煤礦地測管理信息系統

煤礦地測管理信息系統是實現礦山管理和生產現代化的關鍵技術之一。煤礦床為一分布於三維地理空間的地質實體，所以礦山生產的一切過程都與三維空間有關，從資源勘探到礦井生產的主要圖紙和技術數據都是為了確定煤礦床的正確空間位置和相應的參數。

基本介紹

• 中文名：煤礦地測管理信息系統
• 外文名：Management information system in coal mine
• 學科：煤炭工程
• 領域：採礦
• 作用：實現礦山管理和生產現代化
• 目的：確定煤礦床的正確空間位置

簡介

實現礦山管理和生產現代化的關鍵技術之一在於礦山空間信息管理的現代化。煤礦床為一分布於三維地理空間的地質實體，所以礦山生產的一切過程都與三維空間有關，從資源勘探到礦井生產的主要圖紙和技術數據都是為了確定煤礦床的正確空間位置和相應的參數。顯然，煤礦地測管理信息系統應為地理信息系統或空間管理信息系統。地理信息系統是採集、存儲、處理、分析、轉換和輸出空間數據的計算機系統，是計算機科學、遙感與航測技術、計算機圖形學、計算數學、圖論、地理學、地質學等學科綜合發展的產物。

隨著地理信息系統（GIS）理論與技術的發展、逐步完善及其在各種領域的廣泛套用。GIS的資料庫包括圖形與屬性數據兩部分，圖形資料庫主要負責點、線、面、體等圖形實體的管理，而各類圖形實體均具有自身的屬性，即圖形實體也是有屬性數據組成。為此，作為GIS數據不可缺少的一部分——屬性數據的理論研究在不斷地進行與發展。特別是在數據管理信息系統開發的設計中，屬性數據結構、數據模型等方面的研究與純資料庫理論研究的聯繫在向前發展。另外，網路技術的發展，不僅要實現一種資料庫內的共享，而且要實現多種資料庫系統間數據的共享與交換，作為最大互用性而設計的ODBC技術在這方面具有許多自身的優越性。開放式資料庫互連（ODBC）是一種用來在相關或不相關的資料庫管理系統（DBMS）中存取數據的標準應用程式接口（API）。基於ODBC的資料庫系統開發，開發人員可以不需考慮與數據源相聯的複雜性，同時為實現異構資料庫訪問提供一種有效的途徑。

ODBC技術的套用

ODBC實質上是一個資料庫的訪問庫，它為應用程式存取關係資料庫提供一個接口標準，使應用程式具有最大限度的可操作性，幫助程式設計師完成絕大多數的資料庫操作。當前，許多資料庫系統都提供了標準化的ODBC環境，套用人員可以通過運用ODBC所提供的通用資料庫操作的標準接口，在編程時就不必關心底層的DBMS，可直接針對各種資料庫核心和伺服器編寫可移植的應用程式，用同樣的SQL語句或命令實現對不同的資料庫進行操作。這樣，程式設計師就不需要專門學習各種資料庫系統的接口技術，也簡化了不同DBMS間的數據交換。ODBC支持多種作業系統環境，基於ODBC的應用程式具有極大的獨立性。當更新一個DBMS或增加一個新的DBMS時，開發人員可不必重寫它們的ODBC應用程式，甚至不用重新編譯就可以直接使用。

ODBC是由應用程式、驅動程式管理器、資料庫驅動程式和數據源等部件組成。ODBC的結構是層次化的，它描述了嵌入ODBC的應用程式和ODBC組成部件之間的關係。

應用程式：執行處理並調用ODBC函式，以提交SQL語句並檢索結果；應用程式可以通過ODBC API訪問不同數據源中的數據，每個不同的數據源類由一個ODBC驅動程式支持。

驅動程式管理器：ODBC的驅動器管理器是一個共享的程式庫管理器，是一個動態連線庫，它根據應用程式的資料庫類型裝入相應的驅動程式，把應用程式的調用分配給一個或多個資料庫驅動器，並負責裝載或卸載驅動器、檢查狀態、管理多個套用和數據源之間的聯接。

驅動程式：處理ODBC函式調用，提交SQL請求到一個指定的數據源，其主要任務是建立與數據源的連結、分發請求給數據源、翻譯數據格式、返回結果給應用程式、錯誤格式的處理等。

