基于GIS的煤矿安全MIS研究

摘 要：在煤炭企业生产作业的过程中，各环节的操作安全一直是企业关注的重点。企业信息化管理为煤炭企业的生产安全提供了必要的技术支持。地理信息系统的快速发展和广泛应用为管理信息系统提供了直观、完善的空间信息，为系统能更有效地管理生产，避免安全事故的发生奠定了坚实的基础。简要介绍了基于地理信息系统的煤炭安全管理信息系统的技术来源、系统要求、系统结构和数据库结构等内容，以期为日后的相关研究提供参考和借鉴。

关键词：煤炭企业；地理信息系统；管理信息系统；数据库结构

中图分类号：TP311.13 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.23.004

地理信息系统（Geographic Information System，GIS）作为重要的空间信息系统，是通过计算机软硬件的配合获取、储存、运算、分析、管理、显示和描述某个区域与地表空间有关的地理分布数据的信息技术，并将相关信息集合起来。地理信息系统（GIS）与管理信息系统（MIS）的结合对煤炭行业勘探、开发、生产、管理和安全等方面的工作有非常重要的现实意义。

1 必要性分析与技术基础

1.1 煤矿安全信息管理的发展现状

煤炭安全管理信息系统利用网络信息技术采集、存储、分析煤炭企业在各生产作业环节中已出现或可能出现的各种隐患数据，预报、管理和处置相关危情，以提高企业安全管理判断的准确性和决策的有效性。分析回收到的相关数据，可以综合评价实施运行的生产作业情况。另外，在执行相关工作的过程中，可以快速提取信息进行行为跟踪、不安全分析，为煤炭生产企业应对突发安全事故提供基础信息，帮助相关工作人员快速作出反应决策，降低事故发生的概率。

目前，我国煤炭企业的安全管理信息系统包括日常安全管理、自然灾害预防与处理、人员行为安全管理、突发事故应急管理和安全知识培训管理等。

我国煤炭企业信息技术发展相对滞后，工作人员对信息技术的认识不足，对其应用投入也相对不足，尤其在企业生产建设的过程中，信息化建设的政策、标准也不完善。由于基础建设投入不足，安全生产软硬件在研发和后期服务维护等方面存在较大的缺陷；再加上管理信息系统的应用范围有限，没有形成产业化形态，所以，很难满足煤炭企业对安全生产管理信息化发展的需要。

1.2 地理信息系统的概念与特点

地理信息系统是通过计算机，在软硬件的支持下获取、存储、查询、管理、分析、计算和描述相关地表空间信息分布的综合技术系统，它集地学、环境科学和信息技术于一体。

地理信息系统一般由人员、信息、硬件、软件和过程5个部分组成。作为一种信息系统，信息内容的获取决定着系统内容，硬件与软件的配合能够实现系统功能，而人员决定系统的功能和操作结果。计算机硬件是地理信息系统的载体，包括信息数据的输入输出设备、中央处理器和存储设备。除了与地理信息系统相关的软件外，计算机软件还包括数据库、图形处理系统、汇编语言、操作系统和其他针对实际情况而开发的应用软件。管理人员作为地理信息系统的重要组成部分，需要在系统开发初期规划和部署空间模型，在应用过程中维护、更新系统和信息数据。信息数据包括在指定范围内从地表空间所获取到的各种社会人文、文字数字、符号语言、图形图像等信息，根据指定需求识别、分类、存储、判断和计算获取到的信息数据。同时，系统还采取扫描、摄像、录入等手段获取相关数据信息，即实体坐标信息、空间关系和相关信息的其他关系特征等。

2 构建煤炭安全管理信息系统

现有的地理信息系统分为专题地理信息系统、区域地理信息系统和工具地理信息系统。在构建煤炭安全管理信息系统的过程中，区域地理信息系统需要配合相关系统完成地理信息系统的构建工作。

2.1 组件式GIS

基于应用的需要，地理信息系统也与其他软件一样，用户可以根据自身需要确定相关GIS组件。同时，用户可以针对自身通用标准设计出生产功能相对独立的软件部件和其他相关子程序。组件式GIS技术的广泛应用为GIS技术的快速发展和应用奠定了坚实的基础。

2.2 系统需求

在制作、设计、开发软件的过程中，要根据用户的实际使用需求确定系统结构、系统功能、用户界面的表现形式。煤炭安全管理信息系统结合其自身的发展需求，利用地理信息系统独特的技术特点和优势大大提高其安全使用效率，提高事前分析的能力，增强信息查询功能。

