基于B/S架構的礦區生態監管系統平臺設計與實現

關鍵詞：煤炭；信息化;Springboot;Vue

中圖分類號：TP311.52；P694 文獻標志碼：A 文章編號：1003-5168（2025）16-0017-06

DOI： 10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2025.16.004

Design and Implementation of a Mining Area Ecological Supervision SystemPlatformBased onB/SArchitecture

ZHANG Lei12 （1.China Coal Aerial Surrey and Remote Sensing Group Co.，Ltd.，Xi'an 71O1Oo， China; 2.Xi'an MeihangRemote SensingInformation Co.，Ltd.，Xi'an71O1oo， China）

Abstract：[Purposes] Traditional coal exploitation faces issues such as environmental polution，resource wastage，and inadequate information-based supervision.In this context，promoting technological innovation and building an ecological supervision system for mining areas is of great significance in improving the overallevel of the coal industry.[Methods] Utilizing the B/S architecture，combined with the technology stack of Spring Boot， Vue，and MySQL， we achieve seamlessfront-end and back-end integration. This enables visualization of background data，satelliteand drone remote sensing data，3Ddata，integration of algorithms，and project management.[Findings] The system has achieved the visualization of thematic data of mining areas，evaluation data of ecological issues in mining areas，supervision data of ecological restoration projects，and evaluation data of the effectiveness of ecological restoration in mining areas.It integrates online algorithms to enable online evaluation of ecological issues in mining areas and assessment of ecological restoration efects.The system operates stably and has achieved the expected results.[Conclusions] The system has realized full-cycle supervision featuring \"traceability of mine ecological issues，controllable restoration projects，and measurable restoration benefits，\" which will help mines embark on a path of ecological priority，green，and low-carbon development. Keywords： coal; informatization; Springboot; Vue

0 引言

煤炭資源的開發與利用，促進了社會各行各業的發展，但傳統的煤炭開采方式會對生態造成一定破壞。隨著國家對生態保護重視程度的不斷提高，相關政策文件對礦區的生態監管提出了更高的要求。傳統的礦區生態監管方式存在效率低下、實時性差、信息孤島等問題。因此，本研究構建了基于B/S架構的礦區生態監管系統，通過實時監測、分析和管理礦區生態數據，實現對礦區生態環境的快速響應和有效管理，提升監管效率。SpringBoot是JavaEE領域的一個輕量級框架，基于 Spring4.0 設計，簡化了Spring項目配置，便于創建獨立、可生產的Spring應用程序[2]。Vue是一個靈活的前端框架，專注于MVVM模式的View和Model部分，支持嵌入現有頁面，且不內置路由和Ajax，通常與模塊構建系統一起使用[3]。通過Springboot和Vue技術，并基于礦區專題數據、礦區生態問題評價數據、生態修復工程監管數據、礦區生態修復成效評價數據，該生態監管系統可提供更加科學、精準的決策支持，幫助決策者更好地把握生態狀況和發展趨勢，提高決策的針對性和有效性。

1需求分析

系統需要具備礦山數據管理、礦山生態環境監測、礦山生態問題評價、生態修復設計、生態修復工程管理及生態修復成效評價等功能。

① 通過礦山數據管理，展示不同礦區的基本信息和生態狀況。通過多要素遙感動態監測和物聯網監測、采樣監測等技術，分析礦區的生態現狀和生態狀況變化情況，實時、準確掌握各礦區的生態環境狀況，及時發現并解決潛在問題。

② 利用系統的生態問題評價功能因地制宜，根據不同礦區的不同生態問題進行針對性的評價，并開展生態修復設計，制定具有針對性的生態修復規劃設計方案和更為科學合理的發展策略，提供有力的數據支持和決策依據。

③ 根據系統的生態修復建議和生態修復設計，開展生態修復工程，并在系統中進行對應的生態修復工程管理，通過全生命周期的生態修復工程監管，提升修復工程監管數據的時效性、實用性和可分析性，協助礦方和監管單位對工程進度和資金狀況進行監管，確保按時、保質保量完成生態修復工程的目標和效益指標。

④ 在生態修復工程完成后，對礦區的生態修復效果進行綜合評價，對遙感影像、無人機影像等基礎數據進行智能解譯，解析修復前后的影像變化情況，對修復成效進行分析，實現對礦區修復成效從生態、經濟、社會等方面的綜合評價。

