数字化矿井综合监测信息系统设计与实现

数字化矿井综合监测信息系统设计与实现

【关键词】数字化矿井；监测管理；系统

0 绪论

1）数字化矿井综合监测信息系统开发背景

近几年，随着国家对煤矿企业安全生产要求的不断提高和企业自身发展的需要，煤矿安全监控监测系统得到了普遍应用。煤矿安全监测系统是指对煤矿的风速、烟雾、瓦斯、温度、一氧化碳等环境参数和矿井的运输、排水、生产、提升等环节的各种设备的工作状态进行控制和监测，用计算机分析处理并得到相关数据的一种系统。系统的装备大大提高了矿井安全生产水平和安全生产管理效率。随着中国经济的快速发展，给中国的矿产开采行业带来了巨大的机遇，同时也带来了挑战。

2）解决的主要问题

本系统是建立在整个数字化矿井系统之上的子系统，现代煤矿监测监控系统由4部分组成：监控主机、计算机网络及监控软件；传输接口和传输通道；井下数据采集分站；各种传感器及执行器。如何根据企业需求，设计满足需要的数字化矿井监测信息系统是本文要解决的主要问题。本项目研发的意义在于保障煤矿安全，要求能够收集大量的一手数据并做出快速反应。

1 数字化矿井综合监测信息系统需求分析

1.1 系统概述

1.1.1 项目背景

本系统是利用计算机及相关软件来控制、监控矿井下七类设备的，以达到管理人员及时掌握井下设备运行状态，并能做出相应决策的辅助系统。

1.1.2 工作主界面

系统主界面主要包括：系统分类、系统设置、系统管理、联网管理、设备状态、系统维护、使用说明七项功能菜单。

1.2 需求问题描述

1.2.1 数据信息采集及远程设置

能够调用企业所提供的函数，完成各站点，各监测点信息的自动定时（轮循）采集，放存储于数据库；四个通道的采集值，上限、下限。

1.2.2 基本信息管理

分站：编号，投入使用时间，是否巡检，位置，负责人，电话，分站名称，分站类型；分站属性，所属工作面，四个开关的表示内容。四路采集信息的表示内容。

监测点：编号，投入使用时间，位置，设备健康状态、监测点类型、设备名称，对应的分站；各监测点所对应的图片。

底图：对应一张总图，分站对应一张分图，点击总图的分站，弹出该分站的对应的分图，点击分站上的监测点，弹出该监测点的基本信息。

1.2.3 报警

报警：上限报警，下限报警。

报警自动提示：自动弹出报警信息，语音提示。

报警处理：点击，处理人员、处理时间、处理标注。

1.2.4 查询统计

（1）所有分站情况；

（2）查看各站点的开关变化情况；

（3）查看采集错误；

（4）所有监测站的情况；

（5）某一时间段内，不同分站、不同监测点、不同类型监测、报警信息查询的分析统计。

1.2.5 图形化展示

点击总图的分站，弹出该分站的对应的分图，点击分站上的监测点，弹出该监测点的基本信息。同时有监测点的图片。

1.2.6 用户名权限

领导、设备管理、报警处理员。

1.2.7 采集错误

设置几次采集不成功认为是误码。

采集错误，查询处理。

2 数字化矿井综合监测信息系统架构设计

2.1 设计目标和原则

数字化矿井综合监测信息系统的设计目标和原则主要体现在b/s 架构思想上。

b/s架构即服务器和浏览器架构。它是随着internet技术的兴起，

对c/s架构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下，用户的操作界面是通过浏览器来实现的，主要事务逻辑在服务器端实现，极少部分事务逻辑在前端实现，形成所谓三层结构。这样就大大简化了客户端电脑载荷，减少了系统升级与维护的工作量和成本，降低了用户的总体成本。

由于b/s架构相比c/s架构具有的维护和升级方式简单、成本低的特点，更符合数字化矿井综合监测信息系统建设的要求，因此我们采用了这一架构。

2.2 功能架构

3 数字化矿井综合监测信息系统详细设计

在经过需求分析和架构设计的基础上，进一步分析系统的模型结构和数据库结构。

3.1 整体模型结构

不同身份用户登录系统后，根据不同权限可执行监测设备管理、远程设置、图形化展示、报警处理、查询统计、系统管理、系统开发等几大功能模块中的几个模块。

3.2 数据库连接实现设计

本系统采用jdbc连接mysql数据库，连接步骤如下：

3.2.1 得到数据库驱动程序

3.2.2 创建数据库连接

4 结论

数字化矿井综合监测信息系统在充分理解企业需求的基础上，开

发的实用矿井综合监测信息系统。该系统能够满足了矿井企业的需求和技术要求。但还应该注意到，由于设计和代码等方面的问题，某些地方可能会出现比较严重的宕机现象。因此，还需要充分利用现有软、硬件资源，发掘系统的潜能，对系统进行进一步优化，使系统在使用的过程中更加便捷，是下一步要解决的一个关键性问题。解决这些问题需要从以下几个方面入手：首先，对影响系统主要性能的关键代码和算法进行优化；其次，研究系统与数据库的接口，充分利用商用数据库进行进一步的优化；最后，要更加规范设计和代码过程。

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