煤炭企業環境管理信息系統研究和應用實踐

張曙光

（中國平煤神馬集團，河南平頂山 467000）

煤炭企業環境管理信息系統研究和應用實踐

張曙光

（中國平煤神馬集團，河南平頂山 467000）

本文以中國平煤神馬集團為例，以該集團環境管理現狀為基礎，研究了適合企業集團環境管理活動特點和管理體系結構的環境管理信息系統總體框架結構方案，并針對中國平煤神馬集團進行了系統的總體方案設計和數據庫設計，實現環境管理數據的高效獲取、海量存儲、快速處理和標準化報告的自動生成，從而提升環境管理效率和可續決策的能力。

煤炭企業集團 環境管理信息系統 數據技術 決策支持

1　環境管理信息系統研究現狀

近年來，針對經濟增速中存在的問題，黨和國家提出發展循環經濟，建設資源節約型和環境友好型社會的新戰略［1］。眾所周知，管理創新和技術創新是新戰略實施的中心環節，環境管理創新的重要方面是環境綜合決策過程［2］。環境綜合決策過程離不開環境信息及相關信息的采集、處理和支持，無論是政府環境主管部門還是企業環境管理部門，有關污染控制設施的運行、企業環境行為和環境信息公開，都需要利用信息技術［3］。環境管理信息的現代化已被提上日程，而煤炭企業在此方面處于相對落后狀態。因此，研究具適用性、輔助性的煤炭企業集團環境管理信息系統，對提高企業環境管理水平具有重要現實意義。

環境管理信息系統（EMIS）主要由兩類組織進行開發和使用:一是大型企業；二是政府環境主管部門，即各級政府環保局。由于政府和企業是兩類不同性質的組織，承擔的環境管理任務和責任不同，進行管理的動力來源和激勵機制不同，管理業務流程、管理方式和方法、以及對信息的需求都不同，開發的EMIS也不同。

煤炭企業集團的多元化發展，帶來了環境污染因子的多樣性和污染區域的復雜性，同時考慮環境管理信息系統的實用性要求，本研究課題是基于中國平煤神馬集團環境管理的現狀，結合該集團環境管理信息化建設迫切需要，開發設計的一款具有一定針對性的企業集團環境管理信息系統。

2　煤炭企業集團EMIS系統的設計原則

系統設計遵循如下原則:

（1）安全性原則:由于本系統的特殊性，系統設計必須采用可靠軟硬件，保證系統的可靠運行。在對系統安全風險進行分析的基礎上，提出了一整套完善的安全保密措施。系統運行可靠性要高，容錯性要強，服務器端不會由于網絡原因處理數據出現誤差，客戶端也對數據多出采用校驗機制，使系統可靠穩定運行。

（2）先進性原則:系統開發采用先進的、成熟的技術，用多層軟件結構來提高系統的模塊性和易管理性，用工作流技術來實施辦公自動化系統以提高靈活性等。系統開發采用先進的.NET技術，運行于Framework平臺下，該平臺在通過WEB處理數據的時候有強大的功能，軟件能達到較成熟的應用水平，并具有較長的生命周期。

（3）標準性原則:依據工業標準，保證系統具有良好的兼容性。比如我們采用XML作為數據交換手段；系統在建設過程中嚴格遵守“軟件工程”的規范，系統編碼、文檔、應用平臺以及所采用的技術要遵循相應的國際標準、國家標準和行業標準。

（4）可擴充性原則:系統在設計中充分考慮到系統今后的擴充，包括網絡規模上、用戶數、業務量、業務種類等多種形式的擴充。在網絡上，按照標準的設計保證系統具有較好的可擴充性；在服務器上，選擇具有模塊化可擴充結構的主機，為今后系統業務量和用戶量的擴充留有余地；在軟件上，采用組件技術來支持這種可擴充性，并為用戶提供可二次開發的完整框架；在輸入輸出上，要有良好的接口，能接收和輸出各種數據格式和圖形。同時，系統需預留一些功能模塊接口，以便于系統今后的升級。

（5）自動化原則:實現數據的加工、處理、傳輸和存儲過程自動化，以提高數據的存儲，傳輸速度，共享程度以及數據的準確性和可靠性。

（6）一體化原則:采用大型數據庫，對系統內所有數據進行一體化管理，基礎數據僅需錄入一次，就能形成數據鏈，從而減少數據的重復錄入，盡可能少占用存儲空間。

（7）實用性原則:對于客戶端要求甚低（只需要客戶端安裝IE7以上的瀏覽器即可），具有良好的系統性能，較高的業務處理效率，友好的用戶界面，便于掌握、使用和維護。

（8）兼容性原則:在系統建設時充分考慮系統兼容性，一方面，所選定的工具軟件、應用軟件能很好地適應系統使用需求，另一方面，系統需要很好的適應硬件升級以及系統擴充。

（9）經濟性原則:在保證系統性能的前提下，盡可能選擇“性價比”高的軟硬件產品，提高資金使用效率。對生產、管理作用大、見效快的應用軟件先上，統籌考慮軟硬件投入，分步實施。在多個子系統中要避免開發的重復。

3　煤炭企業集團EMIS系統的設計目標

系統要實現的目標是:

（1）建立企業集團及所有下屬企業主要環境信息和歷史環境數據的綜合數據庫系統，實現環境信息分散和多方式存儲向計算機統一存儲的轉變。統一信息編碼和規范，保證數據質量和一致性，為環境信息查詢和計算機輔助環境決策提供基石；