2 系統設計

2.1 系統架構設計

基于B/S架構的礦區生態監管系統總體架構如圖1所示，主要分為基礎層、數據層、平臺層、應用層和用戶層。

基礎層。通過申請獲取云計算資源、云存儲資源、網絡資源、安全資源、物聯網通信資源等，用于承載數據運行的基礎。

數據層。結合系統的實際狀況，通過建設用戶信息庫和礦區信息庫進行歸集、整理及規則建設，形成滿足業務應用的數據“底板”。

平臺層。充分利用數據服務、表單服務、工作流服務、大數據分析、算法模型分析、權限控制等系統功能，對系統進行支撐管理。

應用層。通過礦山數據、礦山生態環境監測、礦山生態問題評價、生態修復設計、生態修復工程管理、生態修復效果評價等應用功能的建設，完成系統的應用層建設。

用戶層。通過以上系統模塊和功能建設，滿足用戶的應用需求，完成系統的用戶層操作界面。

2.2 數據庫設計

數據庫設計秉持可擴展性原則、完整性原則、一致性原則及適用性原則，于是該系統采用MySQL數據庫來確保數據存儲的安全性和高效性。在數據庫結構設計上，將數據分為基礎數據、業務數據等多個模塊。同時，通過設置合理的索引和優化查詢語句，提高數據檢索的速度和準確性。此外，該系統具備自動備份和恢復機制，確保在發生意外情況時數據的安全性和完整性不受影響。

系統功能模塊如圖2所示，包含礦山數據、礦山生態環境監測、礦山生態問題評價、生態修復設計、生態修復工程管理及礦山生態修復效果評價。

圖1系統總體架構

圖2系統功能模塊

3系統功能實現與分析

3.1系統功能實現

該系統前端使用 Vue 框架進行搭建，后端則采用SpringBoot框架，以Java語言進行開發，確保系統高效、穩定運行。選用MySQL作為主要的數據存儲解決方案，利用其強大的事務處理能力和成熟的社區支持，保證數據的完整性和一致性。同時，為提高系統響應速度和處理能力，引入Redis作為緩存機制，對頻繁訪問的數據進行緩存處理。其中，系統前端界面如圖3至圖8所示。

在接口設計方面，為便于管理及規范化請求參數，使用Swagger作為接口管理工具，提供可視化界面接口管理4，通過RESTfulAPI實現前后端通信與數據交互[5]，規范管理接口代碼[]。通過Swagger可定義API接口的路徑、參數、響應格式等信息，且能生成交互式API文檔。同時，為確保系統安全性，系統后端實現基于JSONWebTokens（JWT）的用戶認證機制，確保數據傳輸的安全性和用戶權限的正確管理。在前端通過VueRouter進行頁面路由管理，實現單頁面應用的流暢體驗，同時，配合Vuex進行狀態管理，保證應用狀態的一致性和響應式更新。整個系統經過嚴格的測試流程，包括單元測試、集成測試和性能測試，確保系統的穩定性和可靠性。最終，系統成功部署上線，為礦區生態監管提供高效、穩定、安全的技術支持。

3.2 系統分析

在系統測試過程中，采用專業的測試工具，對測試結果進行詳盡記錄，結果如圖9所示。測試中發現的漏洞主要為低風險類型，共出現2次，未發現高風險漏洞，驗證了該系統的高安全性，滿足既定使用標準。

圖3礦山數據界面

圖4礦山生態環境監測界面

圖5礦山生態問題評價界面

圖6生態修復設計界面

圖7生態修復工程管理界面

圖8礦山生態修復效果評價界面

本次任務中，漏洞按高、中、低、信息等級分布結構如下圖所示。出現次數最多的是【低風險】漏洞，共【2】次，占全部漏洞的【66.70%】，漏洞等級分布圖如下所示：

圖9漏洞掃描結果

按漏洞風險等級統計具體情況如下表所示：

此外，還對系統性能進行了壓力測試，模擬高并發場景下的系統表現。測試結果表明，系統在處理大量并發請求時，響應時間保持在合理范圍內，沒有出現明顯的性能瓶頸。這說明該系統具備良好的擴展性和穩定性，能適應未來可能增加的用戶訪問量和數據處理需求。

4結語

該系統將Vue前端技術與Springboot后端技術相結合，設計了基于B/S架構的礦區生態監管系統，涵蓋礦山數據、礦山生態環境監測、礦山生態問題評價、生態修復設計、生態修復工程管理及礦山生態修復效果評價六大模塊。通過實際應用，系統展現出良好的用戶體驗和高效的管理能力。該系統的應用不僅提高了礦區生態監管效率，還為決策者提供科學的決策支持。系統界面友好，操作簡便，使得非專業人員也能快速上手。此外，系統模塊化設計使得未來功能的擴展和維護變得更加容易，為礦區生態監管工作提供了一個可靠、高效、易用的信息化管理平臺。

參考文獻：

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