基于圖形化的煤礦應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)研究

摘 要：為了有效防治煤礦災(zāi)害事故，做好事故應(yīng)急救援，文章利用計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)煤礦應(yīng)急救援系統(tǒng)圖形化顯示技術(shù)進(jìn)行研究，通過MapGuide Server、MapGuide Web Extensions、MapGuide Studio、MapGuide Viewer對(duì)應(yīng)急救援系統(tǒng)進(jìn)行了圖形化顯示，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)功能的面向?qū)ο蟮目梢暬?，結(jié)果表明：WebGIS平臺(tái)具有強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理能力，利用其強(qiáng)大的功能開發(fā)建立出面向?qū)ο蟮目梢暬膽?yīng)急救援系統(tǒng)，能夠更好的服務(wù)于礦山應(yīng)急救援。

關(guān)鍵詞：煤礦應(yīng)急救援；圖形化；WebGIS；

中圖分類號(hào)：TD774；P208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）21-0013-02

煤礦災(zāi)害事故較復(fù)雜易變，在決策時(shí)常存在兩難的局面，對(duì)應(yīng)急救援的順利實(shí)施常有較大影響。

在事故現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)救援時(shí)需要一個(gè)輔助決策的有效信息平臺(tái)，能夠直觀的反映出事故現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，從而能有效控制事故危險(xiǎn)源，實(shí)現(xiàn)救援人員、組織部門和救援物資的優(yōu)化分配，因此進(jìn)行煤礦應(yīng)急救援信息系統(tǒng)的圖形化顯示研究具有重要意義。

1 救援系統(tǒng)的構(gòu)成

該系統(tǒng)由五大部分構(gòu)成，這五大部分需要依據(jù)事故現(xiàn)場(chǎng)具體情況進(jìn)行人員和組織部門之間的協(xié)調(diào)配合，實(shí)現(xiàn)救援物資的最優(yōu)分配，使人員財(cái)產(chǎn)損失達(dá)到最低點(diǎn)，具體如圖1所示。

2 應(yīng)急救援系統(tǒng)圖形顯示實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)圖形的顯示實(shí)現(xiàn)由四個(gè)部件完成：MapGuide Server、MapGuide Web Extensions、MapGuide Studio、MapGuide Viewer。系統(tǒng)圖形顯示框架，如圖2所示。

MapGuide Studio與MapGuide Viewer作為客戶端通過HTTP協(xié)議將請(qǐng)求發(fā)送給Web Extentions，經(jīng)過處理最后發(fā)送給MapGuide Server[1]，每收到一個(gè)請(qǐng)求，都會(huì)訪問資源庫(kù)，然后經(jīng)過處理和渲染圖像，最后將信息反饋給MapGuide Viewer。

2.1 圖形后端服務(wù)

MapGuide Server的作用是管理網(wǎng)絡(luò)連接，記錄日志，處理來自客戶端的服務(wù)請(qǐng)求，MapGuide Server向服務(wù)器運(yùn)行程序提供服務(wù)[3]，該程序只能通過MapGuide Service API進(jìn)行訪問。

MapGuide Service API與MapGuide兩者之間通過TCP/IP協(xié)議而溝通。MapGuide Server調(diào)用模型如圖3所示。

2.2 圖形Web API訪問

MapGuide Web Extensions作為內(nèi)部組件是能夠利用Web Extensions API進(jìn)行訪問的[4]，同時(shí)程序開發(fā)人員也可以通過Web Extensions進(jìn)行Web程序的開發(fā)。

WebExtensions API作為與外界溝通的接口能夠被任意的平臺(tái)與系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)用，該服務(wù)的最大優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)行不同平臺(tái)、不同語言、不同硬件之間的相互操作。

2.3 圖形瀏覽器顯示

MapGuide Viewer提供了一種途徑讓用戶可以在Web瀏覽器中瀏覽地圖。

目前，最新版本的MapGuide有三種類型的View：

①DWF Viewer，它是基于Windows平臺(tái)的IE瀏覽器[5]。

②AJAX Viewer，一個(gè)客戶端，能夠在Windows、MacOS、Linux平臺(tái)下進(jìn)行工作[6]。

③基于Fusion的AJAX Viewer，具有豐富的功能和界面定制功能。

3 屬性數(shù)據(jù)采集

GIS系統(tǒng)主要部分是圖層，相應(yīng)的圖層處理直接從礦上所用的圖紙得來以外，還需要有相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)已幫助屬性地圖一起完成屬性查詢，交互查詢，空間分析等任務(wù)，因此我們還需將紙質(zhì)地圖轉(zhuǎn)換為電子圖層，并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)加以錄入。常用的數(shù)據(jù)采集方式有以下幾種。

