露天矿卡车调度系统数据库设计

露天矿卡车调度系统数据库设计

1调度系统的数据库设计

1.1概念模型设计用户需求确定好之后，要将用户需求的条件抽象成

为数据库概念模型。概念模型是将所需的数据按照特定的方法抽象为

独立于任何具体机器的数据模型。在本数据库中，应设计的实体主要

包括用户类实体、生产运输设备实体、各工作区域及运输线路实体等。在定义实体的同时还应当确定实体的属性,主要包括5：1）用户类实体。主要来自于现场工作人员人的信息，根据不同的工种，使用不同的客

户端，根据不同的岗位享受不同的操作权限，应包括姓名、ID、密码、权限等属性信息。2）生产运输设备类实体。主要指卡车、电铲等设备，将这些设备管理起来，供不同的系统用户、道路、工作场地、生产调

度实体使用，其属性信息包括设备ID、设备类、维修时间、生产状态

以及相关的位置、运输等信息。3）各工作区域及运输路线等实体。主

要指装场地、排弃场地、维修保养场地、交接班场地、设备存放场地、各运输路线等。其属性信息应包括名称、空间位置、等级编号、工作

时间、状态等。为了准确清晰的表达用户需求，可以用E-R模型表达

概念模型的实例，E-R模型的构成成分是实体集、属性和联系集，以用户实体为例，其E-R模型如图1。

1.2逻辑结构设计概念模型设计好的E-R模型是独立于任何具体的DBMS系统的模型，因此，为了将这些概念模型转换为某个具体的DBMS

所支持的数据模型，需要进行数据库逻辑结构的设计。数据库逻辑结

构设计的过程为：将E-R模型转换为关系模型，经过模型优化消除冗

余的联系，最终形成合力的逻辑结构模型。本数据库的主要逻辑结构

模型为6：1）用户信息（姓名、ID、密码、权限级别）。2）区域节点信息（区域编号、区域名称、区域类型、节点列表）。3）路径信息

（路径编号、路径名称、路径起点、路径终点、路径长度、路径形状、节点列表）。4）路径状态信息（路径编号、道路等级、通行状态、状

态改变时间）。5）卡车基本信息（卡车ID、卡车类型、卡车运载量、卡车维修时间）。6）卡车位置信息（卡车ID、司机ID、班组号、任

务编号、路径编号、负载状态、运输物料、当前位置、当前时间）。7）卡车运输信息（卡车ID、司机ID、班组号、任务编号、路径编号、起

始时间、终止时间、当前速度）。8）电铲基本信息（电铲ID、所在区域编号、电铲类型、电铲维修时间）。9）电铲位置信息（电铲ID、司机ID、任务编号、班组号、当前所处位置）。10）电铲装载信息（电

铲ID、司机ID、任务编号、班组号、装载矿岩类型、开始装载时间、

装载结束时间）。11）装矿区域信息（装矿区编号、装矿区名称、装

矿区空间形状、装载半径、排队半径）。12）破碎站信息（破碎站编号、破碎站位置、生产时间、破碎站生产能力、破碎站当前状态）。13）调度员调度指令信息（指令ID、指令类型、指令发送时间、指令

对象、装载点名称、电铲编号、破碎站名称、是否执行、反馈时间）。

1.4物理结构设计在确定好数据库逻辑结构后，要把这种虚拟的逻辑

结构投入到具体的数据库中。本系统采用SQLSERVER2008数据库管理

系统进行物理结构设计，在创建好以“SCADA”命名的数据库后，将上

述的逻辑结构转换为相应的表结构,同时将其中的属性设计成表格内的

字段,定义好表格的主键及外键，同时创建相应的关系视图及函数、存

储过程、触发器等信息，方便系统管理数据，由于篇幅限制，这里不

做详细介绍。

2数据库系统开发涉及的重要技术

2.1数据库访问技术由于本系统采取C/S架构，为方便系统与数据库

交流，实现数据的动态存储与提取，本系统采用技术进行数

据库访问。是微软公司开发的一个高性能、高一致性的数据库访问接口。利用它访问数据库的一般步骤为：1）创建一个和数据库连

接的Connection对象，并打开其连接状态，将应用程序与数据库连接

起来。2）配置适配器对象DataAdapter，并创建数据集对象Dataset，调用SQL语句执行数据库操作，将数据结果存储在Dataset中，或者

利用Command对象执行SQL语句命令，将返回结构存储在一个Datareader对象中或者将要存入数据库中的数据存入数据库。3）关闭Connection对象的连接状态。利用该接口，可以方便的将系统数据采

集端采集的数据和管理决策端发出的调度命令存储到数据库相应的表

格中，同时可以将数据库中的数据提取出来供管理决策端分析管理、

指定调度计划。利用连同数据库中设计的存储结构和触发器等，可以帮助系统有效的进行数据分析处理。

2.2空间数据存储数据库中的空间数据主要包括卡车、电铲的空间位置，矿区、破碎站的空间位置及形状，各条道路的位置及形状等。本

数据库中，对这些数据的存储类型采取geography类型。该类型是一

种地理空间数据类型，它考虑到了地球的弯曲性，用于存储诸如GPS

经纬度坐标等符合地球坐标系数的点、线、面数据。数据库中将该种

类型数据存入数据库时，采取OCG静态地理方法中的STGeomFromText （′geography_tagged_text′,SRID）进行存储。其中，

geography_tagged_text表示要返回的geography实例的WKT表示形式,例如LINESTRING（34，1050，2025），表示线段信息。SRID表示，geography实例的空间引用ID，为一个int表达式，本数据库将其值

设定为4326，该SRID将映射到WGS84空间引用系统。

3结语

在计算机高速发展的今天，利用计算机系统及网络通讯等手段管理矿山开采与车辆调度对提高矿山生产效益，提高矿山管理决策水平，节

约经济成本等方面有着巨大的作用，同时对采矿科学的发展进步也有

着重要的贡献。在整个系统中，数据库系统设计的工作是否合理规范

是制约着整个系统效率高低的核心环节。为满足露天矿生产信息管理

的需要，对于矿山数据库的设计与开发，需要引起足够的认识。介绍

的基于SQLSERVER2008的调度系统的数据库设计，对于整个调度系统

的分析决策管理维护等功能都有着至关重要的作用。通过在某大型露

天矿中的初步应用，已表明其设计的合理性与可行性。

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