計算機信息管理系統(tǒng)在礦山工程中的實施方案探討

白露君

（甘肅能源化工職業(yè)學院，甘肅 蘭州 730207）

礦山工程就是以礦產(chǎn)資源為基礎，在礦山進行資源開采作業(yè)的工程技術學，包括地面工程和地下工程兩個部分。由于礦山工程信息具有數(shù)據(jù)量大、來源多樣、非結構化數(shù)據(jù)多等顯著特征，因此需要采取有效手段對礦山工程中的信息數(shù)據(jù)進行管理，從而提升礦山工程信息數(shù)據(jù)的利用率。結合國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，將傳統(tǒng)的管理模式應用到礦山工程中，存在實施效果不佳的問題，主要體現(xiàn)在信息的調(diào)取速度和利用效率方面，針對目前礦山工程信息管理工作中存在的主要問題，引入計算機信息管理系統(tǒng)。

計算機信息管理系統(tǒng)的核心工具就是依靠計算機，對數(shù)據(jù)進行相應的采集、處理、存儲、分析，進而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的整合處理[1]。

1 礦山工程中計算機信息管理系統(tǒng)設計

采用礦山工程與計算機信息管理系統(tǒng)相融合的實施方案，分別從硬件設備、存儲數(shù)據(jù)和管理功能三個方面，設計并開發(fā)基于礦山工程的計算機信息管理系統(tǒng)，為礦山工程的管理人員提供一個集信息處理、數(shù)據(jù)匯總、資源定向等功能于一體的信息管理方案。

1.1 安裝計算機信息管理硬件系統(tǒng)設備

計算機信息管理系統(tǒng)的物理結構主要由服務器、傳輸網(wǎng)和客戶端三部分組成，其中服務器端又可分為數(shù)據(jù)庫服務器和網(wǎng)絡服務器兩大類[2]。資料庫伺服器接收客戶的工作要求，并在后臺執(zhí)行各種資料作業(yè)，以及處理礦山工程空間資料庫。數(shù)據(jù)由SQLServer2000數(shù)據(jù)庫管理，主要提供礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)，用戶權限數(shù)據(jù)，礦山儲量數(shù)據(jù)的修改，更新等服務。此外系統(tǒng)的網(wǎng)絡服務器選擇了IIS模型，便于對數(shù)據(jù)庫服務器核心部件進行調(diào)用，具有良好的地圖服務引擎支持和互操作能力。

1.2 搭建礦山工程信息管理數(shù)據(jù)庫

由于采集到的礦山工程信息量比較大，且信息比較混亂，為了方便后續(xù)礦山工程管理，此次采用計算機信息管理系統(tǒng)對采集到的礦山工程信息進行分類存儲[3]。

根據(jù)礦山工程管理需求，利用計算機信息管理系統(tǒng)將礦山工程數(shù)據(jù)信息以表格的形式存儲到計算機數(shù)據(jù)庫中，其中包括：礦山工程基本信息、設備信息、地質(zhì)環(huán)境信息、人員信息、開采信息等，并將采集到的所有礦山工程信息根據(jù)信息屬性自動存儲到相應的表格中。礦山工程信息的存儲結構如表1所示。

表1 礦山工程基本信息表

結合表1的存儲格式，在礦山工程信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲過程中，還需要建立相應的存儲過程，為方便礦山工程信息查詢，存儲過程是一組由SQL語句組成的存儲功能的集合。

