煤礦安全隱患信息管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

姚 堯，王振翀，季 雨，毛玉環(huán)

中國礦業(yè)大學(xué)(北京)機電與信息工程學(xué)院，北京 100083

0 引言

安全生產(chǎn)是經(jīng)濟社會發(fā)展的基石和重要保障，煤礦安全是安全生產(chǎn)的重點。由于煤礦企業(yè)具有信息量大的特點，隱患信息的管理難度較大，而安全管理的調(diào)控依據(jù)就是全面、準確、快速信息。重視安全工作，但收集的信息耗時較長、效率較低，缺乏一種有效的信息分析手段，預(yù)防的有效性就難以保證；目前的手工隱患信息管理現(xiàn)狀很難實現(xiàn)“以預(yù)防為主”的安全管理目標(biāo)，多方面的信息融合與分析較難做到，難以達到防患于未然的目的。

因此，現(xiàn)開發(fā)出一套煤礦安全隱患信息管理系統(tǒng)旨在為煤礦企業(yè)提供隱患信息處理的平臺，通過平臺來幫助企業(yè)更快更有效地進行安全信息的流通，對各種煤礦災(zāi)害事故的發(fā)生進行有效預(yù)警，使管理人員及時做出反應(yīng)，采取有效措施，避免煤礦災(zāi)害事故的發(fā)生，防患于未然，達到安全生產(chǎn)的目的。它實現(xiàn)了對安全信息的錄入、修改、綜合查詢、統(tǒng)計分析、報表輸出等全過程的計算機管理，提高了安全信息數(shù)據(jù)資源的利用率和安全工作的效率。

1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

1.1 整體架構(gòu)

系統(tǒng)整體架構(gòu)以采用的B/S三層結(jié)構(gòu)的信息流是在瀏覽器－Web服務(wù)器－數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間進行。B/S結(jié)構(gòu)的主要特點是分布性強、維護方便、開發(fā)簡單且共享性強、總體擁有成本低。開發(fā)基于JAVA 平臺的專業(yè)系統(tǒng)，實現(xiàn)全集團、多礦井、多管理層面的數(shù)據(jù)共享與交換應(yīng)用。在多層體系結(jié)構(gòu)中，系統(tǒng)主要采用J2EE四層體系構(gòu)架，主要包括用戶層、Web層、業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層等四層。整個構(gòu)架采用MVC（Model/View/Controller）設(shè)計模式。

1.2 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

1）硬件環(huán)境要求

系統(tǒng)硬件配備為：數(shù)據(jù)庫服務(wù)程序、應(yīng)用服務(wù)程序以及客戶端程序分配運行在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、若干客戶端工作站上。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器可以在同一臺計算機上運行。系統(tǒng)采用基于Web應(yīng)用的四層結(jié)構(gòu)，由于功能和用途不同，四層中的每一層對硬件的要求也不盡相同，但都需要能夠高速接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?？蛻魧訛槠胀蛻簦恍枰軌蛘５耐ㄟ^瀏覽器瀏覽網(wǎng)頁，不需要額外的計算工作，所以要求較低，一般PC即可；Web層需要響應(yīng)所有客戶的要求，并送回結(jié)果，所以要求響應(yīng)速度快、性能穩(wěn)定、網(wǎng)絡(luò)吞吐量大的服務(wù)器；應(yīng)用層承擔(dān)了大量的計算工作，所以要求為計算能力強、內(nèi)存大、性能穩(wěn)定的服務(wù)器：數(shù)據(jù)層存儲所有的數(shù)據(jù)信息，其特性決定了對服務(wù)器的穩(wěn)定性、安全性、數(shù)據(jù)訪問速度和數(shù)據(jù)容量等方面的要求。

2）系統(tǒng)軟件環(huán)境

操作系統(tǒng)采用Windows 2000 server，瀏覽器即客戶端程序，不需要專門開發(fā)，可以使用通用網(wǎng)頁瀏覽器；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器使用SQL Server，開發(fā)工具選擇Eclipse，開發(fā)語言采用Java、html、sql、JavaScript等幾種語言。

2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計與實現(xiàn)

圖1 安全隱患信息管理系統(tǒng)模塊圖

在系統(tǒng)功能設(shè)計前，考察了中煤集團的安全信息管理系統(tǒng)并結(jié)合煤礦企業(yè)發(fā)展中出現(xiàn)的新問題，安全隱患信息管理系統(tǒng)的新需求，設(shè)計了安全隱患信息管理系統(tǒng)功能模塊圖，如圖1所示。

2.1 隱患管理流程

結(jié)合煤礦需求，煤礦各單位通過系統(tǒng)定義的隱患管理流程來匯報隱患排查治理工作開展情況。各單位通過系統(tǒng)對隱患分類定級、限期整改、系統(tǒng)自動超時升級、閉環(huán)管理；系統(tǒng)將以不同的顏色表示隱患狀態(tài)正在整改、已整改、升級整改等不同狀況，對自動升級整改的隱患要報警；各單位可以通過系統(tǒng)自動生成月、季、年報送隱患排查治理情況。

2.2 隱患統(tǒng)計

根據(jù)隱患發(fā)生的時間段來統(tǒng)計，統(tǒng)計各種類型的隱患條數(shù)，使管理者很容易從數(shù)據(jù)中獲得重要的信息進行決策，見圖2。

圖2 “整改狀態(tài)”及“隱患類別”圖表

2.3 隱患設(shè)置

煤礦事故隱患從處理職責(zé)上分為不同的等級，本系統(tǒng)的處理職責(zé)是可以動態(tài)設(shè)置的并與隱患信息動態(tài)綁定，本系統(tǒng)默認的處理職責(zé)分為4種，A級隱患、B級隱患、C級隱患、D級隱患。

3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

煤礦安全隱患管理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)主要來源于煤礦隱患數(shù)據(jù)采集，將隱患數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的數(shù)據(jù)處理程序，數(shù)據(jù)處理程序數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫，供管理信息系統(tǒng)使用。按該系統(tǒng)的功能模塊劃分，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表主要設(shè)計見圖3。

4 系統(tǒng)安全性與用戶權(quán)限設(shè)計

系統(tǒng)模式計劃采用B/S3層結(jié)構(gòu)為了提高安全性，除SQL Server數(shù)據(jù)庫自身具有的身份驗證、授權(quán)機制和數(shù)據(jù)安全外，從用戶級對系統(tǒng)進行多重保護。系統(tǒng)對使用者進行明確的權(quán)限劃分。將用戶劃分為2個級別：系統(tǒng)管理員、一般用戶。系統(tǒng)管理員具有最高權(quán)限，具有任何操作功能。一般用戶允許對部分數(shù)據(jù)進行修改，具有數(shù)據(jù)的上傳權(quán)限。

圖3 隱患信息表

5 結(jié)論

本系統(tǒng)旨在實現(xiàn)對隱患信息的預(yù)警，結(jié)合先進的Java技術(shù)，面向?qū)ο蠹夹g(shù)，數(shù)據(jù)庫技術(shù)，利用計算機網(wǎng)絡(luò)建立一個預(yù)防煤礦生產(chǎn)安全事故的隱患管理系統(tǒng)，為煤礦安全生產(chǎn)提供一種更為簡便、更加科學(xué)的方法和手段，為企業(yè)實現(xiàn)安全生產(chǎn)提供有力的保障。

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