基于SAAS 模式的采掘生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)研究應(yīng)用

陳 勇 趙慧杰 謝 雷

（兗州煤業(yè)股份有限公司，山東 鄒城 273500）

1 系統(tǒng)概況

兗州煤業(yè)股份有限公司下屬煤礦的采掘生產(chǎn)數(shù)據(jù)采用人工電子表格的形式進(jìn)行填報(bào)，過程繁瑣耗時(shí)，且兗州煤業(yè)公司無法快速方便地統(tǒng)計(jì)下屬煤礦上報(bào)數(shù)據(jù)。煤礦在采掘生產(chǎn)過程中需要人員每天手工填寫各種報(bào)表以及計(jì)劃表，接續(xù)生產(chǎn)一旦需要調(diào)整修改，填寫人員需要重新修改各種報(bào)表及計(jì)劃表。編制完成后，缺少信息化手段動(dòng)態(tài)跟蹤實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)。借助計(jì)算機(jī)處理能力，提高采掘生產(chǎn)的填報(bào)效率自動(dòng)化水平已經(jīng)成為急需解決的問題。

采掘生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)[1-2]研究遵循信息技術(shù)原則，是以業(yè)務(wù)對象為服務(wù)核心的系統(tǒng)架構(gòu)，采用標(biāo)準(zhǔn)和開放的架構(gòu)與面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，實(shí)現(xiàn)了基于模版化的數(shù)據(jù)編制，做到了煤礦生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)度的統(tǒng)計(jì)與匯總，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生成本年度采掘生產(chǎn)數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成圖表，簡化煤礦繁瑣的生產(chǎn)信息填報(bào)。

2 系統(tǒng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

采掘生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)是基于WEB3.0 模式的分布式平臺(tái)框架，研究遵循信息技術(shù)原則，以業(yè)務(wù)對象為服務(wù)核心的系統(tǒng)架構(gòu)，采用多層多階的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，建立可注入式的功能框架，整體解決方案圍繞日報(bào)（周報(bào)）系統(tǒng)、月度進(jìn)尺填報(bào)系統(tǒng)、統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)三個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃。系統(tǒng)采用縱向拆分法將一個(gè)大應(yīng)用拆分為多個(gè)小應(yīng)用，將數(shù)據(jù)和服務(wù)層進(jìn)行抽象、封裝、復(fù)用，方便實(shí)施和與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的整合，子系統(tǒng)均獨(dú)立部署；采用接口進(jìn)行集成，增加橫向的業(yè)務(wù)范圍擴(kuò)展或縱向的業(yè)務(wù)深度細(xì)化，可以對相對獨(dú)立的子應(yīng)用進(jìn)行增加、更新或替換。

松耦合的分布式系統(tǒng)構(gòu)建ESB，將系統(tǒng)功能拆分，建立松耦合的分布式應(yīng)用系統(tǒng)。采用消息模式實(shí)現(xiàn)企業(yè)ESB，實(shí)現(xiàn)對于不同系統(tǒng)乃至于異構(gòu)系統(tǒng)的整合。只要規(guī)定了消息的格式與傳遞方式，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為與數(shù)據(jù)庫無關(guān)的消息數(shù)據(jù)，就可以有效地實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的通信。松耦合的分布式系統(tǒng)構(gòu)建ESB 架構(gòu)圖如圖1。

圖1 松耦合的分布式系統(tǒng)構(gòu)建ESB 架構(gòu)圖

2.2 關(guān)鍵技術(shù)

（1）采用云計(jì)算和Html5、CSS3 技術(shù)

實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)適應(yīng)多種終端的實(shí)時(shí)交互界面，目前隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的興起，訪問應(yīng)用系統(tǒng)的終端越來越豐富，如電腦、PAD、手機(jī)等，各種設(shè)備尺寸不一致，因此需要一個(gè)系統(tǒng)適配所有設(shè)備。網(wǎng)站應(yīng)可以根據(jù)設(shè)備，自動(dòng)調(diào)整布局方式，提高應(yīng)用系統(tǒng)的可用性和易用性。

（2）以反射技術(shù)，實(shí)現(xiàn)作業(yè)規(guī)程輔助編制（針對Office 二次開發(fā)）

Office VBA Addin 和VSTO 技術(shù)，以上技術(shù)均受Office 版本限制，對客戶運(yùn)行環(huán)境要求也較為嚴(yán)格。如VBA Addin 使用加載宏，需要客戶本地環(huán)境降低對Office 宏的安全性，需要對本地Office 環(huán)境進(jìn)行安全性配置；VSTO 除了對Office 安裝情況有嚴(yán)格要求外，還對VSTO 運(yùn)行環(huán)境有嚴(yán)格要求，因此在使用過程中，經(jīng)常因?yàn)槿鄙俳M件無法正常使用。系統(tǒng)利用對象反射技術(shù)，在.net 代碼托管的機(jī)制下，實(shí)現(xiàn)對Office 對象的訪問和操作。

