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1、远程煤矿安全生产管理系统 演讲议程演讲议程系统概述系统概述 系统总体结构系统总体结构 系统功能结构系统功能结构 服务站系统功能设计服务站系统功能设计 软件总体架构软件总体架构 软件界面演示软件界面演示 系统概述系统概述系统概述 本项目方案重点突出了建立通用的数据传输平台和安全生产监察管本项目方案重点突出了建立通用的数据传输平台和安全生产监察管理信息平台，最大程度的考虑了系统的通用性、稳定性和安全性，软理信息平台，最大程度的考虑了系统的通用性、稳定性和安全性，软件方面大量使用件方面大量使用XMLXML中间件技术，实现一套软件各级（煤矿、县、市、中间件技术，实现一套软件各级（煤矿、县、市、省等安全
2、监察部门）通用的目标，网络设计（硬件）方面紧跟国际国省等安全监察部门）通用的目标，网络设计（硬件）方面紧跟国际国内形势，采用新标准、新技术打造高速、稳定、安全和高扩展性的网内形势，采用新标准、新技术打造高速、稳定、安全和高扩展性的网络传输通讯平台络传输通讯平台 。n n煤矿安全信息监测系统网络结构图煤矿安全信息监测系统网络结构图安全监察办事处、国家集中监测中心安全监察办事处、省级集中监测中心市级集中监测中心县级矿务局集中监测中心地方矿、乡镇矿、重点矿终端DDN/DDN/光纤专线连接光纤专线连接以以XMLXML标准格式传输筛选的报警信息标准格式传输筛选的报警信息以以XMLXML标准格式传输筛选的
3、报警信息标准格式传输筛选的报警信息以以XMLXML标准格式传输筛选的报警信息标准格式传输筛选的报警信息WEBWEB服务器服务器主数据服务器主数据服务器 备份服务器备份服务器 打印机打印机投影仪投影仪操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端防火墙防火墙中端路由器中端路由器微波接收设备微波接收设备DDN/DDN/光纤专线连接光纤专线连接操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端投影仪投影仪WEBWEB服务器服务器主数据服务器主数据服务器 备份服务器备份服务器 打印机打印机DDN/DDN/光纤专线连接光纤专线连接防火墙防火
4、墙中端路由器中端路由器微波接收设备微波接收设备DDN/DDN/光纤专线连接光纤专线连接DDN/DDN/光纤专线连接光纤专线连接WEBWEB服务器服务器主数据服务器主数据服务器 备份服务器备份服务器 打印机打印机投影仪投影仪操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端防火墙防火墙中端路由器中端路由器微波接收设备微波接收设备DDN/DDN/光纤光纤专线连接专线连接DDN/DDN/光纤专线连接光纤专线连接DDN/DDN/光纤专线连接光纤专线连接以以XMLXML标准格式传输筛选的报警信息标准格式传输筛选的报警信息DDN/DDN/光纤专线连接光纤专线连接WEBWEB服
5、务器服务器主数据服务器主数据服务器 备份服务器备份服务器 打印机打印机防火墙防火墙中端路由器中端路由器微波接收设备微波接收设备DDN/DDN/光纤光纤专线连接专线连接操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端操作终端GPRS/CDMAGPRS/CDMA基站基站本地操作台本地操作台无线无线/ /有线有线MODEMMODEM通过无线方式连接通过无线方式连接通过通过ADSLADSL连接连接系统总体结构n n煤矿安全信息监测系统是一个分布式、多层式的结构体系。整煤矿安全信息监测系统是一个分布式、多层式的结构体系。整个系统从底层到顶层，分别由数据集成与预处理、系统基本运个系