（2）建立完善的企業集團環境信息源系統和環境統計系統，提高集團及下屬企業環境統計工作效率和質量。為保證信息的及時性和準確性，數據需要在基層單位就錄入計算機。由集團環保節能部職能處室及時完成環境統計報表和環保工作計劃，指導和協調基層環境保護工作；

（3）建立煤炭企業集團環保門戶網站和辦公自動化系統，以網絡和協同工作技術為特點，實現集團內部環境管理工作流程自動化，收發文件向工作流自動化方式飛躍，同時提供學習功能和知識共享機制。方便基層單位和集團環保節能部交換環境信息與資料，發布環境通知和公告，也方便企業和政府主管部門交流環境信息，并成為公司環境信息公開的主要渠道，環境保護政策和法規的主要宣傳陣地；

（4）建立礦區環境監測信息管理系統，保存歷史監測數據和污染源檔案數據，環境監測和污染源監測計劃，污染源連續監測數據，支持礦區環境質量管理和污染物總量控制管理。

4　煤炭企業集團EMIS系統的總體架構設計

系統結構:考慮到本系統的功能要求和環境信息與環境管理工作特點，確定采用基于WEB的三層B/S應用體系結構，包括:

（1）數據層:數據庫應用，包括數據庫系統和保存介質；

（2）持久層:包括數據字典、信息庫、事務處理和業務報表，是對一般MIS系統的抽象化處理，是業務功能與持久層之間的橋梁，通過持久層避免了業務邏輯處理直接對數據庫進行操作；

（3）邏輯層:包括系統的處理邏輯和業務邏輯，是系統功能的核心部分；

（4）表現層:與用戶進行直接交互的界面。其結構框架如圖4-1所示。

根據系統開發總目標和具體目標，以及用戶調查與需求分析結果，考慮到用戶需求提出的合理性和使用可能帶來的效益，確定需要實現以下功能:

（1）煤炭企業環境統計管理和環境報表填報和傳送儲存功能；

（2）煤炭企業內部環境管理協同辦公自動化（OA）功能；

（3）煤炭企業環境綜合數據庫及其應用（錄入與查詢）功能；

（4）煤炭企業環境監測及監測數據應用管理功能；

（5）煤炭企業環保系統門戶網站功能；

（6）煤炭企業環境與資源空間信息（圖形）管理和應用功能；

（7）煤炭企業創建國家環境友好型企業活動管理功能。

綜上所述，系統功能模塊設計如圖4-2所示。

5　煤炭企業集團EMIS系統的設計目標

系統要實現的目標是:

（1）建立企業集團及所有下屬企業主要環境信息和歷史環境數據的綜合數據庫系統，實現環境信息分散和多方式存儲向計算機統一存儲的轉變。統一信息編碼和規范，保證數據質量和一致性，為環境信息查詢和計算機輔助環境決策提供基石；

（2）建立完善的企業集團環境信息源系統和環境統計系統，提高集團及下屬企業環境統計工作效率和質量。為保證信息的及時性和準確性，數據需要在基層單位就錄入計算機。由集團環保節能部職能處室及時完成環境統計報表和環保工作計劃，指導和協調基層環境保護工作；

（3）建立煤炭企業集團環保門戶網站和辦公自動化系統，以網絡和協同工作技術為特點，實現集團內部環境管理工作流程自動化，收發文件向工作流自動化方式飛躍，同時提供學習功能和知識共享機制。方便基層單位和集團環保節能部交換環境信息與資料，發布環境通知和公告，也方便企業和政府主管部門交流環境信息，并成為公司環境信息公開的主要渠道，環境保護政策和法規的主要宣傳陣地；

（4）建立礦區環境監測信息管理系統，保存歷史監測數據和污染源檔案數據，環境監測和污染源監測計劃，污染源連續監測數據，支持礦區環境質量管理和污染物總量控制管理。

6 結語

本文以煤炭企業集團環境管理需求分析為基礎、采用規范的MIS原型法和系統開發工具，研制并運行了煤炭企業環境管理信息系統。以煤炭企業集團環境管理需求分析為基礎，對EMIS系統總框架及數據庫進行改良，增補用于支持多維查詢和部分污染控制設施運行規律探索的模塊，形成決策能力相對較強的新系統，提高了系統進行多維查詢和提供非常規報表的能力，并賦予系統對集團重點污染源控制設施運行情況分析和運行規律探索的能力，使數據倉庫技術適用于該領域。在本領域研究利用系統建立的環境數據源及其收集的海量數據，支持企業環境決策活動，也支持環保設施運行者和管理者通過對收集數據挖掘獲得有利與提高運行效果的知識，改進了這些設施的運行效果，經過反復測試及實際應用表明其操作簡便、適應性強，決策支持功能有一定程度提高。

［1］王崇倡，宋偉東.阜新礦區資源環境監測系統的建立.礦山測量，2005（3）：1-4.

［2］翟俊，何強.水污染控制規劃地理信息系統模型庫的應用.重慶大學學報（自然科學版），2006（7）：134-137.

［3］傅國偉，程振華.水質管理信息系統的開發與設計.環境科學，1987，9（4）：13-18.

張曙光（1987—），男，河南商丘人，漢族，助理工程師，雙碩士學位，2012年畢業于河南理工大學礦業工程專業，2014年畢業于華中科技大學軟件工程專業，長期從事礦山開采技術工作。