基于GIS技术的矿山远程监控系统开发

綦 亮 王禄东 冯 童 赵军正 李 超



基于GIS技术的矿山远程监控系统开发

綦 亮 王禄东 冯 童 赵军正 李 超

（山东正元冶达科技发展有限公司 山东 济南 250000）

本文主要介绍基于GIS技术的矿山远程监控系统，致力于将露天矿山实时监控数据，按照统一的标准，集成接入统一的系统平台中，实现矿山产量数据管理和视频在线实时监控，真正实现一张图管矿，构建科技管矿动态监管信息系统。

GIS技术；矿山管理；远程监控

引言

矿产产业作为我国经济发展一大支柱产业，矿产资源的开发，为全省经济的快速发展奠定了重要的物质基础。加强矿产资源的建设，促进矿产资源的合理利用，已成为矿山建设当中不可或缺的重要组成部分。

科技管矿就是以数字化、网络化、智能化为基础，综合运用信息、网络、遥感监测等科学技术手段，通过全面、快速、准确地获取信息，并进行信息处理，实现对矿产资源开发利用情况的有效监测监管。全面推进科技管矿工作，是信息时代发展的必然要求;推进科技管矿对提升矿产资源管理的信息化、科学化、规范化水平，依法保护和合理开发利用矿产资源，维护矿产资源国家所有权益及良好的开发秩序，促进矿山安全生产和社会和谐稳定，具有十分重要的意义。

1 整体架构

系统的建设将采取如下架构，兼并考虑系统的整体性与可扩充性，使系统的功能可以采用松耦合的方式实现集成，并使平台提供功能服务具有可扩展性。

图1 架构图

（1）支撑体系

支撑体系是指系统建设的监测点以及系统运行所需的软硬件、网络以及通信环境。

（2）数据层

数据中心作为数据层，为整个系统提供基础地理信息数据、矿产数据、业务数据等数据服务。集成基础地理数据、矿产数据、业务数据和视频数据，依托数据库管理和GIS技术，按照统一的标准，按照集中与分布建设模式，建立系统数据库，构建矿山远程监控系统综合数据库的组织、管理、维护和更新体系。数据中心将调用各级地理信息公共服务平台提供的在线地理信息服务。

（3）逻辑层、服务层

逻辑层和服务层是系统架构中体现核心价值的部分，是对整个系统业务功能进行后台实现的过程。逻辑服务层在整个系统架构中起着承上启下的连接作用，对于数据层而言，它是调用者；对于应用层而言，它却是被调用者。

逻辑层调用数据中心的数据进行查询、统计、分析等操作，业务服务层主要有相关业务功能模块组成，业务服务层模块实现系统违规信息采集、视频监控、数据分析预警等功能。

（4）应用层

应用层位于最外层，是离用户最近的表现层。为用户提供系统的应用接口，以及对系统逻辑服务层进行输出展示的平台。

3 技术架构

3.1 关键技术

（1）GIS技术

地理信息系统（GIS）技术是近些年迅速发展起来的一门空间信息分析技术，在资源与环境应用领域中，它发挥着技术先导的作用。GIS技术作为当下最为完善的空间信息分析技术，它有运用在前端页面显示的Arcgis For Js，还有可以用以采集数据的GIS服务器，在这两个基础上可以有效地管理具有空间属性的各种资源环境信息，对资源环境管理和实践模式进行快速和重复的分析测试，从师实现数据的可视化以及相应的操作。依托GIS可以有效地对多时期的资源环境状况及生产活动变化进行动态监测和分析比较，也可将数据收集、空间分析和决策过程综合为一个共同的信息流，明显地提高工作效率和经济效益，为解决资源环境问题及保障可持续发展提供技术支持。