6、统从底层到顶层，分别由数据集成与预处理、系统基本运行与环境、实时数据管理、数据管理、应用层软件、管理层等行与环境、实时数据管理、数据管理、应用层软件、管理层等六大层次构成，而系统的安全体系和管理体系则贯穿系统的每六大层次构成，而系统的安全体系和管理体系则贯穿系统的每个层面。个层面。 系统总体结构如图如图1.11.1所示所示1.1地面地面(远程远程)煤矿安全监察管理信息系统总体结构图煤矿安全监察管理信息系统总体结构图实时监控实时监控主机设备及辅助设备主机设备及辅助设备管理管理日志管理日志管理上上/ /下限报警下限报警数据字典数据字典实时数据接收、入库及交换等数据处理系统管管理理体体系系安安全全体
7、体系系制定方案制定方案技术人员技术人员专家专家管理者管理者/ /决策决策历史回放历史回放警报报告管理警报报告管理数据查询、统计、导出、打印数据查询、统计、导出、打印曲线导出、打印曲线导出、打印应用层应用层实时实时/ /历史数据库历史数据库报警报告数据库报警报告数据库实时实时数据数据传输传输通信及计算机网络系统通信及计算机网络系统数据库管理系统（数据库管理系统（DBMSDBMS）网络操作系统（网络操作系统（OSOS）运行运行环境环境数据数据库管库管理理数据数据集成集成分布式的实时数据与非实时数据分布式的实时数据与非实时数据各个数据采集系统各个数据采集系统瓦斯浓度瓦斯浓度通风监控通风监控瓦斯抽放瓦
8、斯抽放自然发火自然发火警报报告警报报告警报月报警报月报系统基本运行环境系统基本运行环境 系统基本运行环境是本项目数据输入、传输、存储、交换、处理和输出的基本平系统基本运行环境是本项目数据输入、传输、存储、交换、处理和输出的基本平 台，是本系台，是本系 统的骨架。其内容包括通信系统、计算机网络、服务器等主机设备、海量统的骨架。其内容包括通信系统、计算机网络、服务器等主机设备、海量 存储设备及其他辅助设备等硬件平台，还包括网络操作系统、数据管理系统及系统数据存储设备及其他辅助设备等硬件平台，还包括网络操作系统、数据管理系统及系统数据 备份软件等软件平台。备份软件等软件平台。数据集成数据集成数据集成
9、是本系统的基础，包括实时数据、非实时数据及警报报告三大部分。只有数据集成是本系统的基础，包括实时数据、非实时数据及警报报告三大部分。只有 将各个安全数据采集系统的数据转换为统一的格式，才能在统一的平台上实现数据的将各个安全数据采集系统的数据转换为统一的格式，才能在统一的平台上实现数据的 远程传输。远程传输。实时数据集成实时数据集成实时数据包括瓦斯浓度数据、通风监测数据、瓦斯抽放数据、自然发火等全部数据实时数据包括瓦斯浓度数据、通风监测数据、瓦斯抽放数据、自然发火等全部数据 内容。非实时数据集成。内容。非实时数据集成。非实时数据包括煤矿信息、作业者信息等数据。非实时数据包括煤矿信息、作业者信息等
10、数据。警报报告警报报告指出现异常时自动生成（或手工填写）得警报报告或月报。指出现异常时自动生成（或手工填写）得警报报告或月报。实时数据传输管理实时数据传输管理 实时数据管理是本项目对最底层各煤矿安全数采系统提交的各类实时信息进行数据实时数据管理是本项目对最底层各煤矿安全数采系统提交的各类实时信息进行数据接收、格式转换和存储的后台软件平台。接收、格式转换和存储的后台软件平台。数据库管理数据库管理数据库是本项目各种信息（包括实时数据、非实时数据、报警报告）的存储中心。数据库是本项目各种信息（包括实时数据、非实时数据、报警报告）的存储中心。本项目的数据库将依照本项目的特点来建设。本项目的数据库将依照
