煤炭生产管理信息系统的研究与设计

张慧

（榆林学院 陕西 榆林 719000）

煤炭是我国的主要能源，在能源生产和消费中分别占75.5%和76.9%据保守估计，即使政府采取积极稳健的替代能源政策，到2050年，煤炭在我国的能源消费结构中仍然至少达40%以上，因此，在今后相当长的一段时期内，煤炭产业仍将是我国能源的支柱产业。煤矿生产管理是一项复杂的系统工程，主要由环境、机械、设备、产品、原材料，以及相关的人和环境等综合系统为管理对象，最终的目的是保护人和生产资料的安全，使煤矿进行安全有序的生产。煤矿的安全生产是一个关系到整个国计民生的政治、经济与技术课题。煤炭生产管理信息系统是将煤炭生产企业将与煤炭生产相关的所有信息进行集中整合、综合管理的计算机管理信息系统。通过有效的管理，提高企业煤炭生产效率，降低企业在煤炭生产方面的管理和维护成本，保障生产任务能够正常顺利地进行[1-3]。

1 需求分析

根据一般煤炭生产企业管理需求，建立基于B/S架构的煤炭企业生产管理信息系统。该系统方便维护与扩展，并按现代企业信息管理的工作模式进行结构设计，为企业提供一个规范化的计算机管理体系，对煤炭生产实施全程综合管理，便于管理层能够及时全面地掌握实时生产状况。将系统划分成如下五个子模块：一通三防管理、设备管理、生产管理、安全管理模块、系统管理模块，如图1所示。

1）一通三防管理：处理煤炭生产过程中矿井的通风、防火、防尘、防治瓦斯，监测监控的相关信息，如风量测定的信息收集、通风系统的状态查询、通风设施管理、瓦斯浓度和二氧化碳浓度测定的信息收集、瓦斯抽排放的信息收集、图形的管理、监测曲线、重点监测点的设置、瓦斯抽排放的信息收集、及巷道贯通的图纸管理等。

2）设备管理：对煤炭生产中所有的设备的信息管理。其中包括设备属性及状态管理，如设备的维修状态、机器设备的入库及支领、设备线路图等。

3）生产管理：对生产调度、生产计划、生产过程的信息管理，实现对生产指标，生产事故和销量库存的统计分析，生成与生产调度有关的资料、报表。把调度信息及时、准确的提供给用户。

4）安全管理模块：包括生产事故的数据查询与统计分析，安全生产法规、人员管理、生产考核、生产会议等。实现煤矿发生的各种隐患和事故的数据查询和统计分析，发布各类避灾路线图以及查询与导航应用、提供安全制度、法规、文档的下发与上传功能；提供安全隐患、三违、安全事故等安全信息的管理、统计与分析，实现矿井安全评估，实现安全检查、安全动态、人员上岗、逐日非正规作业特殊情况、安全质效考核等安全管理工作；实现安全培训的登记以及备案与管理；实现各矿井重大灾害预防与处理计划、各类事故的应急预案、避灾演习情况等应急救援处理方案的管理等，如安全信息的统计与分析、事故的分析、应急救援、安全监察。

5）系统管理模块：对用户进行设置、维护，设置用户的功能、权限，包括：系统维护、用户管理、用户密码管理等。通过用户名/密码来确定用户使用权限，对用户的操作进行必要的限定。

图1 系统功能图Fig.1 Structure diagram of the coal production information management system

2 数据库设计

2.1 数据库设计要求

1）数据库软件设计要求：能够解决与该系统相关的结构化数据的快速、正确录入问题，提供相关的应用软件的成果衔接，实现资产设备数据录入及统计分析的管理功能。为数据的录入提供合适的软件工具或操作流程，方便实现数据查询、修改、删除、增加等功能，并且提供各类资产数据的统计分析功能[4]。

2）技术要求①数据库采用 SQL Server；②在对数据库中数据进行更新的同时，要根据需要保留某些数据资源的历史记录；③要求对数据的正确性、一致性和有效性进行必要的检查和控制；④结构的设计参照相关数据库的结构和标准；⑤充分利用数据库本身的安全技术，实现数据资源的安全性管理；⑥在保持合理冗余的前提下避免结构的不一致和不完备；⑦充分考虑相关数据库的逻辑结构和编码标准[5]。