3.1 使用鼠標(biāo)鍵盤

就是用鍵盤鼠標(biāo)等輸入工具進(jìn)行人工輸入。這種方式效率低，錯(cuò)誤率高。

3.2 使用掃描儀

主要是將紙質(zhì)的文件掃描成電子文檔，再經(jīng)過進(jìn)一步的處理，如文字識(shí)別、格式調(diào)整、信息核對(duì)等，變成可以供使電子地圖使用的屬性信息。

3.3 使用數(shù)字化儀

數(shù)字化儀是專業(yè)的圖形輸入設(shè)備，可以將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)值量。

3.4 原有數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換

現(xiàn)在，煤礦使用AutoDesk CAD作為繪圖軟件已經(jīng)很普遍，因此我們可以使用AutoDesk MAP3D提供的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為其所能用的格式，轉(zhuǎn)換的時(shí)候需要嚴(yán)格按照我們開發(fā)所需的要求進(jìn)行轉(zhuǎn)換，但是能節(jié)省不少的工作量。

3.5 商業(yè)數(shù)據(jù)的購(gòu)買

現(xiàn)在很多公司都提供專業(yè)數(shù)據(jù)購(gòu)買，專業(yè)的商業(yè)數(shù)據(jù)結(jié)合系統(tǒng)一起使用更加直觀準(zhǔn)確，而且很多商業(yè)數(shù)據(jù)都直接存儲(chǔ)于常用的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件中，更加便于軟件的開發(fā)和利用。

4 系統(tǒng)功能圖形化實(shí)現(xiàn)

該應(yīng)急救援系統(tǒng)是對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)有效救援指揮的綜合性軟件系統(tǒng)平臺(tái)，運(yùn)行該系統(tǒng)應(yīng)配備所屬的兼職職能機(jī)構(gòu)，并與應(yīng)急救援指揮部設(shè)置相互協(xié)調(diào)，共同完成救災(zāi)任務(wù)。兼職機(jī)構(gòu)主要提供技術(shù)輔助，在救護(hù)基地設(shè)置主要成員，救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)配備礦方輔助人員協(xié)助。

按系統(tǒng)功能應(yīng)包括：調(diào)度通訊室、監(jiān)測(cè)信息室、制圖室、技術(shù)分析室?guī)撞糠?。各部門通過現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)建的加密無線局域網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息共享，在共同的平臺(tái)上完成重大事故應(yīng)急救援的信息收集、管理、救災(zāi)方案制定、圖形展示、技術(shù)輔助以及信息發(fā)布工作。建立基于3G網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程無線站點(diǎn)，與救護(hù)基地實(shí)現(xiàn)信息交互，與國(guó)家相關(guān)管理部門實(shí)現(xiàn)視頻溝通。

該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)指揮時(shí)的信息管理圖形化，包括接警信息；事故信息；救援隊(duì)伍；應(yīng)急裝備；車輛調(diào)度。

5 結(jié) 語

本系統(tǒng)針對(duì)性和實(shí)用性較強(qiáng)，開發(fā)基于圖形化的應(yīng)急救援系統(tǒng)平臺(tái)具有積極意義，本系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：

①將紛繁負(fù)責(zé)的應(yīng)急救援的各個(gè)流程進(jìn)行優(yōu)化梳理，有利于快速、切塊化實(shí)施應(yīng)急救援指揮。

②配置的視頻端，可以保持救援前線與決策人員的實(shí)時(shí)信息溝通。

③信息的高效整合，可以幫助指揮決策人員從大數(shù)據(jù)中迅速建立直觀的圖形，并快速判斷決策。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉志田.GIS屬性數(shù)據(jù)管理及其深加工實(shí)現(xiàn)技術(shù)[J].測(cè)繪與空間地理信息，2004，（5）.

[2] 水林娜，高偉軍，高水德.淺談煤礦應(yīng)急救援預(yù)案的編制[J].陜西煤炭，2006，（1）.

[3] 唐巍，胡繼華，嚴(yán)國(guó)燦.基于WebGIS平臺(tái)的安全生產(chǎn)應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)[J].信息化研究，2011，（3）.

[4] 王輝，楊夢(mèng)梅.利用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)快速編制抗震救災(zāi)指揮用圖[J]. 地理信息世界，2008，（6）.

[5] 王汝柱.探索礦山救援培訓(xùn)新方法[J].勞動(dòng)保護(hù)，2012，（2）.

[6] 王維鋒.兩次煤礦應(yīng)急救援預(yù)案演練的對(duì)比分析[J].山東煤炭科技，2011，（5）.