11、本项目的特点来建设。数据库按功能划分可分为：数据库按功能划分可分为：矿场综合索引数据库矿场综合索引数据库包括用户信息、系统参数表、用户个性化配置表，通用视图及存储过程等。包括用户信息、系统参数表、用户个性化配置表，通用视图及存储过程等。矿场实时（历史）数据库矿场实时（历史）数据库包括所有收集的矿场安全数据及报警信息。包括所有收集的矿场安全数据及报警信息。应用层软件应用层软件 本项目的应用层软件是指直接与用户进行交互的，即与用户操作界面直接关联的应本项目的应用层软件是指直接与用户进行交互的，即与用户操作界面直接关联的应用服务系统。该子系统是本项目的核心，主要功能是将各类数据以有效的方式传达给用服
12、务系统。该子系统是本项目的核心，主要功能是将各类数据以有效的方式传达给相应的作业人员。相应的作业人员。应用服务系统包括实时数据转换处理子系统、数据传输子系统、矿场安全数据综合应用服务系统包括实时数据转换处理子系统、数据传输子系统、矿场安全数据综合服务站子系统等。服务站子系统等。安全体系安全体系系统安全是本项目得以成功的实施和可靠运行的根本保障。安全体系涉及数据的系统安全是本项目得以成功的实施和可靠运行的根本保障。安全体系涉及数据的集成、传输、存储、交换、处理和输出的整个过程。集成、传输、存储、交换、处理和输出的整个过程。安全体系主要包括物理安全、网络安全、系统安全、用户认证安全等内容。安全体系
13、主要包括物理安全、网络安全、系统安全、用户认证安全等内容。管理体系管理体系项目的建设与运行必须有一套完善的管理体系才能发挥其效益。因此管理体系也项目的建设与运行必须有一套完善的管理体系才能发挥其效益。因此管理体系也是本项目的实施和可靠运行的重要保障。是本项目的实施和可靠运行的重要保障。 管理体系包括项目建设管理、系统运行维护管理、系统安全管理等内容。管理体系包括项目建设管理、系统运行维护管理、系统安全管理等内容。 系统功能结构煤矿安全数据采集煤矿安全数据采集县、市、省、国家监控中心县、市、省、国家监控中心远程数据传输远程数据传输实时监测实时监测网络传输功能实时数据轮换实时数据轮换XMLXML数
14、据格式转换数据格式转换信息接收、存信息接收、存储与共享功能储与共享功能系统功能结构图系统功能结构图系统维护与管理功能安全警报管理安全警报管理统计分析及信息查询统计分析及信息查询矿场管理矿场管理历史数据回放功能历史数据回放功能数据数据/ /曲线的打印、导出曲线的打印、导出日志管理日志管理用户管理用户管理个性化设置个性化设置安全警报安全警报安全警报月报安全警报月报系统建设后主要具备以下功能系统建设后主要具备以下功能 n n矿井管理功能矿井管理功能n n历史数据回放功能历史数据回放功能n n数据数据/ /曲线的打印、导出功能曲线的打印、导出功能n n日志管理功能日志管理功能n n用户管理功能用户管理
15、功能n n个性化设置功能个性化设置功能实时数据转换功能实时数据转换功能数据传输功能数据传输功能信息维护功能信息维护功能信息接收处理、存储与共享功能信息接收处理、存储与共享功能实时监测功能实时监测功能报警跟踪功能报警跟踪功能统计分析及信息查询功能统计分析及信息查询功能服务站系统功能设计系统功能设计系统功能设计 一、数据库系统 本本系系统统主主要要为为综综合合数数据据库库，由由安安全全实实时时数数据据、安安全全警警报报数数据据、各各类类报报表表、调调度信息、应急救援信息等组成。度信息、应急救援信息等组成。 数据库系统是整个安全管理信息系统的信息支撑层，它存贮着系统共用的所数据库系统是整个安全管理信