煤炭安全管理信息系统需要根据地理信息系统提供的实时空间数据，针对用户具体需求合理分析相关数据，从而在软件结构和功能上满足用户的实际需求。在设计系统的过程中，要遵循安全生产相关文件、条例的要求和集成化、规范化、标准化的原则，保证系统的可扩展性，实现系统设计的合理性和经济性。

3 系统结构和数据库设计

3.1 系统结构设计

在设计系统的过程中，采用C/S结构与B/S结构相结合的体系，从结构上保证系统的稳定性和使用的广泛性。系统结构分为数据、分析、设计和实现4个阶段。在设计系统结构的过程中，要充分满足用户的需求，在保证用户需求的情况下确定系统目标，采用开放式与模块化相结合的设计思路。基于地理信息系统的煤炭安全管理信息系统的用户包括系统管理员、部门管理调度人员，具体管理对象为一线参与工程作业的设备和作业人员。系统必备的管理和操作功能模块包括用户管理模块、数据管理模块、安全预警模块、应急管理模块、数据库、应用程序和系统帮助模块等。

3.2 数据库设计与系统部署

数据库系统作为软件的基础，在设计系统的过程中，是以数据库系统为对象设计、构建应用程序的，从而满足用户采集、录入、存储、分析数据的要求，完成需求分析，数据采集，结构设计，数据库备份、维护等工作。

与煤炭安全管理信息系统配合使用的是地理信息系统，因为地图数据庞大、空间数据繁杂，所以，要配合使用SQL Server2000数据库。SQL Server数据库具有性能稳定、兼容性强、扩展性好并且支持超大数据库的特点，可以满足ACID的使用特性。在煤炭安全管理信息系统安装、部署服务器端和用户端时，应用SQL Server 2000 数据库中的管理和开发工具可以保证系统运行的安全性和可靠性，同时，它与其他Web应用程序的兼容性良好，便于后期维护。

数据库是煤炭安全管理信息系统实现数据收集、分析和相关功能的基础。该数据库的设计是以数据库为核心构建相应的应用程序，能满足各个用户对数据的要求。地理信息系统收集的各种空间数据会根据不同的属性分布存储在数据库中，形成点、线、面结构的拓扑数据，利用面向对象的方法将各个空间数据联系起来。各种不同的数据存储与不同数据库的位置相互区分又紧密联系，方便用户根据各自需要查询相应的数据。在出现突发安全事故时，也便于系统作出紧急判断、分析，给出正确的处置结果。基于地理信息系统的煤炭安全管理信息系统的结构如图1所示。

4 结束语

地理信息系统与煤炭安全管理信息系统相结合，将地理信息系统中获得的空间信息直观地引入管理信息系统中，使管理工作变得更直观、形象，进一步提高了工作人员在生产作业过程中对突发安全事故和安全隐患的判断能力、决策分析能力、日常管理能力。基于地理信息系统的煤炭安全管理信息系统是根据用户使用需求设计的，有稳定、实用、可靠的特点，能够降低安全管理人员的工作强度，为隐患的事前判断、事中决策提供直观、可靠的数据支持。

参考文献

[1]郭兴川.煤矿安全生产技术管理研究[J].煤炭现代化，2014（6）：118-120.

[2]汪莹，周婷，王光岐，等.基于数据挖掘的安全管理信息系统研究[J].中国矿业大学学报，2014（2）：362-368.

[3]王安娜.计算机数据库安全管理分析[J].科技创新与应用，2014（16）：59.

[4]李倩.煤矿安全监察体系的建设研究[J].能源与节能，2014（12）：9-11.

作者简介：孙煜东（1975—），男，河南长垣人，研究生，工程师，主要从事企业管理科学与工程、信息化建设方面的工作。

〔编辑：白洁〕

Abstract： In the process of production operations in coal enterprises， the operation safety of all links has been the focus of the business enterprise. Enterprise information management provides the necessary technical support for the production safety of coal enterprises. The rapid development and wide application of GIS provides direct and perfect spatial information for management information system， which can be used to manage production more effectively， and to avoid the occurrence of safety accidents. This paper briefly introduces the technical sources， system requirements， system structure and database structure of coal safety management information system based on GIS.

Key words： coal enterprise； geographic information system； management information system； database structure