數據源：包括用戶要訪問的數據及其相關的作業系統、DBMS及用於訪問DBMS的網路平台。

ODBC是基於動態連線庫方式的。對於任何ODBC，只要提供了該DBMS的驅動程式，並符合DBMS的接口規範，該資料庫就可被DBMS所訪問和處理。在系統運行時，DBMS接口是通過配置檔案中的數據源來了解所採用的驅動程式，因為每個數據源包含了數據源的名稱、數據源的描述、資料庫檔案存放的路徑、DBMS的類型和相應的驅動程式、資料庫檔案的後綴格式等內容。DBMS首先通過一個環境句柄，建立了應用程式與DBMS系統之間的聯繫，然後通過連線句柄與數據源建立起連線關係，最後通過語句句柄，與操作建立起聯繫，由系統管理這些操作或SQL語句。取到語句句柄後，就可以執行相應的SQL語句。

應用程式與數據源的聯接

以Power Builder6.5為前端工具開發的礦山資料庫管理系統（包括地質資料庫管理系統，測量資料庫管理系統、儲量三量資料庫管理系統、水文資料庫管理系統、通風資料庫管理系統等子系統）為了通過Power Builder的通用ODBC接口實現與資料庫的聯接，首先不同子系統必須建立不同的配置檔案。但其內容基本相同，只是檔案中的sjkm改為不同子系統的數據源名稱並保存為不同的檔案名稱而已。

由於不同的資料庫子系統具有不同的配置檔案，因此以上腳本中的ks-gl-ini 應與相應子系統的配置檔案對應。

系統的客戶- 伺服器體系模型

客戶- 伺服器體系的資料庫管理系統實現了運行環境的變化，即由單機擴展到網路，同時對數據的收集、存儲、處理和傳輸由集中式走向分散式，由封閉式走向開放式。

一是處理的分布，但數據是集中的，即對於一個資料庫管理系統而言，網路中各結點上的用戶存取的是同一個資料庫，他們從集中的資料庫中存取數據到各自的應用程式中進行處理。這樣實現了數據的集中管理，減少了數據錄入的重複性，並且若要增加用戶只需增加網路接口，便可在網路環境下運行。

二是數據的分布，數據物理分布在網路的不同結點上，而邏輯上是一個統一的整體。網路中各結點具有獨立處理本地資料庫中數據的能力，可以執行局部套用，也可以同時存取和處理多個異地資料庫中的數據，執行全局的套用。

基於C/S體系在處理的分布與數據的分布上的優越性，根據礦山企業的實際情況，如一般的煤炭企業都要求報圖、報表，同時不同部門要進行數據的互相利用。若採用傳統的單機系統，必然存在數據的共享性困難，同時浪費大量的人力、物力。這樣至少可以解決資源的共享，減少報圖、報表的不必要的環節。

在客戶/伺服器體系中，數據集中於伺服器，而處理是分布的。即網路中各結點上的用戶存取的是同一資料庫，他們從集中資料庫中存取數據到各自的應用程式中處理。為此，客戶端應用程式與伺服器資料庫如何解決數據的傳輸問題十分重要。ODBC（開放資料庫聯接）作為一種技術實現了它們彼此的數據傳輸問題。應用程式可以用通用的SQL語言（不同的開發環境對SQL查詢語言的調用各不相同）通過ODBC接口，再通過不同的ODBC驅動程式，將客戶端應用程式傳送的SQL語句“翻譯”，成資料庫自身的資料庫操作，同樣資料庫也可以沿原路將結果返回給應用程式，從而完成對數據的任務請求。

屬性資料庫系統的設計

資料庫系統的設計是開發資料庫系統及其套用系統的技術，也是信息系統開發和建設的重要組成部分。具體地說，資料庫系統的設計就是在給定的套用環境下，通過合理的邏輯結構設計和有效的物理結構設計，構建較優的資料庫模式，建立資料庫及其套用系統，滿足用戶的各種套用需求。

礦山資料庫管理信息系統是在充分分析礦山各種工作的過程和礦山數據的來源及其流程的基礎上設計而成的。本系統旨在通過計算機對礦山數據進行管理和為圖形自動提取數據，主要包括地質資料庫管理子系統、測量資料庫管理子系統、水文資料庫管理子系統、三量資料庫管理子系統。

