地理信息系统在集团式矿山管理中的应用

李国辉 周昌举

（重庆能科工程勘察有限公司，重庆 400060）

地理信息系统在集团式矿山管理中的应用

李国辉 周昌举

（重庆能科工程勘察有限公司，重庆 400060）

地理信息系统技术已广泛应用于矿山安全生产管理，本文以重庆市能源投资集团公司为例，研究地理信息系统在集团矿山管理中的应用，建立集团矿山地理信息系统服务平台，实现对矿山矿山采、掘、机、运、通各专业基础地理信息数据的管理和利用以及可视化显示，同时实现能够集成矿山安全生产六大系统基础数据的接口。

GIS；C/S模式；B/S模式

0.引言

以往，企业信息化多数投入于物资供应、销售、财务、人力等信息系统（ERP系统）的建设。煤矿企业由于所处的行业及历史背景与一般的制造企业不同，矿产资源开发是一个复杂的巨大系统和过程，矿山管理信息系统的开发需要“量身定制”，以工具化、构件式设计出来实现矿山的不同需求，同时考虑信息系统的集成性和开放性。虽然个别煤矿通过采购软件初步建立了相关煤矿地理信息管理系统，并进行一些不同层次的应用，但各自选用的平台差异性大，缺乏统一的格式和标准，导致“数据孤岛”现象突出，对集团化管理造成严重的阻碍。

一、系统总体架构

系统由两大部份组成，即：基于C/S模式的后台管理和基于B/S模式的WebGIS前端应用，系统整体结构采用分层的逻辑设计，自下而上分为3层逻辑架构，即：数据层、业务层和用户层。

系统架构主要体现在多源矿井数据组织、存储与管理，业务逻辑与数据处理，成果信息表达3个层面，3部分相互衔接与关联。为此，系统整体架构基于B/S与C/S结合，实现是B/S架构的信息管理与三维、二维图形管理，以及信息共享。

系统的总体技术架构如图1所示。

二、系统网络结构

根据系统建设的实际需求，结合系统将来对数字化矿山建设过程中的各种现有资源整合的需求，整个系统需要构建在网络环境下，通过高速宽带网络实现不同部门间协同与共同工作，因此系统网络从结构上分为两个部分：对内企业内网与对外互联外网。

对内企业内网主要指以集团数字矿山网络数据中心为中心，以星形结构形成的数据存储、管理、共享与应用环境。

对外互联外网主要是指外部用户通过Internet访问系统的各种信息，其主要面向的对象是互联网用户，如图2所示。

企业内网：用于C/S模式的企业内部用户的软件应用。

互联网服务：用于B/S模式的集团、矿业公司和下属各矿用户的软件应用。

三、系统功能

系统运行于Windows平台上，使用C#语言，基于SuperMapGIS平台软件二次开发，应用于煤矿矿图管理领域，由C/S模式的矿图管理软件MineGIS和基于B/S模式的矿图发布MineWebGIS二部份组成，实现矿图的分类和分级管理，二三维浏览查询和Web矿图发布，并实现与其他矿井监控系统数据接口，实现矿井矿图管理的规范化、数字化。

（一）系统（C/S部分）软件功能

系统后台管理软件采用（C/S模式）主要实现系统所涉及的空间数据、属性数据的维护和管理。具体功能如下：

1.权限管理

（1）用户管理

在系统后台管理（C/S）端，对相应用户进行管理，包括用户的添加、修改与删除等功能。

（2）角色管理

为保证系统数据的安全性，不同角色应该具备不同的权限，避免不正确的操作导致系统数据的丢失，需要对不同角色进行权限分配。

2.矿图管理

矿图是矿山安全生产管理的基础数据，对矿图的维护、管理和综合利用对于矿山的科学化生产管理决策有着十分重要且不可或缺的作用。

3.矿图浏览

实现二、三维矿图的显示、放大、缩小、漫游和全图显示功能。

4.查询

通过矿井属性字段查询矿井，以列表形式显示查询结果。通过矿图属性字段查询矿图，以列表形式显示查询结果。

5.数据导出

将查询结果导出成Excel格式，将当前地图窗口导出成图片格式。

6.系统设置

矿区行政代码的添加、修改和删除。矿图分类代码的添加、修改和删除。

通过日志管理，记录每个C/S端用户的操作日志，以达到保证系统安全的目的。

（二）系统（B/S部分）主要功能

系统（B/S部分）基于IE浏览器主要实现空间数据和属性数据的浏览、查询、统计等功能。具体功能如下：

1.主地图操作

主地图是指作为基础地图的谷歌地图、天地图等。

（1）地图浏览

实现对主地图的放大、缩小和浏览等操作。已达到对整个集团48对矿山的分布情况以及显示各对矿山的地理位置。

（2）地图切换

切换显示谷歌地图、天地图等不同的地图，以及在地图、影像、地形之间切换。

2.矿井操作

根据行政分级定位矿井，点击矿井范围图显示矿井信息，根据矿井主要信息在Web端查询矿井。

3.矿图操作

点击不同矿井显示分类矿图列表，打开矿图，显示矿图信息，进行缩放和平移操作。

4.监控信息

在接入矿井人员定位系统数据的情况下，显示人员定位信息。在接入矿山瓦斯监控系统数据的情况下，显示瓦斯监控信息。

5.二三维联动

二维矿图与三维场景联动操作。实现矿图的二三维联动浏览。

6.系统设置

（1）个人信息管理

用于管理用户个人基本信息。

（2）用户管理

本系统中的用户包括数据中心管理人员、集团公司、矿业公司、各子公司以及所属各矿等不同层次，不同行政级别权限不同，对不同用户要指定相应的权限。其中数据中心负责系统维护和总体管理，集团公司用户的权限包括整个集团的数据浏览以及用户管理，各矿业公司管理本公司所属各矿的用户以及相关资料数据，矿山用户只能对本矿的资料数据进行维护和使用，用户管理包括用户的添加、修改、删除和角色指定。

（3）矿井简介管理

管理集团公司、各矿业公司、以及各子公司和所属矿山的简介。

结论

矿区地理信息系统的建立，实现了集团—各矿业公司—所属矿山三层次的链接，利用三维建模技术完成了集团下属生产矿井主要巷道系统的三维建模，建立了矿山基础地理信息数据库；为集团全面推进信息化矿山建设打好基础，同时便于集团公司对所有矿井基本情况的集中了解和掌握，为重庆能源集团数字化矿山管理和应用打下了坚实的数据基础，为矿山安全生产提供了坚实的矿图数据技术支撑，可以更大程度地提高劳动效率和节约成本。其发展和广泛应用，必将促使集团煤矿的生产管理向信息化、自动化的方向迈进。

［1］康方，刘康，郑元刚.矿山地理信息系统在煤矿中的现状及其发展前景［J］.信息系统工程，2011（9）：109+121.

［2］曹浩平.浅谈计算机网络故障处理及维护［J］.科技创新与应用，2014（27）：72.

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