（2）SpringMVC技术

Spring MVC属于SpringFrameWork的后续产品，是建立在Java技术基础之上，属于Spring 框架，它提供了构建 Web 应用程序的全功能 MVC 模块。使用使用Spring进行WEB开发时，可以选择使用Spring的SpringMVC框架，同时也也能同其他框架例如strust2等具有很强到的耦合性。相比JDBC+JSP+Servlet的业务系统开发模式，它更具有优势的是对MVC三层架构的体现，这种分层概念不仅能够加快项目开发，还能提高系统整体之间的稳定性，对后续功能的扩充、增强也起到很大的帮助作用，综合考虑使用SpringMVC技术去开发本系统是最优解。

（3）视频监控技术

矿山智能视频监控系统由智能视频接入端和中心视频管理端共同组成。中心视频管理端依托于统一的视频监控系统形成，实现了智能视频的设备管理、智能分析规则的管理、报警信息的接收与存储；智能视频接入端由新建的视频监控点和智能视频服务器构成，实现各路监控视频的智能分析，视频监控和报警上传。每个智能视频接入端都通过3G网络实现与中心视频管理端的互联互通。前端页面播放视频时采用vlc插件，vlc它支持众多音频与视频解码器及文件格式，可以在IPv4或 IPv6的高速网络连接下使用，vlc不仅仅是一个视频播放器，它也可以作为小型的视频服务器，更可以一边播放一边转码。

4 运行模式

地质环境监测系统平台采用B/S运行模式融入GIS技术进行建设。

B/S结构的优点在于客户端无须安装管理软件，只要有浏览器即可和服务器端数据相连，实现共享，从而能很好的提高系统的性能：

（1）交互性好：由于（仅需）在客户端安装有浏览器即可。

（2）保证了数据资源的集中管理和控制，保证了数据的完整性和系统的安全性。

（3）降低了系统的通讯开销，可以充分利用两端硬件环境的优势。

（4）系统性能高，反应速度快。

（5）扩展性好，对于系统软件和硬件的变化也具有很好的适应性和灵活性。

5 主要功能

（1）视频监控模块

矿山地图上的相应位置显示各监控点，点击想要查看的监控点，会在屏幕上显示此时该监控点摄像头拍摄的内容。视频监控是查看矿山实时情况最直观的方式，既可以实时浏览监控，也可以进行历史画面回放，查看矿山的开采情况。

（2）矿权管理模块

该功能实现矿业权（许可证号、采矿权人、地址、矿山名称、经济类型、开采矿种、开采方式、生产规模、矿区面积、有效期等）相关详细信息进行数据统计分析，结果可以以报表和图表（柱状图、饼状图、线状图）的形式进行展示，图表可以提供图片保存功能。

图2 矿权统计图

6 结语

本文利用物联网技术设计了基于物联网的地下水监测系统，全面推进科技管矿工作，是矿政管理发展的必然方向，是现代化社会发展的未来趋势，也是落实党的十八大精神的重要举措。矿山远程监控系统建设集成露天矿山、液体矿山和地下开采矿山开采信息，对矿山视频监控和产量监控信息进行实时监测，实现对矿山开采活动的一张图监管，有利于矿山监管水平的提高，节约与综合利用矿产资源。

[1]赵丽,陈燎原,罗萃文.远程视频监控系统的安全可靠性技术[J].《计算机应用》,2003 , 23(z2) :426-427

[2]钟志坚,积极倡导科技兴安、实施矿山远程监控 [J]. 《管理观察》,2009 (11) :271-271

[3]陈俊杰,陈灿章.Web GIS技术及其实现方法 [J].《太原理工大学学报》, 2000 , 31 (4) :394-396

[4]陈於立等.ArcGIS开发权威指南[M].北京:电子工业出版社,2015

[5]拉德等.深入解析Spring MVC与Web Flow[M].北京:人民邮电出版社,2008

this article mainly introduces mine remote monitoring system based on GIS technology, is committed to the open-pit mine real-time monitoring data, in accordance with the unified standard, integrated access unified system platform, the realization of mine production and video online real-time monitoring data management, and realize a picture tube, building technology tube dynamic supervision information system.

GIS technology；Mine managemen；Remote monitoring

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.11.004

F301.2

A

1672-9129(2017)11-0004-02