（3）FreeMarker 技術(shù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)文檔編制技術(shù)

FreeMarker 是一款模板引擎，即一種基于模板和要改變的數(shù)據(jù)，并用來生成輸出文本（HTML 網(wǎng)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(gè)Java 類庫，是一款程序員可以嵌入所開發(fā)產(chǎn)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(zhǔn)備數(shù)據(jù)在真實(shí)編程語言中來顯示，比如數(shù)據(jù)庫查詢和業(yè)務(wù)運(yùn)算，之后模板顯示已經(jīng)準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)。在模板中，可以專注于如何展現(xiàn)數(shù)據(jù)，而在模板之外可以專注于要展示什么數(shù)據(jù)。

這種方式通常被稱為MVC（模型、視圖、控制器）模式，對于動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁來說，是一種特別流行的模式。它幫助從開發(fā)人員（Java 程序員）中分離出網(wǎng)頁設(shè)計(jì)師（HTML 設(shè)計(jì)師）。設(shè)計(jì)師無須面對模板中的復(fù)雜邏輯，在沒有程序員來修改或重新編譯代碼時(shí)，也可以修改頁面的樣式。

而FreeMarker 最初的設(shè)計(jì)，是被用來在MVC模式的Web 開發(fā)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(guān)的東西上。它也可以用于非Web 應(yīng)用環(huán)境中。如圖2。

圖2 FreeMarker 技術(shù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)文檔編制技術(shù)

2.3 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

通過采區(qū)、工作面、區(qū)隊(duì)等體系，建立多維度的企業(yè)數(shù)據(jù)地圖。需要仔細(xì)調(diào)研業(yè)務(wù)具體需求，還要弄清各部門的組織機(jī)構(gòu)和政策制度，對現(xiàn)存的調(diào)度數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范，把調(diào)度數(shù)據(jù)、各工作面甚至是術(shù)語使用等統(tǒng)一規(guī)范，消除矛盾和不一致性，建立內(nèi)部聯(lián)系并劃分層次和類別，是本平臺(tái)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的一大重點(diǎn)。

首次采用視頻引擎、文檔模板引擎建立垂直網(wǎng)站，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交流和共享，采掘系統(tǒng)平臺(tái)將傳統(tǒng)意義的聚合技術(shù)和挖掘技術(shù)相結(jié)合，創(chuàng)造出更加個(gè)性化、更迅速、更準(zhǔn)確地“文檔編制模式”。

該系統(tǒng)采用主流技術(shù)且具有開放性，整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)選用現(xiàn)階段較為主流的軟件開發(fā)技術(shù)。前臺(tái)采用Twitter 研發(fā)的BootStrap 前端開發(fā)框架，實(shí)現(xiàn)HTML5 的支持，為用戶帶來豐富的Web 體驗(yàn)；采用阿里集團(tuán)的RocketMQ 分布式、隊(duì)列模型的消息中間件，實(shí)現(xiàn)企業(yè)消息總線的開發(fā)。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

采掘生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)以WEB3.0 模式的分布式平臺(tái)框架為基礎(chǔ)，建立采掘數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，提報(bào)前可隨時(shí)修改實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，自動(dòng)計(jì)算相關(guān)的數(shù)據(jù)。掘進(jìn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)以月度為單位的管理功能，并實(shí)現(xiàn)超期預(yù)警、超限提醒功能，動(dòng)態(tài)化管理日報(bào)申報(bào)內(nèi)容，簡化周報(bào)填寫步驟，實(shí)現(xiàn)無紙化辦公到智能化辦公的轉(zhuǎn)變，建立移動(dòng)終端。

（1）日報(bào)的編制與審閱。系統(tǒng)以數(shù)據(jù)方式對日調(diào)度信息進(jìn)行管理；日報(bào)的申報(bào)數(shù)據(jù)由采煤、掘進(jìn)、安撤三部分進(jìn)行組織，與實(shí)際工作相互一致，方便管理和使用；根據(jù)要求新建當(dāng)日日報(bào)時(shí)，按照相關(guān)采區(qū)各工作面（采煤、掘進(jìn)、安撤）順序依次申報(bào)，最終形成以工作面為最小單位匯總而成的日報(bào)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行申報(bào)。日報(bào)信息的編制，方便用戶的匯報(bào)操作，提高了工作效率。