1.3 實現(xiàn)礦山工程信息管理軟件功能

1.3.1 礦山工程信息的收集與規(guī)范化處理

礦山工程施工前，將包括礦山圖像、施工數(shù)據(jù)、人員信息、礦區(qū)范圍內(nèi)的所有項目資料等全部導入計算機信息管理系統(tǒng)。因為數(shù)據(jù)源并不固定，所得到的數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)格式也有差異，因此需要在存儲數(shù)據(jù)前對其進行標準化處理。就拿采礦工程中的圖像信息來說，圖像數(shù)據(jù)是分層的，每一層的元素都可以使用ArcToolbox中的ConversionTolls工具，轉(zhuǎn)換成shape，或者使用ArcMap中的ExportData工具導出為shape，或者導入空Geodatabase元素類。此轉(zhuǎn)換方式是將各地區(qū)的物以點、線、面要素分層，不能滿足工程管理中地形要素和各種地物要素分層的要求，故選用MapInfo軟件中的通用轉(zhuǎn)換器進行格式轉(zhuǎn)換，不同要素先轉(zhuǎn)換為ArcGIS中的.tab數(shù)據(jù)，然后加載到.shp格式。

1.3.2 礦山工程地質(zhì)環(huán)境信息管理

礦井工程地質(zhì)環(huán)境信息管理的目標是明確建設方向，確保礦井工程施工安全，其管理對象是礦井工程施工區(qū)域圖。工程圖管理主要包括導航圖和地圖管理，礦塊信息查詢，專題圖制作等。對相關地理空間數(shù)據(jù)和圖形進行管理，可對地圖進行任意層次化、縮放、漫游、編輯修改等。

1.3.3 礦山工程施工人員信息管理

除了施工人員姓名、年齡、工作內(nèi)容等基本信息外，還需要對處于施工狀態(tài)人員的位置進行定位管理，在已知發(fā)射功率和天線增益的情況下，通過測量接收的信號強度，則可以估計發(fā)射節(jié)點和接收節(jié)點之間的距離，從而確定施工人員的移動距離，進而確定其所在位置。其求解過程可以表示為：

式中P(d)和P0分別為距離發(fā)射點d和參考距離d0位置上的信號強度，n為路徑衰減指數(shù)，X表示遮蔽因子，d0即為接收端的參考距離。

（4）礦山工程動態(tài)監(jiān)測與預警管理。確定采掘邊界，采掘計劃的制定必須遵循相應的規(guī)范。其動態(tài)監(jiān)控和預警功能，可使礦管人員隨時對不符合各項規(guī)定的礦井進行檢查，制定新的開采方案。此部分功能也采用了地質(zhì)圖和屬性信息表的互查功能，對于查詢超限物品，地質(zhì)圖上會顯示超限物品的礦點。

2 系統(tǒng)實施效果測試

以測試計算機信息管理系統(tǒng)在礦山工程中的實施效果為目的，設計系統(tǒng)測試實驗，并設置傳統(tǒng)的礦山工程信息管理方法和文獻[1]中提出的項目管理方法作為實驗的兩個對比項。礦工信息管理系統(tǒng)開發(fā)選用客戶機專用配置：奔騰1.8G、RAM1G以上、硬盤80G及以上。通過安裝ArcEngine和ArcGISIMS獲得GIS控制環(huán)境。

在礦山工程信息管理系統(tǒng)中輸入多個管理任務指令，包括礦山開采進度查詢、礦山人員位置查詢、礦山施工成果查詢、礦山工程使用設備查詢、施工設備故障數(shù)量統(tǒng)計等，礦山儲量查詢等，并觀察三個管理方案下輸出的查詢結果，其中應用計算機信息管理系統(tǒng)輸出的查詢結果如圖1所示。

圖1 礦山儲量查詢結果輸出界面

通過多次操作發(fā)現(xiàn)三種信息管理方法均可以得出預期的管理查詢結果，但查詢速度存在差異，通過對信息管理后臺數(shù)據(jù)的提取，可以得出管理功能運行速度的統(tǒng)計對比結果。

3 結束語

通過實例分析的方式，證明了設計管理方案在實際應用中的適用性，以此為依據(jù)，證明此次優(yōu)化設計的必要性。因此，有理由相信通過計算機信息管理系統(tǒng)應用與實施，能夠解決礦山工程管理中存在的缺陷。

然而在系統(tǒng)實施效果的測試實驗中，未對測定結果的精密度與準確度進行檢驗，在未來針對此方面的研究中可以加以補足。