非煤礦山監(jiān)管信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉浩燃 陳紹清 劉光才

(1.重慶科技學(xué)院安全工程學(xué)院，重慶 401331;2.重慶市安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局，重慶 401121)

對非煤礦山的基本概況、管理制度、主體責(zé)任、許可情況、人員配置、地質(zhì)情況、開采情況、主要危險(xiǎn)有害因素、標(biāo)準(zhǔn)化等級等綜合信息進(jìn)行梳理，綜合利用GIS技術(shù)、JSP技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，采用BS模式，以電子地圖為載體，形成直觀的、可視化的地理信息系統(tǒng)，為非煤礦山的日常動(dòng)態(tài)監(jiān)管工作及決策提供全面、快捷的技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)管理的科學(xué)化與高效化。

1 需求分析

目前，全國安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已初期實(shí)施專線方案，建立了國家安全生產(chǎn)信息系統(tǒng)——“金安”工程。一期已經(jīng)完成了申報(bào)審批、事故統(tǒng)計(jì)、生產(chǎn)調(diào)度和應(yīng)急救援等主要業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)。非煤礦山監(jiān)管信息系統(tǒng)是針對非煤礦山監(jiān)管業(yè)務(wù)的需要，對“金安”工程一期業(yè)務(wù)的補(bǔ)充和完善，其主要任務(wù)是建立非煤礦山地理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全省市非煤礦山“一張圖”管理。非煤礦山監(jiān)管信息系統(tǒng)通常需要:

(1)統(tǒng)一地理位置信息。對于地理坐標(biāo)信息，采礦許可證與安全評價(jià)報(bào)告里都有所涉及，所用形式有西安80坐標(biāo)，北京54坐標(biāo)或WGS84坐標(biāo)。建立統(tǒng)一地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)庫，制作非煤礦山電子地圖，為安全監(jiān)察工作提供便利。

(2)建立非煤礦山綜合數(shù)據(jù)庫?！叭瑫r(shí)”安全評價(jià)報(bào)告部分為紙質(zhì)版，查閱效率低;開采信息類型多樣，地上與露天開采數(shù)據(jù)類型要求不同;建立礦山企業(yè)安全檔案，對企業(yè)類型及數(shù)量進(jìn)行控制，對存在重大生產(chǎn)安全事故隱患或者發(fā)生生產(chǎn)安全傷亡事故的企業(yè)進(jìn)行標(biāo)注管理。

(3)考慮生產(chǎn)工作的變動(dòng)性。服務(wù)年限及許可證到期時(shí)間實(shí)時(shí)更新;人員、企業(yè)名稱變動(dòng);采礦權(quán)權(quán)屬變更;安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化等級變動(dòng);在采企業(yè)數(shù)量動(dòng)態(tài)更新顯示等。

(4)提供不同權(quán)限管理人員搜索、查詢功能，打印統(tǒng)計(jì)報(bào)表、礦山企業(yè)信息報(bào)告等。

2 系統(tǒng)框架

2.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

JSP(Java Server Pages)服務(wù)器端技術(shù)，已經(jīng)成為開發(fā)Web網(wǎng)站的主流工具。它充分利用Java的強(qiáng)大功能，具有收縮性能好，擴(kuò)展能力強(qiáng)，與平臺(tái)無關(guān)等特性。

本系統(tǒng)采用BS(瀏覽器服務(wù)器)結(jié)構(gòu)，是一種3層結(jié)構(gòu)模式的分布式系統(tǒng)。BS架構(gòu)軟件具有分布性、業(yè)務(wù)擴(kuò)展簡單方便、共享性強(qiáng)的優(yōu)勢。與CS相比，只需開發(fā)Web程序，不需開發(fā)應(yīng)用客戶端;不需要在各個(gè)省市、區(qū)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)安裝應(yīng)用程序，只需在客戶端安裝通用的瀏覽器即可;維護(hù)簡單方便，不需要維護(hù)各個(gè)客戶端，只需維護(hù)放有Web程序的服務(wù)器端。采用這種方式，同時(shí)還兼顧了系統(tǒng)的可移植性和易操作性。

A相和B相電壓在SVPWM調(diào)制下的波形如圖9(a)所示,其幅值一致,頻率為50 Hz,且相位差為120°。對B相相電壓作FFT分析發(fā)現(xiàn)它的主要成分是頻率為50 Hz的基波,除此之外含有極少量的三次諧波大約3.91%,波形如圖9(b)所示。

系統(tǒng)總體分為3層:數(shù)據(jù)層，運(yùn)行支持平臺(tái)，應(yīng)用層，如圖1所示。其中數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層之間通過GIS軟件提供的接口等運(yùn)行平臺(tái)連接，進(jìn)行功能的利用和轉(zhuǎn)換。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

2.2 系統(tǒng)主要功能模塊設(shè)計(jì)

非煤礦山監(jiān)管信息系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計(jì)方法。根據(jù)安監(jiān)部門的監(jiān)管需求，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的功能模塊，主要分為礦山基本數(shù)據(jù)管理、監(jiān)督管理、地理信息系統(tǒng)、信息查詢、統(tǒng)計(jì)分析、后臺(tái)管理和幫助7個(gè)功能模塊，功能結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

