淺析煤質(zhì)信息全過程管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

許海龍 遲強 李海鵬

摘 要 針對煤炭質(zhì)量信息化建設(shè)過程中存在的問題，采用spring技術(shù)、Ibatis技術(shù)以及Webwork技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)框架，采用建立對象模型、建立動態(tài)模型、掘進工作面迎頭剖面圖的建模、回采工作面素描的建模以及工作面煤質(zhì)預(yù)測圖的建模實現(xiàn)工作面圖形繪制技術(shù)，采用B/S結(jié)構(gòu)、MVC多層架構(gòu)設(shè)計模式，選用SQL Server數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，設(shè)計開發(fā)了煤質(zhì)信息全過程管理系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞 煤質(zhì)信息;全過程;管理系統(tǒng);系統(tǒng)框架

本文建立全過程的煤質(zhì)管理信息系統(tǒng)，全面收集、匯總從工作面布置至生產(chǎn)過程及煤炭銷售的全過程質(zhì)量數(shù)據(jù)，建立統(tǒng)一的煤炭質(zhì)量信息管理平臺。以期做到將煤炭質(zhì)量管理過程從傳統(tǒng)的事后檢驗把關(guān)為主，變?yōu)槭虑翱刂祁A(yù)防為主，從管結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)楣芾磉^程。

1系統(tǒng)的功能要求

煤礦煤質(zhì)管理業(yè)務(wù)分為：

（1）煤質(zhì)計劃管理。規(guī)劃發(fā)展部、生產(chǎn)管理部、銷售中心依據(jù)集團煤炭生產(chǎn)接續(xù)計劃，結(jié)合煤層賦存狀況、生產(chǎn)工藝、接續(xù)計劃、洗選手段及用戶需求，制定煤質(zhì)生產(chǎn)計劃。

（2）生產(chǎn)過程煤質(zhì)信息管理。主要包括煤礦生產(chǎn)過程中的煤質(zhì)信息與商品煤煤質(zhì)信息動態(tài)管理。生產(chǎn)過程煤質(zhì)信息動態(tài)管理要求煤礦企業(yè)根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定進行煤層煤樣、生產(chǎn)煤樣、原煤煤樣等的采集工作，搜集地質(zhì)、煤質(zhì)等相關(guān)資料。

（3）煤質(zhì)預(yù)測、預(yù)報。煤質(zhì)預(yù)測、預(yù)報要求收集整理工作面煤層煤質(zhì)及相關(guān)地質(zhì)資料，及時進行煤質(zhì)的預(yù)測、預(yù)報。

（4）生產(chǎn)過程監(jiān)管。生產(chǎn)過程監(jiān)管包括實時監(jiān)管和月底考核。實時監(jiān)管指針對生產(chǎn)過程中的煤質(zhì)指標進行監(jiān)控，一旦某環(huán)節(jié)的煤質(zhì)指標出現(xiàn)異常即通知相關(guān)部門進行處理[1]。

2系統(tǒng)實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 框架技術(shù)

（1）Spring技術(shù)。Spring是J2EE應(yīng)用框架，Spring框架中最引人注目的是IoC反向控制或者依賴注入設(shè)計思想。建立對象A直接創(chuàng)建對象B和C將導(dǎo)致代碼緊耦合，改動B或C都會使A重新編譯的設(shè)計途徑。

（2）Ibatis技術(shù)。Ibatis即數(shù)據(jù)映射器，它把SQL語句的參數(shù)和結(jié)果映射成類。SQL Maps是該框架里的重要組件，它可以使開發(fā)人員不使用JDBC API、SQL語句以及不耦合Java代碼的條件下對Java對象、關(guān)系型DBMS進行讀寫操作。

（3）Webwork技術(shù)。Webwork是致力于組件化和代碼重用的J2EE Web框架。在該框架中，模型由EJB或JavaBean構(gòu)成，控制器根據(jù)請求利用FilterDipatcher調(diào)用使用的Action，同時其攔截器對相應(yīng)請求使用通用功能。

2.2 工作面圖形繪制技術(shù)

（1）建立對象模型。根據(jù)煤質(zhì)預(yù)測模塊需求，利用OMT（面向?qū)ο蠼＜迹?，暫定類有：礦、煤層、工作面、切眼、風(fēng)巷、機巷，確定每個類的屬性，建立系統(tǒng)總體對象。

（2）掘進工作面迎頭剖面圖。依據(jù)檢查記錄，若巷道寬度等基本要素不是零，說明掘進到此，巷道形狀已經(jīng)變化，利用檢查記錄的數(shù)據(jù)繪制巷道;如果巷道寬度等基本要素為零，利用掘進工作面要素繪制巷道。之后利用巷道兩側(cè)的檢查記錄標記兩側(cè)夾矸的厚度與位置。然后連接兩側(cè)相應(yīng)夾矸，形成掘進工作面迎頭剖面模型。