16、息系统的信息支撑层，它存贮着系统共用的所有数据、信息，是安全管理系统的基石。数据库的主要功能如下：有数据、信息，是安全管理系统的基石。数据库的主要功能如下：(1)(1)存储数据；存储数据；(2)(2)管理各种数据及相互关系；管理各种数据及相互关系；(3)(3)提供多样、灵活的数据查询服务；提供多样、灵活的数据查询服务；(4)(4)数据字典；数据字典；(5)(5)数据仓库；数据仓库；(6)(6)数据备份、恢复；数据备份、恢复；(7)(7)提供数据传输服务。提供数据传输服务。 系统功能设计系统功能设计二、二、数据（远程）传输系统数据（远程）传输系统 数据（远程）传输需要实现实时安全数据与报警数据的
17、远程实时传输功能，并且需要达数据（远程）传输需要实现实时安全数据与报警数据的远程实时传输功能，并且需要达到多点并发、及时、准确、安全的设计目标。到多点并发、及时、准确、安全的设计目标。 由于在各级安全监察单位均要对安全数据进行监控，因此各级安全监察系统均要建立由于在各级安全监察单位均要对安全数据进行监控，因此各级安全监察系统均要建立SQL ServerSQL Server数据库平台，因此我们可以利用数据库平台，因此我们可以利用SQL ServerSQL Server本身提供的数据复制功能实现实时数据本身提供的数据复制功能实现实时数据传输，简称传输，简称SSTSST。分发服务器分发服务器发布服务
18、器发布服务器订阅服务器订阅服务器自定义应用程序自定义应用程序分发数据库分发数据库订阅数据库订阅数据库发布数据库发布数据库事务日志事务日志快照文件夹快照文件夹快照代理程序快照代理程序分发代理程序分发代理程序日志读取器代理日志读取器代理初始数据和架构初始数据和架构新事务新事务历史记录和错误历史记录和错误系统功能设计系统功能设计三、安全管理系统建立煤矿安全生产监察管理信息系统主要实现以下功能：建立煤矿安全生产监察管理信息系统主要实现以下功能： 1. 1. 实现自动搜索跟踪瓦斯超限、停风区域，监测显示瓦斯浓度和区域断电实现自动搜索跟踪瓦斯超限、停风区域，监测显示瓦斯浓度和区域断电 报警；综合实时监测报
19、警，直观显示监测、控制设备位置、运行及控制报警；综合实时监测报警，直观显示监测、控制设备位置、运行及控制 状态；隐患报警、网络跟踪调度；状态；隐患报警、网络跟踪调度；2. 2. 对提交的报警报告、月报进行存档、管理及查阅；对提交的报警报告、月报进行存档、管理及查阅；3. 3. 分类查询、汇总；分类查询、汇总；4. 4. 煤矿安全调度与统计煤矿安全调度与统计5. 5. 矿山应急救援信息管理矿山应急救援信息管理6. 6. 通讯录、法律法规通讯录、法律法规7. 7. 联网通讯中断自动监测；联网通讯中断自动监测；8. 8. 应用权限分级管理；应用权限分级管理；9. 9. 防病毒和数据安全保护；防病毒和
20、数据安全保护；10.10. 为远程为远程VPNVPN用户提供实时和历史数据的监控和回放。用户提供实时和历史数据的监控和回放。系统总体逻辑结构和功能设计系统总体逻辑结构和功能设计 数据综合发布数据综合发布瓦斯数据发布瓦斯数据发布数据库管理系统，数据访问接口（数据安全控制）数据库管理系统，数据访问接口（数据安全控制）安全生产数据安全生产数据报警数据报警数据自然发火数据自然发火数据瓦斯数据发布瓦斯数据发布警报月报警报月报报警数据发布报警数据发布通风数据发布通风数据发布安安全全生生产产实实时时监监测测/ /报报警警历历史史数数据据回回放放 报报表表管管理理与与发发布布 法法律律法法规规 矿矿山山应应急