（2）周報(bào)的編制與審閱。周報(bào)數(shù)據(jù)由各工作面日報(bào)數(shù)據(jù)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(jìn)行補(bǔ)充匯總。在每周固定時(shí)間點(diǎn)開始進(jìn)行每周的調(diào)度信息申報(bào)時(shí)，通過云桌面啟動(dòng)本調(diào)度系統(tǒng)，并按要求新建當(dāng)周周報(bào)目錄，并根據(jù)“采煤”、“掘進(jìn)”分類填寫，在每一類填寫過程中，按照相關(guān)采區(qū)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(bào)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行申報(bào)。

（3）月度進(jìn)尺匯總。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)識別、排序、自動(dòng)計(jì)算開始結(jié)束時(shí)間等功能，并可以通過申報(bào)數(shù)據(jù)間的依存關(guān)系，自動(dòng)預(yù)警未達(dá)標(biāo)工程項(xiàng)目，系統(tǒng)可以自動(dòng)生成掘進(jìn)情況統(tǒng)計(jì)表，按照各月度分別予以展示。生產(chǎn)技術(shù)科根據(jù)月度計(jì)劃的各項(xiàng)指標(biāo)，分別對過往月份的掘進(jìn)情況進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)，按頭面的接續(xù)順序及職責(zé)，為各區(qū)隊(duì)分派生產(chǎn)任務(wù)做出合理計(jì)劃。

（4）統(tǒng)計(jì)分析。根據(jù)頁面選擇煤礦查看每一個(gè)煤礦的上一年與本年度的采煤產(chǎn)量、掘進(jìn)進(jìn)尺、重大災(zāi)害防治項(xiàng)目、工作面完成情況的對比信息，以圖表的形式進(jìn)行展示。統(tǒng)計(jì)功能可根據(jù)實(shí)際需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整及變化，最多可同時(shí)支持99 家煤礦進(jìn)行橫向?qū)Ρ取?/p>

（5）即時(shí)數(shù)據(jù)交互工具。通過Web 網(wǎng)頁、Android 手機(jī)上安裝的App，可以實(shí)現(xiàn)與其他生產(chǎn)管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互等功能。系統(tǒng)支持對數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)在線查閱，支持PC 端全部統(tǒng)計(jì)功能圖表的展示，所有瀏覽記錄會(huì)同步到調(diào)度系統(tǒng)桌面端，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)端、PC 端高度一致性。移動(dòng)辦公應(yīng)用數(shù)據(jù)交互工具說明見表1。

表1 移動(dòng)辦公應(yīng)用數(shù)據(jù)交互工具說明

4 效果分析

（1）采掘生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)前期全部都是通過電子版或紙質(zhì)版上報(bào)，每日都需要大量的時(shí)間進(jìn)行工作面信息或開采基本情況的填寫上報(bào)，步驟繁瑣且耗時(shí)耗力。采掘生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)完美地解決以上問題，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)計(jì)算并生成相對內(nèi)容，簡化日報(bào)的填寫流程，做到所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一分類、統(tǒng)一查看、統(tǒng)一編輯，提高數(shù)據(jù)填報(bào)的準(zhǔn)確率和效率，保證數(shù)據(jù)的完整性。

（2）采掘生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對日常采掘生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理工作的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，提高工作效率；對基層技術(shù)人員，系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先設(shè)置，自動(dòng)分析所填內(nèi)容的合規(guī)性，并進(jìn)行提醒，極大地提高數(shù)據(jù)填報(bào)的準(zhǔn)確性；對煤業(yè)公司管理人員，通過更直觀的數(shù)字及其集合、形象的圖形對比，提高對生產(chǎn)現(xiàn)狀的實(shí)時(shí)了解和把控。

5 結(jié)語

基于SAAS 模式的采掘生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，加強(qiáng)了采掘生產(chǎn)數(shù)據(jù)資料共享和數(shù)據(jù)交流的深度和廣度，提高各項(xiàng)技術(shù)工作效率，在面臨疫情的情況下保持各項(xiàng)生產(chǎn)工作的有效開展，構(gòu)建隨時(shí)隨地可獲取各生產(chǎn)調(diào)度信息的移動(dòng)端應(yīng)用，為采掘生產(chǎn)的編制提供了智能化輔助工具。