（1）地質資料庫管理子系統。

地質資料庫管理子系統是根據礦山地質數據的基本特點及礦井生產特點，採用模組化層次型結構系統設計，其中包括檔案操作、數據管理、報表管理、台賬管理、數據初始化、用戶管理及幫助7部分。

數據初始化：依據礦業集團與礦井的特點，將其分為地層磁偏角初始化、地層初始化、岩石名稱初始化、礦井名稱初始化以及工業牌號初始化。另外還有煤層容重初始化，這主要考慮到同一礦業集團不同礦井間可能存在煤層容重差別，若相同則在地層初始化中可初始化全集團容重。

數據管理：包括勘探線管理、鑽孔管理、煤層管理和斷層管理，同時還為圖形軟體提供數據獲取的剖面數據提取、煤岩層對比圖數據提取、鑽孔綜合柱狀圖數據提取以及鑽孔% 的查詢。其中基礎數據管理均包括數據的錄入、定位查詢、追加、插入、刪除及返回。

報表管理：主要實現礦山採區、回採、掘進地質說明書，采後地質總結、地質月報與鑽探設計書的數據錄入、追加、插入、刪除以及預覽和列印。

台賬管理：本模組主要設定見煤點柱狀卡片、斷層資料綜合表、大中型構造台賬、斷層素描卡片等。

用戶管理：考慮到數據管理的安全性、可靠性設定用戶管理選單，實行非管理員身份登錄的用戶只能查詢數據、提取數據與備份數據，同時不能管理用戶。

檔案操作：主要設計列印設定、數據導入與數據導出。其中數據導入與導出是為重要數據的備份與恢復而設定。

幫助：為了簡化系統的培訓與更好地讓地質工作人員使用地質資料庫管理子系統，同時開發相應的幫助系統。

（2）測量資料庫管理子系統。

測量資料庫管理子系統依據棗莊礦業集團的測量實際需要，主要設計有交會定點、數據管理、數據查詢、日常報表、年度管理、其它管理和幫助7部分。

交會定點：主要包括兩點前方交會、三點前方交會、雙點交會、後方交會和測邊交會以及退出系統。

數據管理：主要有貫通誤差預計、導線測量、羅盤測量、水準測量、鋼尺測距邊長改正、測距儀測距邊長改正、全站儀測距邊長改正。它們均具有數據的錄入、追加、插入、修改、保存、預覽和列印等功能。

數據查詢：主要是為方便用戶對已有的資料進行檢索，其中包括計算台賬、成果台賬、鋼尺測距邊長改正、測距儀測距邊長改正、全站儀測距邊長改正，按導線級別、初複測、水平、採區、工作面和工作地點來查詢。

日常報表：主要包括工程標定解算、掘進貫通通知單、井巷工程進度統計表、貫通工程預報登記表、貫通工程完成情況統計表、中小型貫通測量方案設計表。

年度管理：包括探放水統計表、繪圖工作統計表等21個主要的報表。

其它管理：包括圖形分幅表、巷道層位、數據導入、數據導出和用戶管理。

幫助：包括主題幫助、公司主頁、關於3項。

（3）水文資料庫管理信息子系統。

水文資料庫管理信息子系統主要有礦井湧水量、突水資料、長觀孔水源井、抽水與水質、防治水、其它管理、用戶管理和幫助。

礦井湧水量：包括測站觀測登錄表、礦井湧水量統計、湧水量動態統計、分區湧水量統計、年度綜合統計以及退出。

突水資料：主要有突水資料和突水台賬。

長觀孔水源井：主要包括含水文觀測孔統計台賬等5項的水源井資料和含鑽孔水位動態觀測成果台賬等6項水源井觀測資料。

抽水與水質：包括抽水試驗成果、水質分析成果台賬和水質分析檢驗報告3項。

防治水：井下鑽探（探放水）資料台賬、井下水文鑽孔、臨時水文地質預報、水害分析預報和水害通知單。

其它管理：包括礦井名稱、河流初始化、水體初始化和氣象資料。

用戶管理：只有用戶管理1項。

幫助：有幫助和關於2項。