基于SAAS 模式的采掘生產管理信息系統研究應用

陳 勇 趙慧杰 謝 雷

（兗州煤業股份有限公司，山東 鄒城 273500）

1 系統概況

兗州煤業股份有限公司下屬煤礦的采掘生產數據采用人工電子表格的形式進行填報，過程繁瑣耗時，且兗州煤業公司無法快速方便地統計下屬煤礦上報數據。煤礦在采掘生產過程中需要人員每天手工填寫各種報表以及計劃表，接續生產一旦需要調整修改，填寫人員需要重新修改各種報表及計劃表。編制完成后，缺少信息化手段動態跟蹤實際生產數據。借助計算機處理能力，提高采掘生產的填報效率自動化水平已經成為急需解決的問題。

采掘生產管理信息系統[1-2]研究遵循信息技術原則，是以業務對象為服務核心的系統架構，采用標準和開放的架構與面向對象的技術，實現了基于模版化的數據編制，做到了煤礦生產實際進度的統計與匯總，實現自動生成本年度采掘生產數據，自動生成圖表，簡化煤礦繁瑣的生產信息填報。

2 系統架構及關鍵技術

2.1 系統架構

采掘生產管理信息系統是基于WEB3.0 模式的分布式平臺框架，研究遵循信息技術原則，以業務對象為服務核心的系統架構，采用多層多階的系統架構設計，建立可注入式的功能框架，整體解決方案圍繞日報（周報）系統、月度進尺填報系統、統計分析系統三個子系統進行規劃。系統采用縱向拆分法將一個大應用拆分為多個小應用，將數據和服務層進行抽象、封裝、復用，方便實施和與其他業務系統的整合，子系統均獨立部署；采用接口進行集成，增加橫向的業務范圍擴展或縱向的業務深度細化，可以對相對獨立的子應用進行增加、更新或替換。

松耦合的分布式系統構建ESB，將系統功能拆分，建立松耦合的分布式應用系統。采用消息模式實現企業ESB，實現對于不同系統乃至于異構系統的整合。只要規定了消息的格式與傳遞方式，將數據轉換為與數據庫無關的消息數據，就可以有效地實現不同系統之間的通信。松耦合的分布式系統構建ESB 架構圖如圖1。

圖1 松耦合的分布式系統構建ESB 架構圖

2.2 關鍵技術

（1）采用云計算和Html5、CSS3 技術

實現跨平臺適應多種終端的實時交互界面，目前隨著互聯網和移動互聯網的興起，訪問應用系統的終端越來越豐富，如電腦、PAD、手機等，各種設備尺寸不一致，因此需要一個系統適配所有設備。網站應可以根據設備，自動調整布局方式，提高應用系統的可用性和易用性。

（2）以反射技術，實現作業規程輔助編制（針對Office 二次開發）

Office VBA Addin 和VSTO 技術，以上技術均受Office 版本限制，對客戶運行環境要求也較為嚴格。如VBA Addin 使用加載宏，需要客戶本地環境降低對Office 宏的安全性，需要對本地Office 環境進行安全性配置；VSTO 除了對Office 安裝情況有嚴格要求外，還對VSTO 運行環境有嚴格要求，因此在使用過程中，經常因為缺少組件無法正常使用。系統利用對象反射技術，在.net 代碼托管的機制下，實現對Office 對象的訪問和操作。

（3）FreeMarker 技術實現企業文檔編制技術

FreeMarker 是一款模板引擎，即一種基于模板和要改變的數據，并用來生成輸出文本（HTML 網頁，電子郵件，配置文件，源代碼等）的通用工具。它不是面向最終用戶的，而是一個Java 類庫，是一款程序員可以嵌入所開發產品的組件，模板編寫為FreeMarker Template Language （FTL）。它是簡單的、專用的語言，不像PHP 那樣成熟的編程語言。那就意味著要準備數據在真實編程語言中來顯示，比如數據庫查詢和業務運算，之后模板顯示已經準備好的數據。在模板中，可以專注于如何展現數據，而在模板之外可以專注于要展示什么數據。

這種方式通常被稱為MVC（模型、視圖、控制器）模式，對于動態網頁來說，是一種特別流行的模式。它幫助從開發人員（Java 程序員）中分離出網頁設計師（HTML 設計師）。設計師無須面對模板中的復雜邏輯，在沒有程序員來修改或重新編譯代碼時，也可以修改頁面的樣式。

而FreeMarker 最初的設計，是被用來在MVC模式的Web 開發框架中生成HTML 頁面的，它沒有被綁定到Servlet 或HTML 或任意Web 相關的東西上。它也可以用于非Web 應用環境中。如圖2。

