源代碼的數(shù)據(jù)庫(kù) MySQL 等。 XML 和 Inter 標(biāo)準(zhǔn)支持允許使用內(nèi)置的存儲(chǔ)過(guò)程以 XML 格式存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)。 （ 2） 可伸縮性和可靠性 ： 通過(guò)向上伸縮和向外擴(kuò)展的能力， SQL Server 可以滿足電子商務(wù)和企業(yè)應(yīng)用程序的要求。 （ 4） SQL Server 2021 的缺點(diǎn)是占用操作系統(tǒng)資源較多，不提供對(duì)空間數(shù)據(jù)的直接支持。 （ 2） 簡(jiǎn)便的數(shù)據(jù)庫(kù)配置、維護(hù)和管理 。 （ 4） 支持 Web Services。 （ 6） 免費(fèi)的空間數(shù)據(jù)支持 。 Oralce 10g 的 主要特點(diǎn) （ 1） 可支持 50 個(gè)并發(fā)用戶數(shù)。 （ 3） 較強(qiáng)的 網(wǎng)絡(luò)功能 。 （ 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 。 （ 7） 支持空間數(shù)據(jù)類型和對(duì)象數(shù)據(jù)類型 。 （ 9） 提供相應(yīng)的系統(tǒng)開發(fā)和管理工具等支撐軟件 。 Kingbase 的 主要特點(diǎn) （ 1）基于 Java 的跨平臺(tái)前端圖形管理界面 （ 2）支持增量備份和增量恢復(fù) （ 3）日志管理 （ 4）支持 ADO 控件的 OLEDB 接口 （ 5）支持 WEB 應(yīng)用 MySQL 的性能 主要特點(diǎn) （ 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(biāo)準(zhǔn) （ 5）開發(fā)源代碼 （ 6）現(xiàn)階段不支持觸發(fā)器、存儲(chǔ)過(guò)程、試圖。它提供 TOSA 模塊在 Oracle， MySQL，SqlServer， KingBase 等多種數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 、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。 煤礦 綜合 信息庫(kù)建設(shè)方案 煤礦綜合信息庫(kù)內(nèi)容分析 煤礦綜合信息庫(kù)數(shù)據(jù)包括礦區(qū)地形、地質(zhì)、測(cè)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(gè)方面不同類型的數(shù)據(jù)。 （ 2） 地表建筑數(shù)據(jù) 。 （ 4） 河流、水體數(shù)據(jù) 。 （ 6） 土地利用現(xiàn)狀 。其主要內(nèi)容包括： （ 1） 礦區(qū)地層、構(gòu)造數(shù)據(jù)。 （ 3） 礦井鉆孔及測(cè)井資料數(shù)據(jù)。 （ 5） 采區(qū)物探數(shù)據(jù)。 礦區(qū)、礦井 測(cè) 量 數(shù)據(jù) 礦區(qū)、礦井測(cè)量數(shù)據(jù)主要來(lái)源是企業(yè)自身的各種觀測(cè)數(shù)據(jù)和委托相關(guān)部門的測(cè)量數(shù)據(jù)，其內(nèi)容包括： （ 1） 測(cè)站測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù) 。 （ 3） 測(cè)站觀測(cè)數(shù)據(jù) 。 （ 5） 井下控制網(wǎng)點(diǎn)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)。 井 巷工程圖形 井巷工程圖形是 按照 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或者煤礦企業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所需的圖形圖紙。 （ 2） 井上、下對(duì)照?qǐng)D。 （ 4） 采掘工程平面圖。 （ 6） 井下運(yùn)輸系統(tǒng)圖。 （ 8） 排水、防塵、防火注漿、壓風(fēng)、充填、抽放瓦斯等管路系統(tǒng)圖。 （ 10） 井上、下配電系統(tǒng)圖和井下電光設(shè)備布置圖。 （ 12） 主要巷道開門設(shè)計(jì)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）。 （ 16） 主要巷道平面圖（比例尺 1： 1000 或 1： 2021）。 （ 18） 井巷施工圖。 生產(chǎn)管理數(shù)據(jù) （ 1） 部門命令信息 。 （ 3） 政策法規(guī)。 從數(shù)據(jù)來(lái)源來(lái)看，本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)必將具有量大、異構(gòu)、跨平臺(tái)的特點(diǎn)。因此對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)：項(xiàng)目應(yīng)在統(tǒng)一的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、訪問(wèn)與互動(dòng)、共享。 （ 3） 異構(gòu)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換：在異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)共享服務(wù)的支持下，數(shù)據(jù)庫(kù)及管 理系統(tǒng)可以通過(guò)數(shù)據(jù)共享接口實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)之間的數(shù)據(jù)共享。 此外，數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(kù)及管理系統(tǒng)生成的各種結(jié)果，能通過(guò)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。 （ 2） 數(shù)據(jù)的錄入、轉(zhuǎn)換與更新、維護(hù)：在實(shí)現(xiàn)上主要通過(guò) Titan 空間 數(shù)據(jù)庫(kù)管理工具，提供客戶化數(shù)據(jù)錄入、編輯、轉(zhuǎn)換界面。現(xiàn)在的大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(kù)本身的管 理能力實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理；其次是對(duì)海量數(shù)據(jù)可視化和分析提供支持。 （ 4） 數(shù)據(jù)挖掘：在 煤礦綜合信息數(shù)據(jù)庫(kù) 庫(kù)體系建立的過(guò)程中，需要對(duì)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行詳盡的分析，同時(shí)，建庫(kù)需要引入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)思空間信息、屬性一體化數(shù)據(jù)庫(kù) 圖形 生 產(chǎn)管理 … 元數(shù)據(jù) 地形 地質(zhì) 測(cè)量 數(shù)據(jù)庫(kù)管理工具開發(fā) 數(shù)據(jù)生產(chǎn)、組織、更新維護(hù) 數(shù)據(jù)錄入、轉(zhuǎn)換與更新、維護(hù) 海量數(shù)據(jù)支持 空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)關(guān)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(duì)數(shù)據(jù)的深入挖掘應(yīng)用打下基礎(chǔ)。 