2.2 各子系统数据库功能

1）一通三防管理：一通三防管理子系统完成通风设备、供水管路设备、防尘设施、瓦斯抽放设备等相关设备的台账计算、安全信息报表生成、设施的检查状态、瓦斯和二氧化碳浓度的测定信息、图形的管理、图纸管理以及其他相关信息的导入导出等相关功能，并可进行组合查询。提供满足不同方式的录入，及数据的查询导出，操作灵活方便。

2）设备管理：设备管理子系统完成对煤炭生产中所有的设备的信息管理。其中包括设备的维修状态、机器设备的入库及支领、设备信息资料等。对设备运行状况进行及时统计、修改、录入以及删除，最终形成相关的情况统计报表。

3）生产管理：包括矢量图形数据及属性数据管理，实现对生产计划、生产排产、生产指标，生产事故和销量库存的统计分析，生成与生产调度有关的资料、报表。把调度信息及时、准确的提供给用户。提供了各种相关数据的录入、查询、删除、统计，以及相关信息表格的导入导出。

4）安全管理模块：安全管理子模块完成生产事故的数据查询与统计分析，安全生产的法律法规、人员管理、生产考核、生产会议等相关信息的添加、删除、统计、分析，并且最终形成相关情况的统计报表。

5）系统管理模块：系统管理子模块实现用户的角色和权限管理，对用户的基本信息进行修改、删除、添加。

3 系统设计

3.1 系统设计思想

煤炭生产管理信息系统的总目标是综合运用计算机数据库技术和局域网技术，在煤炭企业建成网络生产管理信息系统。以中心数据库为核心，使各煤炭部门的工作站具有与中心数据库互连的能力，实现信息共享。系统在提高管理科学性和管理工作效率的同时，具有对管理活动提供分析、预测与辅助决策的支持能力，创造出一个良好的现代化管理环境[6]。

该系统采用B／S模式的三层结构，客户端接受用户的请求，客户端向应用服务提出请求，应用服务从数据库服务中获得数据，应用服务将数据进行计算并将结果提交给客户端，客户端将结果呈现给用户。在B／S架构中，由浏览器作为统一的客户端，服务器端由数据库服务器和web服务器以及连接它们的中间件组成，结构的核心部分是web服务器，它负责接收远程（或本地）的HTTP查询请求，然后根据查询的条件，利用数据引擎技术（ODBC、ADO、OLE/DB）到数据库服务器获取相关的数据，再将结果翻译成HTML、DHTML、XML等页面描述语言，传送回提出查询请求的浏览器。本系统三层Browser/Server结构组成如图2所示。

图2 系统三级结构组成图Fig.2 Diagram of three structure system

3.2 系统总体设计

系统总体设计既要考虑目前的技术规范和技术现状，同时又要考虑未来的技术更新，所以在技术实现上要考虑以下方面：1）充分利用已有的技术基础和软件产品，规范软件接口，保证访问透明；2）采用开放的体系结构，确保系统既可以独立运行，又可集成运行；3）适应技术的发展，可方便地引入新技术，整个系统具有可重构性和易扩展性。

本系统划为4个层次，包括系统平台、数据库、管理层和应用层，如图3所示。

图3 系统结构层次图Fig.3 Structure level diagram of system

3.3 系统的工作流程

在煤炭生产管理信息系统中，用户通过客户端浏览器进入系统，经过权限验证是否具有进入系统的权限，页面接收到浏览器传来的参数对数据进行处理，通过数据访问接口访问后台数据库，得到数据以后，经过编译以后，生成用户所需要的页面返回到客户端。煤炭生产管理信息系统业务工作流程如图4所示。

图4 煤炭生产管理系统业务工作流程图Fig.4 Diagram of coal production and operation management system flow

4 结束语

本文建立了一种煤炭生产管理信息系统，它将煤炭生产企业与煤炭生产相关的所有信息进行集中整合、综合管理。这种系统便于扩展、方便维护，并按现代企业信息管理的工作模式进行结构设计，为企业提供一个规范化的计算机管理体系，可对煤炭生产实施全程综合管理。

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