（3）回采工作面素描圖。首先利用回采工作面要素，以比例繪出回采工作面示意圖。然后利用回采檢查記錄，根據(jù)相鄰支架夾矸的變化統(tǒng)計夾矸數(shù)目，根據(jù)夾矸連續(xù)性繪出各夾矸。

（4）工作面煤質(zhì)預(yù)測圖。首先，利用回采工作面要素，以一定比例繪出回采工作面示意圖，利用煤樣采集點信息，計算各采樣點在工作面的相應(yīng)位置，繪出采樣點。然后利用工作面要素及毛煤月計劃，計算得出各月的回采位置，利用不同顏色區(qū)分未采與已采區(qū)域。最后，利用采樣點的煤質(zhì)信息繪出煤質(zhì)折線趨勢圖，利用各分層數(shù)據(jù)繪出煤層素描圖[2]。

3系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

（1）系統(tǒng)框架。采用Model-View-Control的多層架構(gòu)設(shè)計模式，整個煤質(zhì)信息全過程管理系統(tǒng)分為四層架構(gòu)。選擇Freemaker為頁面模板引擎，利用webwork控制業(yè)務(wù)并分發(fā)請求，利用ibatis控制數(shù)據(jù)訪問，采用Spring技術(shù)整合。

（2）數(shù)據(jù)庫設(shè)計。系統(tǒng)選用SQL Server 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。煤質(zhì)數(shù)據(jù)可分煤質(zhì)管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)過程煤質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)、相關(guān)數(shù)據(jù)字典、銷售煤質(zhì)數(shù)據(jù)等四大類。設(shè)計數(shù)據(jù)庫基表時，應(yīng)依據(jù)信息內(nèi)容的屬性與特征將信息進行編碼分類，賦予編碼對象一定的規(guī)律性，并對數(shù)據(jù)進行單元劃分，從而保障數(shù)據(jù)的獨立性及數(shù)據(jù)編碼的通用性。

（3）功能設(shè)計。從總體上將功能劃分8大模塊：礦區(qū)的基本信息、礦區(qū)的煤質(zhì)計劃、礦區(qū)的動態(tài)煤質(zhì)管理、工作面煤質(zhì)信息、商品煤煤質(zhì)管理、考核管理、后臺管理模塊以及煤質(zhì)全過程管理信息系統(tǒng)手機客戶端APP。

（4）系統(tǒng)實現(xiàn)。根據(jù)以上設(shè)計完成了系統(tǒng)的開發(fā)、應(yīng)用。以工作面煤質(zhì)信息管理模塊為例說明系統(tǒng)的應(yīng)用。在工作面展開圖中用戶可以通過改變單位名稱、工作面編號、掘進方向來查看不同的工作面煤質(zhì)信息。隨著鼠標移動到不同月份的采空區(qū)范圍中可以了解到當(dāng)月的煤礦開采進度。而且通過點擊打印按鈕打印工作面煤質(zhì)信息[3]。

4結(jié)束語

（1）設(shè)計煤質(zhì)信息全過程管理系統(tǒng)需要實現(xiàn)的功能包括煤質(zhì)計劃管理、煤質(zhì)預(yù)測、生產(chǎn)過程煤質(zhì)管理、生產(chǎn)過程監(jiān)管管理、煤質(zhì)綜合信息查詢、手機端查詢程序等。

（2）采用建立對象模型、建立動態(tài)模型、掘進工作面迎頭剖面圖的建模、回采工作面素描的建模以及工作面煤質(zhì)預(yù)測圖的建模實現(xiàn)工作面圖形繪制技術(shù)。

（3）系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，采用MVC多層架構(gòu)設(shè)計模式，選用SQL Server 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，將煤質(zhì)數(shù)據(jù)分為煤質(zhì)管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)過程煤質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)、銷售煤質(zhì)數(shù)據(jù)、相關(guān)數(shù)據(jù)字典，從總體上將功能劃分8大模塊。

（4）系統(tǒng)的實施，可加快煤質(zhì)信息處理及流轉(zhuǎn)的速度，提高煤質(zhì)信息的準確性和可靠性。

參考文獻

[1] 李明君，郭曉晶，田華.選煤廠煤質(zhì)檢查管理信息化實現(xiàn)[J]. 煤炭技術(shù)，2015，34（12）：290-292.

[2] 亢丹.煤炭企業(yè)煤質(zhì)全過程管理信息系統(tǒng)的研究[D]. 西安：西安科技大學(xué)，2016.

[3] 顧闖.煤質(zhì)檢測管理系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)[J].煤質(zhì)技術(shù)，2015（4）：1-5.