21、急救救援援信信息息管管理理 信信息息检检索索/ /统统计计/ /导导出出/ /打打 煤煤矿矿安安全全调调度度与与统统计计通通讯讯录录用用户户管管理理数据服务站系统总体逻辑结构图数据服务站系统总体逻辑结构图 系统总体功能层次划分系统总体功能层次划分 根据系统的特点及需求，整个系统功能可以分为三个层次：数据管根据系统的特点及需求，整个系统功能可以分为三个层次：数据管理层、应用服务层、人机交互层。对整个软件系统结构设计理层、应用服务层、人机交互层。对整个软件系统结构设计如图如图7.2.27.2.2所示。所示。n n数据管理层：数据管理层主要负责从接收现场井场数据，将它们分类存储数据管理层：数据管理层
22、主要负责从接收现场井场数据，将它们分类存储到数据库中，并对数据进行相应的管理。到数据库中，并对数据进行相应的管理。n n应用服务层：应用服务层在数据库的支撑下，实现对井场信息提供发布功应用服务层：应用服务层在数据库的支撑下，实现对井场信息提供发布功能。能。n n人机交互层：人机交互层主要指人机交互界面，提供决策和人机接口功能。人机交互层：人机交互层主要指人机交互界面，提供决策和人机接口功能。人机交互界面生产安全数据数据库备份信息接收处理信息接收处理 生生产产安安全全数数据据发发布布报报警警管管理理生生产产设设备备管管理理人机交互层应用服务层数据管理层警报报告警报报告 生产安全数据生产安全数据
23、其它报告文件其它报告文件 IISIIS其其它它软件整体结构设计图软件整体结构设计图软件总体架构软件总体框架软件总体框架 由于系统设计面广，功能集中性强，所以决定用分层架构与分模块架构相结合的二维架构来由于系统设计面广，功能集中性强，所以决定用分层架构与分模块架构相结合的二维架构来构建本系统，如图构建本系统，如图1.21.2。系统主要分三层，底层是数据集成，中间层为数据处理传输层，顶层是。系统主要分三层，底层是数据集成，中间层为数据处理传输层，顶层是表示层（表示层（Windows/WebWindows/Web客户机终端）。其中中间层是核心部分，里面再分为七大模块，分别数据客户机终端）。其中中间层
24、是核心部分，里面再分为七大模块，分别数据接收、数据管理器、数据维护、数据存储器、实时监测器、对比接收、数据管理器、数据维护、数据存储器、实时监测器、对比/ /分析器、历史数据回放等。分析器、历史数据回放等。瓦斯浓度数据、通风监瓦斯浓度数据、通风监测数据、瓦斯抽放数据、测数据、瓦斯抽放数据、自然发火数据、报警报自然发火数据、报警报告告安全数据安全数据其它采集其它采集系统系统实时数实时数据转据转 SSTSSTXMLXMLXMLXMLXMLXML监控中心数据监控中心数据备份数据库备份数据库实时数据发布实时数据发布报警报告报警报告图图1.2 1.2 软件总体构架示意图软件总体构架示意图数据采集数据采集
25、数据传输数据传输服务站服务站软件开发模式软件开发模式本项目开发主要采用原型法进行系统分析、设计与开发，按照应用程序体系结构所提供了三种视图：本项目开发主要采用原型法进行系统分析、设计与开发，按照应用程序体系结构所提供了三种视图：概念、逻辑和物理视图。我们将使用这些视图在本项目中生成支持和满足其业务需求的模型，使这概念、逻辑和物理视图。我们将使用这些视图在本项目中生成支持和满足其业务需求的模型，使这此模型的集合达到最优化。概念视图用于定义应用程序的业务需求和商业用户视图，以便生成此模型的集合达到最优化。概念视图用于定义应用程序的业务需求和商业用户视图，以便生成“ “业业务模型务模型” ”；逻辑视
