地理信息系統在集團式礦山管理中的應用

李國輝 周昌舉

（重慶能科工程勘察有限公司，重慶 400060）

地理信息系統在集團式礦山管理中的應用

李國輝 周昌舉

（重慶能科工程勘察有限公司，重慶 400060）

地理信息系統技術已廣泛應用于礦山安全生產管理，本文以重慶市能源投資集團公司為例，研究地理信息系統在集團礦山管理中的應用，建立集團礦山地理信息系統服務平臺，實現對礦山礦山采、掘、機、運、通各專業基礎地理信息數據的管理和利用以及可視化顯示，同時實現能夠集成礦山安全生產六大系統基礎數據的接口。

GIS；C/S模式；B/S模式

0.引言

以往，企業信息化多數投入于物資供應、銷售、財務、人力等信息系統（ERP系統）的建設。煤礦企業由于所處的行業及歷史背景與一般的制造企業不同，礦產資源開發是一個復雜的巨大系統和過程，礦山管理信息系統的開發需要“量身定制”，以工具化、構件式設計出來實現礦山的不同需求，同時考慮信息系統的集成性和開放性。雖然個別煤礦通過采購軟件初步建立了相關煤礦地理信息管理系統，并進行一些不同層次的應用，但各自選用的平臺差異性大，缺乏統一的格式和標準，導致“數據孤島”現象突出，對集團化管理造成嚴重的阻礙。

一、系統總體架構

系統由兩大部份組成，即：基于C/S模式的后臺管理和基于B/S模式的WebGIS前端應用，系統整體結構采用分層的邏輯設計，自下而上分為3層邏輯架構，即：數據層、業務層和用戶層。

系統架構主要體現在多源礦井數據組織、存儲與管理，業務邏輯與數據處理，成果信息表達3個層面，3部分相互銜接與關聯。為此，系統整體架構基于B/S與C/S結合，實現是B/S架構的信息管理與三維、二維圖形管理，以及信息共享。

系統的總體技術架構如圖1所示。

二、系統網絡結構

根據系統建設的實際需求，結合系統將來對數字化礦山建設過程中的各種現有資源整合的需求，整個系統需要構建在網絡環境下，通過高速寬帶網絡實現不同部門間協同與共同工作，因此系統網絡從結構上分為兩個部分：對內企業內網與對外互聯外網。

對內企業內網主要指以集團數字礦山網絡數據中心為中心，以星形結構形成的數據存儲、管理、共享與應用環境。

對外互聯外網主要是指外部用戶通過Internet訪問系統的各種信息，其主要面向的對象是互聯網用戶，如圖2所示。

企業內網：用于C/S模式的企業內部用戶的軟件應用。

互聯網服務：用于B/S模式的集團、礦業公司和下屬各礦用戶的軟件應用。

三、系統功能

系統運行于Windows平臺上，使用C#語言，基于SuperMapGIS平臺軟件二次開發，應用于煤礦礦圖管理領域，由C/S模式的礦圖管理軟件MineGIS和基于B/S模式的礦圖發布MineWebGIS二部份組成，實現礦圖的分類和分級管理，二三維瀏覽查詢和Web礦圖發布，并實現與其他礦井監控系統數據接口，實現礦井礦圖管理的規范化、數字化。

（一）系統（C/S部分）軟件功能

系統后臺管理軟件采用（C/S模式）主要實現系統所涉及的空間數據、屬性數據的維護和管理。具體功能如下：

1.權限管理

（1）用戶管理

在系統后臺管理（C/S）端，對相應用戶進行管理，包括用戶的添加、修改與刪除等功能。

（2）角色管理

為保證系統數據的安全性，不同角色應該具備不同的權限，避免不正確的操作導致系統數據的丟失，需要對不同角色進行權限分配。

2.礦圖管理

礦圖是礦山安全生產管理的基礎數據，對礦圖的維護、管理和綜合利用對于礦山的科學化生產管理決策有著十分重要且不可或缺的作用。

3.礦圖瀏覽

實現二、三維礦圖的顯示、放大、縮小、漫游和全圖顯示功能。

4.查詢

通過礦井屬性字段查詢礦井，以列表形式顯示查詢結果。通過礦圖屬性字段查詢礦圖，以列表形式顯示查詢結果。

5.數據導出

將查詢結果導出成Excel格式，將當前地圖窗口導出成圖片格式。

6.系統設置

礦區行政代碼的添加、修改和刪除。礦圖分類代碼的添加、修改和刪除。

通過日志管理，記錄每個C/S端用戶的操作日志，以達到保證系統安全的目的。

（二）系統（B/S部分）主要功能

系統（B/S部分）基于IE瀏覽器主要實現空間數據和屬性數據的瀏覽、查詢、統計等功能。具體功能如下：

1.主地圖操作

主地圖是指作為基礎地圖的谷歌地圖、天地圖等。

（1）地圖瀏覽

實現對主地圖的放大、縮小和瀏覽等操作。已達到對整個集團48對礦山的分布情況以及顯示各對礦山的地理位置。

（2）地圖切換

切換顯示谷歌地圖、天地圖等不同的地圖，以及在地圖、影像、地形之間切換。

2.礦井操作

根據行政分級定位礦井，點擊礦井范圍圖顯示礦井信息，根據礦井主要信息在Web端查詢礦井。

3.礦圖操作

點擊不同礦井顯示分類礦圖列表，打開礦圖，顯示礦圖信息，進行縮放和平移操作。

4.監控信息

在接入礦井人員定位系統數據的情況下，顯示人員定位信息。在接入礦山瓦斯監控系統數據的情況下，顯示瓦斯監控信息。

5.二三維聯動

二維礦圖與三維場景聯動操作。實現礦圖的二三維聯動瀏覽。

6.系統設置

（1）個人信息管理

用于管理用戶個人基本信息。

（2）用戶管理

本系統中的用戶包括數據中心管理人員、集團公司、礦業公司、各子公司以及所屬各礦等不同層次，不同行政級別權限不同，對不同用戶要指定相應的權限。其中數據中心負責系統維護和總體管理，集團公司用戶的權限包括整個集團的數據瀏覽以及用戶管理，各礦業公司管理本公司所屬各礦的用戶以及相關資料數據，礦山用戶只能對本礦的資料數據進行維護和使用，用戶管理包括用戶的添加、修改、刪除和角色指定。

（3）礦井簡介管理

管理集團公司、各礦業公司、以及各子公司和所屬礦山的簡介。

結論

礦區地理信息系統的建立，實現了集團—各礦業公司—所屬礦山三層次的鏈接，利用三維建模技術完成了集團下屬生產礦井主要巷道系統的三維建模，建立了礦山基礎地理信息數據庫；為集團全面推進信息化礦山建設打好基礎，同時便于集團公司對所有礦井基本情況的集中了解和掌握，為重慶能源集團數字化礦山管理和應用打下了堅實的數據基礎，為礦山安全生產提供了堅實的礦圖數據技術支撐，可以更大程度地提高勞動效率和節約成本。其發展和廣泛應用，必將促使集團煤礦的生產管理向信息化、自動化的方向邁進。

［1］康方，劉康，鄭元剛.礦山地理信息系統在煤礦中的現狀及其發展前景［J］.信息系統工程，2011（9）：109+121.

［2］曹浩平.淺談計算機網絡故障處理及維護［J］.科技創新與應用，2014（27）：72.

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