基于B/S模式下水溶法礦山監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

徐龍輝，任 寧

（湖南有色金屬職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 株洲 412006）

基于B/S模式下水溶法礦山監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

徐龍輝，任 寧

（湖南有色金屬職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 株洲 412006）

運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)據(jù)庫設(shè)計關(guān)于礦山監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)，面對不同用戶，實現(xiàn)基于B/S模式下水溶法礦山監(jiān)測數(shù)據(jù)庫的管理和監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、上傳、下載、圖形化顯示等功能。同時，簡要介紹了監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計原則、開發(fā)平臺、功能等，希望它能彌補(bǔ)傳統(tǒng)礦山監(jiān)測系統(tǒng)的不足。

礦山；水溶法；變形監(jiān)測系統(tǒng)；B/S模式

我國的巖鹽資源十分豐富，地質(zhì)儲量高達(dá)5×1012t，大部分礦山開采多使用水溶法。巖鹽開采后會形成采空區(qū)，隨著開采的進(jìn)行，周邊巖層的運(yùn)動，導(dǎo)致采空區(qū)面積不斷增大，如果不及時采取相關(guān)措施，將導(dǎo)致周邊的農(nóng)田出現(xiàn)大面積塌陷、建（構(gòu)）筑物開裂等問題，進(jìn)而引發(fā)礦區(qū)透水事故，嚴(yán)重影響周邊居民的生存環(huán)境和礦山的整體經(jīng)濟(jì)效益。

礦區(qū)變形監(jiān)測作為礦山日常安全生產(chǎn)的主要內(nèi)容，傳統(tǒng)的管理和成圖手段已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化開采的需要，而及時建立礦山變形監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是實現(xiàn)現(xiàn)代化、科學(xué)化監(jiān)測、分析和處理的重要途徑之一。

1 系統(tǒng)設(shè)計的原則

1.1 可靠性

從系統(tǒng)設(shè)計到軟件、硬件、監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)，都必須將其運(yùn)行的安全性和可靠性放在第一位。因此，在設(shè)計系統(tǒng)時，采用SQL Server 2000和專用服務(wù)器，提高數(shù)據(jù)處理的可靠性；使用獨(dú)立的子系統(tǒng)，有效增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

1.2 先進(jìn)性

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計采用客戶和服務(wù)器、點(diǎn)和點(diǎn)模式。在設(shè)計系統(tǒng)時，采用實時性能數(shù)據(jù)庫和開放接口，以確保數(shù)據(jù)完整、安全；服務(wù)器前臺使用Java程序，數(shù)據(jù)庫訪問使用Apache Tomcat 6.0，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成管理和實時更新；服務(wù)器腳本運(yùn)行環(huán)境使用JSP，以提高數(shù)據(jù)訪問過程中源代碼的保密性；運(yùn)用撥號、廣域與局域網(wǎng)、專用協(xié)議、TCP/IP等，授權(quán)給任意一臺計算機(jī)登錄服務(wù)器實時查詢和統(tǒng)計監(jiān)測數(shù)據(jù)。

1.3 通用性

軟件操作簡單，無需針對該系統(tǒng)的運(yùn)行單獨(dú)培訓(xùn)。為了保證用戶需求，系統(tǒng)嚴(yán)格遵循有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范，可用于不同用途的監(jiān)測數(shù)據(jù)管理。

1.4 安全性

在設(shè)計系統(tǒng)時，應(yīng)充分考慮數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和應(yīng)用程序的安全性，確保系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。系統(tǒng)根據(jù)用戶身份設(shè)置不同等級的訪問權(quán)限，以實現(xiàn)系統(tǒng)對用戶的有效控制。

1.5 擴(kuò)展性

系統(tǒng)采用開放體系和模塊化設(shè)計，支持瀏覽器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器架構(gòu)。用戶界面、業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)存儲三者相互獨(dú)立，可供功能接口和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口使用，既能滿足用戶需求，又方便升級。

2 系統(tǒng)開發(fā)和運(yùn)行環(huán)境

2.1 平臺開發(fā)