(1)基本數(shù)據(jù)管理。主要包括數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、導(dǎo)出、更新和刪除等功能。非煤礦山的基本信息主要有:企業(yè)名稱、礦山地址、聯(lián)系電話、企業(yè)法人、負(fù)責(zé)礦長、礦種名稱、開采方式及生產(chǎn)規(guī)模。露天礦山開采信息:許可采深、開采標(biāo)高、禁采區(qū)數(shù)、服務(wù)年限、開采方法、落礦方式、礦界距離和分層厚度等;地下礦山開采信息:開采標(biāo)高、安全出口、采區(qū)數(shù)量、采面數(shù)量、服務(wù)年限、開拓方式、開采方法、通風(fēng)方式及排水方式等。

(2)監(jiān)督管理。監(jiān)督管理模塊實(shí)現(xiàn)對“從業(yè)人員管理”、“安全生產(chǎn)許可證管理”、“安全標(biāo)準(zhǔn)化管理”、“‘三同時(shí)’實(shí)施管理”等相關(guān)信息進(jìn)行編輯、修改、添加和刪除等功能。

(3)地理信息系統(tǒng)。將GIS技術(shù)應(yīng)用于非煤礦山監(jiān)管領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了從省市→區(qū)縣→鄉(xiāng)鎮(zhèn)→礦山企業(yè)4級管理，提供放大、縮小、漫游、全圖、隱藏等基本功能。通過點(diǎn)擊、滑過等操作，將非煤礦山的相關(guān)信息通過數(shù)據(jù)、圖標(biāo)、顏色等屬性清晰地表現(xiàn)在電子地圖上。

(4)信息查詢。本系統(tǒng)提供4種查詢方式，分別為點(diǎn)擊查詢、拉框查詢、緩沖區(qū)查詢和條件查詢。

(5)統(tǒng)計(jì)分析。該功能模塊還能夠?qū)ΦV山類型及數(shù)量、安全生產(chǎn)許可證90 d內(nèi)到期的礦山企業(yè)、安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化分等級進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

(6)后臺(tái)管理。實(shí)現(xiàn)用戶的賬戶管理、權(quán)限管理、數(shù)據(jù)維護(hù)等功能。

(7)幫助。提供操作上的幫助文檔。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 技術(shù)環(huán)境

以某市“金安”工程一期建設(shè)投入為例，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)使用了專線方案，采用國家電子政務(wù)外網(wǎng)到省級和部分地區(qū)、縣級節(jié)點(diǎn)，租專線到分局節(jié)點(diǎn);其他未實(shí)現(xiàn)專線連接的地區(qū)、縣級節(jié)點(diǎn)，以及未在建設(shè)范圍的地區(qū)、縣級節(jié)點(diǎn)通過互聯(lián)網(wǎng)VPN過渡方式實(shí)現(xiàn)與當(dāng)?shù)毓?jié)點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)。軟件配置:操作系統(tǒng)平臺(tái)為Linux，數(shù)據(jù)庫軟件為Oracle。

3.2 功能實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)以 Eclipse和 Tomcat7.0.11為開發(fā)平臺(tái)，基于BS三層體系結(jié)構(gòu)，采用J2EE框架開發(fā)此web應(yīng)用程序。為了減少對“金安”工程現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫的影響，系統(tǒng)使用MySQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。以某市1∶25萬整圖作為系統(tǒng)入庫，使用開源平臺(tái)進(jìn)行定制開發(fā)制作電子地圖，形成WebGIS平臺(tái)。為了和“金安”工程一期成果相融合，采用在Linux操作系統(tǒng)下安裝此web應(yīng)用程序。

關(guān)鍵代碼如下:

4 結(jié)語

(1)非煤礦山監(jiān)管信息系統(tǒng)提供了可視化的監(jiān)管平臺(tái)，是對“金安”工程一期功能的補(bǔ)充和完善。

(2)WebGIS技術(shù)應(yīng)用于非煤礦山監(jiān)管領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了礦山空間分布位置的直觀顯示，在一定程度上將改善監(jiān)管手段，提高監(jiān)管效率，為非煤礦山監(jiān)管決策提供幫助和支持。

(3)對于系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)，模塊實(shí)現(xiàn)，傳輸及存儲(chǔ)穩(wěn)定性都還有優(yōu)化的空間。由于安監(jiān)部門擁有多個(gè)計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)，與其他系統(tǒng)的信息整合仍需進(jìn)一步研究。

［1］吳凱，褚召祥.基于BS模式的礦山安全現(xiàn)狀評價(jià)研究［J］.中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2012，7(1):102-106.

［2］田軍，李雙會(huì)，趙陽.安全生產(chǎn)檢測檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2012，8(2):149-153.

［3］呂楠俊.靠信息化提升安全監(jiān)管能力［J］.勞動(dòng)保護(hù)，2010(7):10-13.

［4］冉迅.以用促建，以建保用［J］.勞動(dòng)保護(hù)，2010(7):20-21.

［5］李戩，陳建武，孫慶云，常德強(qiáng)，柳靜獻(xiàn).職業(yè)危害監(jiān)管信息系統(tǒng)(政府版)的設(shè)計(jì)與開發(fā)［J］.中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2010，6(2):40-43.

［6］陳紹清，曹廷龍，靳曉光.小型露天采石場安全技術(shù)條件研究［J］.非金屬礦，2011，34(6):77-79.

［7］樊文有，陳葉，李云海.基于地理信息系統(tǒng)的油氣管道安全管理研究［J］.中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2009，5(4):175-178.