矿山机电安全管理GIS系统的研究与开发探讨

杨帅 庞勇 鄂托克前旗长城五号矿业有限公司

GIS系统是一种重要的地理信息系统，其以计算机为基础，通过各种测量技术、遥感技术等，可实时的采集到相关信息，并将所采集的信息绘制成图像，再将矿山的各类信息结合起来，构建相关的信息系统。通过此系统，可查询、分析、预测、评价相关的信息。

1 矿山机电安全管理GIS系统的开发

1.1 系统的结构模型

在对矿山机电安全管理GIS系统进行开发时，其技术支持为GIS软件，GIS能够对空间数据进行管理，还能对数据进行分析，利用这些功能对矿山机电设备进行全面管理，实现其管理工作定性、定量、定位的结合。系统的结构主要由四部分组成：第一，输入系统；第二，数据库系统；第三，功能系统；最后，输出系统。

1.2 数据库设计

首先，图形数据的设计。将现有的图纸资料扫描成电子档，使之数字化，可称为空间信息的数据来源。如果对信息的精度要求比较高，可在实地沿着主干线进行测量，将测量所得数据作为设备的矢量数据。根据矿区的需求，可将矢量数据分为三种类型，一类为供电系统图，一类为运输系统图，还有一类为排水系统图。在对这些专题图进行矢量化时，需要设置相应的符号。由于在这些专题图中存在许多的图例，要将其转化为矢量符号，就需要耗费大量的时间和精力，但矢量化工作完成以后就能使后续的工作更加方便、快捷，使工作效率得到明显的提高。比如，在对专业符号进行矢量化时，可以利用CoreDraw10，使绘制出的图形转换为TrueTypeFont字体，但绘制过程的难度比较大，有的符号转换起来会很困难。在对特殊的线性符号进行转换时，可通过编辑器对其进行编辑，将其转换为矢量符号。其次，属性数据的设计，GIS系统中的信息不仅有矢量信息，还有属性信息。在对属性信息进行管理时，储存和管理的方式以关系型数据为主。不同的子系统需要建立不同的数据库，以了解机电设备的状况、机电设备的运输事故等。此外，还有其他的报表类数据库，如主要机电设备状况情况月表、用水用电情况月报等。

1.3 图形数据与属性数据的关联

如果属性数据不能存在于数据库中，图形数据只依靠组件式的GIS，则其对于机电地图信息的描述就会不完善，还可能缺乏可比性。所以，需要将图像数据与属性数据关联起来，提高机电地图信息的完整性。比如，在本GIS系统中采用的是混合式储存方式，将数据储存起来。在相同的界面中，采用不同的形式，分别将图形数据和属性数据储存起来，再利用“编号”在两者之间建立起关联，从而将两类数据结合起来。当用户需要查询、分析矿山机电设备的运行情况时，就可以通过图形操作窗口进行，这样有利于用户的可视化管理。

2 矿山机电安全管理GIS系统功能的实现

2.1 数据维护子系统

数据维护子系统是GIS系统的重要组成部分，是整个GIS系统的数据基础，其中不仅包含数据库设计，还包括技术解决模式、组件开发方式等，综合起来就成为一个相对完整的数据解决方案。利用VB编程工具完成相关应用程序的编制，并在其中嵌入GIS功能，可实现地图的放大、缩小等功能，并通过可视化的方式，将信息显示出来，还能使GIS的查询定位功能得以实现。数据维护子系统采用的体系结构为客户机/服务器，能够将数据库系统进行分解，使其成为两部分，一部分为前台客户应用程序，一部分为后台服务器管理。通过网络，可将这应用程序与服务器连接起来，使应用软件能够运行在前台的客户机上，而数据库软件则能运行在后台服务器上。以此体系结构为基础的机电数据维护子系统，只会将SQL语句，以及处理结果所得的数据在网络上进行传输，能确保数据的安全性。

2.2 报表应用子系统

报表应用子系统可通过两种方案实现其功能，一种方式是在数据维护端直接嵌入报表数据的维护窗体，利用此维护窗体能够对数据库进行操作，且其是通过VB编程的方式实现的。另一种方式是在网络的发布端直接嵌入报表发布，并将报表查询嵌入其中，而报表则是利用ASP编程，以获取数据库中的数据。

2.3 网络发布子系统

此系统是以系统中完整的数据为基础的，属于应用系统，其表现层次为矢量数据，可对资源进行可视化管理，还能以可视化的方式对属性信息和动态信息进行显示、查询。网络发布子系统是由三个层次组成的：第一，顶层采用的是Internet技术，技术标准采用的是TCP/IP、CGI等，能够确保系统的标准性。第二，底层为MapX控件技术，是以图形平台和ActiveX技术为基础的。第三，中间层为MapXtreme，是服务器中的新型地图应用服务模式，是对内置开发工具、分布应用模式等新技术的应用。在对此子系统进行建设时，Map Engine是独立的中间件，其会直接集成到系统中，完成空间的查询和显示工作。

3 结束语

综上所述，矿山机电安全管理GIS系统的输入系统、数据库系统、功能系统和输出系统四部分组成的。其数据设计包括对图形数据和属性数据的设计，通过混合式储存方式，实现两类数据的连接。而数据维护子系统、报表应用子系统、网络发布子系统等，则通过相关的技术实现其功能，使GIS系统能够更好的对矿山机电设备进行管理。

[1]冯锦鹏.GIS在矿山机电管理中的应用[J].科技情报开发与经济,2011,(13):147-149.

[2]叶文祥.矿山机电安全管理GIS系统的研究[J].企业技术开发（下半月）,2013,(15):173-174.

[3]王金珠.矿山机电设备运行状况评估及可视化管理系统研究[J].山西科技,2013,(3):108-110.

[4]刘泽邦.矿山机电设备远程控制技术的应用分析[J].机械管理开发,2017,(9):120-121,145.

[5]朱建辉.远程控制技术在矿山机电设备中的应用[J].河南科技,2017,(17):19-20.