26、图是决定了如何满足业务目标和需求；物理视图是应用程序模型的每个元素均要；逻辑视图是决定了如何满足业务目标和需求；物理视图是应用程序模型的每个元素均要求映射到真正的技术元素。在求映射到真正的技术元素。在UMLUML模型的指导下，采用迭代开发方式进行系统开发。模型的指导下，采用迭代开发方式进行系统开发。概念视图概念视图业务模型模式业务模型模式业务模型业务模型业务模型概念业务模型概念逻辑视图逻辑视图应用程序模型应用程序模型应用程序模型概念应用程序模型概念应用程序模型模式应用程序模型模式物理视图物理视图应用程序模型应用程序模型技术模型概念技术模型概念应用程序模型模式应用程序模型模式应用程序设计过程和工
27、具应用程序设计过程和工具煤矿安全监察与监管行政执法系统煤矿安全监察与监管行政执法系统该系统的核心在于对信息的快速收集、准确分析，因此畅通、准确、有效该系统的核心在于对信息的快速收集、准确分析，因此畅通、准确、有效的信息流是安全监察体系运转的必要条件。煤矿安全监察与监管行政执法系统的信息流是安全监察体系运转的必要条件。煤矿安全监察与监管行政执法系统是为监察安全管理工作、提高安全管理效率提供现代手段和支撑平台，规划、是为监察安全管理工作、提高安全管理效率提供现代手段和支撑平台，规划、跟踪、监察企业安全管理工作的整个过程。包括：跟踪、监察企业安全管理工作的整个过程。包括：建立统一编码的基础数据库；建
28、立统一编码的基础数据库；现场执法文书制作；现场执法文书制作；政府部门通报生成；政府部门通报生成；执法计划辅助制定；执法计划辅助制定；重大危险源监控；重大危险源监控； 执法文书统计和档案管理等。执法文书统计和档案管理等。煤矿安全调度与统计系统煤矿安全调度与统计系统安全调度与统计子系统实现对调度统计信息的采集、处理、汇安全调度与统计子系统实现对调度统计信息的采集、处理、汇总、分析、预测、输出；实现各类信息安全共享。包括：总、分析、预测、输出；实现各类信息安全共享。包括：建立统一编码的基础数据库；建立统一编码的基础数据库；事故调度快报；事故调度快报；伤亡事故统计；伤亡事故统计；行政执法统计；行政执法
29、统计；职业危害统计；职业危害统计；煤炭经济运行统计；煤炭经济运行统计；安全生产辅助决策支持系统。安全生产辅助决策支持系统。矿山应急救援信息管理系统矿山应急救援信息管理系统 建立救援资源管理信息库，对各级事故救援机构的人员、设施、装建立救援资源管理信息库，对各级事故救援机构的人员、设施、装备和专家情况进行有效管理，实现应急救援资源的迅速、合理、有效的备和专家情况进行有效管理，实现应急救援资源的迅速、合理、有效的调度和配备。包括：调度和配备。包括：救灾资源数据库；救灾资源数据库；矿山预案数据库；矿山预案数据库；应急预案管理；应急预案管理；救援资源管理；救援资源管理；救灾专家管理。救灾专家管理。通讯
30、录通讯录n n矿领导及安全相关部门的职能、权限、负责人、联系方式；矿领导及安全相关部门的职能、权限、负责人、联系方式；n n局领导及安全相关部门的职能、权限、负责人、联系方式；局领导及安全相关部门的职能、权限、负责人、联系方式；n n监管分局领导及安全相关部门的职能、权限、负责人、联系方式；监管分局领导及安全相关部门的职能、权限、负责人、联系方式；n n省安监局领导及安全相关部门的职能、权限、负责人、联系方式；省安监局领导及安全相关部门的职能、权限、负责人、联系方式；n n国家安监局领导及安全相关部门的职能、权限、负责人、联系方式；国家安监局领导及安全相关部门的职能、权限、负责人、联系方式；法律法规法律法规n n国家级国家级n n省级省级n n分局级分局级n n局级局级n n矿级矿级软件界面演示软件界面演示安全常识安全常识调度与统计调度与统计安全常识安全常识法律法规法律法规通讯录通讯录安全登录安全登录AAdminWWRYA谢谢 谢谢