WebGIS系統(tǒng)是GIS系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)下的延續(xù)，既能通過瀏覽器查詢地理空間數(shù)據(jù)信息，又能通過鏈接查詢數(shù)據(jù)信息。目前，雖然WebGIS系統(tǒng)的平臺比較多，但它們普遍存在一些不足，即軟件二次開發(fā)受到限制，用戶無法獲取平臺的源代碼，功能接口數(shù)據(jù)比較少，用戶只能定制系統(tǒng)而不能研發(fā)。為了解決這些問題，自主研發(fā)了WebGIS平臺。該平臺通過Java Applet實現(xiàn)，用戶可跨平臺操作，程序數(shù)據(jù)和功能接口充足，用戶既可自由升級，也可發(fā)布矢量化數(shù)據(jù)，便于用戶的實際操作。

系統(tǒng)集成WebGIS平臺，同時，可為用戶提供成果分析、數(shù)據(jù)可視化等功能，極大地提高了用戶的空間決策能力。

2.2 運(yùn)行環(huán)境

服務(wù)器端采用JSP、Servlet、Apache、雙CPU XEON，WebGIS服務(wù)為Tomcat 6、PhilMap IMS，數(shù)據(jù)庫為SQL Server 2000，客戶端環(huán)境為Apple Safari瀏覽器、Internet Explorer 6瀏覽器以上。

3 系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)設(shè)計是集主管部門、用戶和監(jiān)測方互動的監(jiān)測信息數(shù)據(jù)的處理平臺，系統(tǒng)功能如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能

按照系統(tǒng)功能劃分，其物理結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)

3.2 系統(tǒng)功能

監(jiān)測系統(tǒng)將監(jiān)測數(shù)據(jù)輸入、存儲、處理、分析和信息發(fā)布有機(jī)融合，為用戶提供有效的監(jiān)測成果，同時，結(jié)合專家系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)，遇到安全問題時，及時發(fā)出安全預(yù)警。

該系統(tǒng)主要有以下4個功能：①數(shù)據(jù)輸入。采用B/S模式數(shù)據(jù)采集模塊，有效提高了監(jiān)測人員上傳數(shù)據(jù)的速度，而監(jiān)測管理者則可以及時查看現(xiàn)場情況和相關(guān)監(jiān)測信息。②數(shù)據(jù)查詢。利用B/S模式，按照字段查詢數(shù)據(jù)。用戶通過網(wǎng)絡(luò)在計算機(jī)上登錄，可以按照監(jiān)測時間、點(diǎn)號、周期等條件查詢和瀏覽數(shù)據(jù)。③數(shù)據(jù)分析。系統(tǒng)運(yùn)用統(tǒng)計法和數(shù)學(xué)法智能分析礦山監(jiān)測數(shù)據(jù)，監(jiān)測結(jié)果以專題圖、統(tǒng)計圖、文本等形式呈現(xiàn)。同時，結(jié)合專家智能分析監(jiān)測結(jié)果，并可視化，如圖3所示。④WebGIS數(shù)據(jù)可視化。在WebGIS和動態(tài)網(wǎng)頁的基礎(chǔ)上，利用系統(tǒng)可以瀏覽、查詢、測量各類矢量數(shù)據(jù)，也可以實現(xiàn)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的可視化瀏覽和查詢，如圖4所示。

4 結(jié)束語

基于B/S模式下水法礦山監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計是為了滿足測繪信息化的需要，同時，結(jié)合礦山變形監(jiān)測的具體情況研發(fā)設(shè)計，具有較高的推廣價值。通過B/S模式實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理和訪問，可擴(kuò)展數(shù)據(jù)來源，增加信息發(fā)布量，大大提高用戶的管理效能。系統(tǒng)提供的變形曲線圖能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)顯示方法的不足。相關(guān)應(yīng)用表明，該系統(tǒng)功能較完善，操作簡單、方便，結(jié)果準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)可靠。

圖3 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

圖4 WebGIS圖形可視化界面

［1］李彥榮.基于GIS的滑坡預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用研究［D］.成都：成都理工大學(xué)，2003.

［2］李愛兵.基于GIS的金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)研究與開發(fā)［J］.礦業(yè)研究與開發(fā)，2006，26（S1）.

［3］黃騰，李桂花，孫景領(lǐng)，等.地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)［J］.測繪工程，2006，15（6）．

［4］孔云峰.地理視頻數(shù)據(jù)模型設(shè)計及網(wǎng)絡(luò)視頻GIS實現(xiàn)［J］.武漢大學(xué)學(xué)報（信息科學(xué)版），2010，35（2）.

［5］丁寶康，董健全.數(shù)據(jù)庫實用教程［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2001.

〔編輯：白潔〕

TP311.52；TP277

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.13.122

2095-6835（2017）13-0122-02