圖2 FreeMarker 技術實現企業文檔編制技術

2.3 技術創新點

通過采區、工作面、區隊等體系，建立多維度的企業數據地圖。需要仔細調研業務具體需求，還要弄清各部門的組織機構和政策制度，對現存的調度數據信息進行統一規范，把調度數據、各工作面甚至是術語使用等統一規范，消除矛盾和不一致性，建立內部聯系并劃分層次和類別，是本平臺數據庫設計的一大重點。

首次采用視頻引擎、文檔模板引擎建立垂直網站，實現數據的交流和共享，采掘系統平臺將傳統意義的聚合技術和挖掘技術相結合，創造出更加個性化、更迅速、更準確地“文檔編制模式”。

該系統采用主流技術且具有開放性，整個系統架構選用現階段較為主流的軟件開發技術。前臺采用Twitter 研發的BootStrap 前端開發框架，實現HTML5 的支持，為用戶帶來豐富的Web 體驗；采用阿里集團的RocketMQ 分布式、隊列模型的消息中間件，實現企業消息總線的開發。

3 系統實現

采掘生產管理信息系統以WEB3.0 模式的分布式平臺框架為基礎，建立采掘數據共享平臺，提報前可隨時修改實際生產數據，自動計算相關的數據。掘進生產數據以月度為單位的管理功能，并實現超期預警、超限提醒功能，動態化管理日報申報內容，簡化周報填寫步驟，實現無紙化辦公到智能化辦公的轉變，建立移動終端。

（1）日報的編制與審閱。系統以數據方式對日調度信息進行管理；日報的申報數據由采煤、掘進、安撤三部分進行組織，與實際工作相互一致，方便管理和使用；根據要求新建當日日報時，按照相關采區各工作面（采煤、掘進、安撤）順序依次申報，最終形成以工作面為最小單位匯總而成的日報數據，并進行申報。日報信息的編制，方便用戶的匯報操作，提高了工作效率。

（2）周報的編制與審閱。周報數據由各工作面日報數據匯總而來，在編制過程中，可以通過文字、圖表等附件形式對周情況進行補充匯總。在每周固定時間點開始進行每周的調度信息申報時，通過云桌面啟動本調度系統，并按要求新建當周周報目錄，并根據“采煤”、“掘進”分類填寫，在每一類填寫過程中，按照相關采區各工作面順序依次匯總，最終形成以工作面為最小單位匯總而成的周報數據，并進行申報。

（3）月度進尺匯總。系統實現數據識別、排序、自動計算開始結束時間等功能，并可以通過申報數據間的依存關系，自動預警未達標工程項目，系統可以自動生成掘進情況統計表，按照各月度分別予以展示。生產技術科根據月度計劃的各項指標，分別對過往月份的掘進情況進行匯總統計，按頭面的接續順序及職責，為各區隊分派生產任務做出合理計劃。

（4）統計分析。根據頁面選擇煤礦查看每一個煤礦的上一年與本年度的采煤產量、掘進進尺、重大災害防治項目、工作面完成情況的對比信息，以圖表的形式進行展示。統計功能可根據實際需要動態調整及變化，最多可同時支持99 家煤礦進行橫向對比。

（5）即時數據交互工具。通過Web 網頁、Android 手機上安裝的App，可以實現與其他生產管理系統之間的數據交互等功能。系統支持對數據的實時在線查閱，支持PC 端全部統計功能圖表的展示，所有瀏覽記錄會同步到調度系統桌面端，實現移動端、PC 端高度一致性。移動辦公應用數據交互工具說明見表1。

表1 移動辦公應用數據交互工具說明

4 效果分析

（1）采掘生產管理數據前期全部都是通過電子版或紙質版上報，每日都需要大量的時間進行工作面信息或開采基本情況的填寫上報，步驟繁瑣且耗時耗力。采掘生產管理信息系統完美地解決以上問題，該系統可實現數據的自動計算并生成相對內容，簡化日報的填寫流程，做到所有生產數據的統一分類、統一查看、統一編輯，提高數據填報的準確率和效率，保證數據的完整性。

（2）采掘生產管理信息系統可實現對日常采掘生產數據管理工作的規范化、標準化，提高工作效率；對基層技術人員，系統可根據預先設置，自動分析所填內容的合規性，并進行提醒，極大地提高數據填報的準確性；對煤業公司管理人員，通過更直觀的數字及其集合、形象的圖形對比，提高對生產現狀的實時了解和把控。

5 結語

基于SAAS 模式的采掘生產管理信息系統，加強了采掘生產數據資料共享和數據交流的深度和廣度，提高各項技術工作效率，在面臨疫情的情況下保持各項生產工作的有效開展，構建隨時隨地可獲取各生產調度信息的移動端應用，為采掘生產的編制提供了智能化輔助工具。