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(kù)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(tái)，提供基于該服務(wù)平臺(tái)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。 結(jié)合煤礦專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的特點(diǎn)，我們采取自主研發(fā)為主，并尋求多 方 合作的戰(zhàn)略策略。它集中了目前國(guó)際上優(yōu)秀的地學(xué)軟件的優(yōu)勢(shì)，廣泛使用了目前國(guó)際上先進(jìn)的軟件技術(shù)及工具。 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(tái)中面向大型、海量空間信息（包括矢量和影像）的存儲(chǔ)和管理系統(tǒng)而開發(fā)的解決方案和開發(fā)平臺(tái)。 煤礦綜合信息庫(kù)、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(guò)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)。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(fù)雜形狀物體的真三維實(shí)體模型 。 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。 我們與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）的專家教授合作， 針對(duì)特定的領(lǐng)域以及軟件特定的模型進(jìn)行綜合 研究和 開發(fā)，取長(zhǎng)補(bǔ)短。 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(jiǎn)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(cè)監(jiān)控系統(tǒng)集成在一起，通過(guò)電視墻、監(jiān)視器等設(shè)備實(shí)時(shí)顯示井下各類監(jiān)測(cè)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(kù) ，而且根據(jù)需 要 把部分監(jiān)測(cè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過(guò) WEB 方式向上級(jí)煤礦安全生產(chǎn)主管部門提供。功能模塊組成如圖 5－ 1 所示。 可以選定特定監(jiān)測(cè)點(diǎn)顯示各項(xiàng)指標(biāo)的變化曲線。 （ 2）超限報(bào)警 在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，一旦判斷瓦斯等指標(biāo)超過(guò)預(yù)先設(shè) 定閥值，立即報(bào)警，提醒值班人員采取措施。 （ 4） 綜合報(bào)表 自動(dòng)生成瓦斯、溫度等監(jiān)測(cè)指標(biāo)日?qǐng)?bào)、旬報(bào)、月報(bào)。 井下人員定位子系統(tǒng) 井下人員定位子系統(tǒng)簡(jiǎn)介 主要用于煤礦井下。無(wú)線編碼發(fā)射器發(fā)出具有代表身份特征的射頻信號(hào)，經(jīng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)分站接收，再發(fā)送到地面中心站。 井下人員定位子系統(tǒng)組成部分，如圖 5－ 3 所示。 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(dòng)情況；選定特定人員可對(duì)其活動(dòng)軌跡重放。 （ 2） 報(bào)警功能 通過(guò)設(shè)定下井時(shí)間，對(duì)下井超過(guò)一定時(shí)間的人員提示報(bào)警，并給 出相關(guān)人員的名單等信息； 在井下一些重要峒室、危險(xiǎn)場(chǎng)合 (如盲巷等 )配備語(yǔ)音站，可有效地阻止人員違章進(jìn)入，并將違章人員記錄在案。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。還可打印月考勤報(bào)表、任意時(shí)間段下井統(tǒng)計(jì)等有關(guān)報(bào)表。在有互聯(lián)網(wǎng) (或局域網(wǎng) )的情況下，通過(guò)建立WEB 服務(wù)器，可以以瀏覽網(wǎng)頁(yè)的方式實(shí)現(xiàn)信息共享 。 安全生產(chǎn)管理子系統(tǒng)功能組成如圖 5－ 3 所示?？刹樵?、修改周報(bào)信息，確認(rèn)無(wú)誤后，領(lǐng)導(dǎo)審核后可打印報(bào)表。 ? 生產(chǎn)綜放進(jìn)度報(bào)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(jìn)度周報(bào)：選擇工作面，錄入進(jìn)風(fēng)巷推進(jìn)、回風(fēng)巷推進(jìn)進(jìn)尺，自動(dòng)計(jì)算進(jìn)風(fēng)巷距停采線尺度、回風(fēng)巷距停采線尺度，并保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，以備查詢。 生產(chǎn)掘進(jìn)月 /年報(bào)：可以按工作面自動(dòng)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。 ? 打印 ：打印報(bào)表。 ? 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。 ? 洗煤廠發(fā)運(yùn)：記錄洗煤場(chǎng)發(fā)運(yùn)記錄如末煤、混塊、小塊等信息。 ? 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)。 ? 上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)指示記錄。 ? 生產(chǎn)調(diào)度日?qǐng)?bào)：根據(jù) 生產(chǎn)調(diào)度信 息自動(dòng)生產(chǎn)日?qǐng)?bào)臺(tái)帳。 ? 井下提升信息：根據(jù)班次統(tǒng)計(jì)提升、炭塊、矸石等信息。 ? 查詢：根據(jù)條件查詢數(shù)據(jù)庫(kù)中的生產(chǎn)調(diào)度信息 。 （ 3）安全監(jiān)察 管理 功能介紹 ? “三違”事項(xiàng)管理 ：記錄下井人員“三違”事項(xiàng)，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。 ? “三定”事項(xiàng)管理 ：記錄安全監(jiān)察“三定”事項(xiàng)，以備以后查詢。 ? 安全監(jiān)察報(bào)表 ： ? 查詢：根據(jù)輸入的條件查詢“三違”、“三定”事項(xiàng)