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摘要：山西焦煤地測防治水工作與時俱進，提前部署實施了地測防治水動態信息管理系統。該系統很好地實現了地測圖紙、地測數據的統一，將各礦井的數據按分項匯總，同時，基于統一的標準化體系和GIS工作平臺，將防治水圖件、數據等高度集成，解決了圖紙和各類防治水數據的精細化管理問題。

關鍵詞：地測防治水；礦圖管理；數據集成；山西焦煤

隨著信息化時代、5G時代的到來，山西焦煤地測防治水工作與時俱進，提前部署實施地測防治水動態信息系統管理系統，系統基于統一的標準化體系和GIS工作平臺[1]，很好地實現了地測圖紙與地測數據的統一，將各礦井的數據按分項匯總，將防治水圖件、數據等高度集成，解決了圖紙和各類防治水數據的精細化管理問題，但也存在部分數據關聯性差，個別系統需要根據實際工作改進等問題。

1系統建設的背景及工作中存在的問題

山西焦煤集團現有煤礦96座，分布在山西省8個地市30個縣，礦區面積2375.22km2。為切實加強煤礦安全管理，確保礦井生產安全，提出了建設地測防治水動態信息系統的初步愿景。山西焦煤集團現有煤礦礦圖種類多，各圖件之間的數據共享和統一管理是煤礦礦圖管理工作中的一個重點問題。各級地測管理部門之間的空間數據支撐能力還需加強，數據準確性、現勢性、完整性有待提高，數據獲取、更新渠道還應更加順暢[2]。同時，由于原有系統圖形和屬性數據分散在單個圖形文件中，缺乏統一標準和組織規范，數據表現形式單一，也形成了礦圖數據內部物理上的“數據孤島”現象[3]，難以充分發揮地測為煤礦安全高效生產提供基礎數據服務的職能。在具體工作過程中，主要存在以下問題。

1.1煤礦礦圖交流共享和更新時效性低

煤礦各專業各類圖件本身有大量相同的內容，例如：“井巷”在各類礦圖中都是基礎內容之一，但鑒于傳統單文件的作業方式，造成各業務部門間的共享十分困難，更新周期也較長。

1.2礦井單位多礦圖難以集成及深度應用

在礦圖管理方面，由于山西焦煤集團下屬礦井分布范圍廣，現有標準規定和管理平臺無法從更高的層面進行集成管理和深度應用，其他相關業務系統很難利用礦圖資源。1.3現有礦圖管理查找使用不便由于礦圖的專業種類多，存在大量不同比例尺、分煤層的礦圖文件，其統一管理非常困難，特別是對特定圖件的查找、特定內容的搜索很不方便，且無法隨時隨地使用礦圖。同時，由于礦圖文件存儲格式不統一，圖形數據和屬性數據分散在單個圖形文件中，缺乏統一標準和組織規范，數據表現形式單一，形成了礦圖數據內部物理上的“數據孤島”現象。隨著煤礦生產管理的不斷深入，集團公司對下屬礦井的資源信息掌控要求越來越精細，同時從煤礦防災救災的要求出發，對礦井地理信息的動態管理和導航越來越精準、及時。結合移動互聯網技術，開發山西焦煤資源信息智能動態管理系統勢在必行。建設山西焦煤資源信息智能動態管理系統，基于統一的標準化體系和GIS工作平臺，將各類信息高度集成，解決各部門之間數據孤島嚴重、時效性差以及“用圖難、看圖難、管圖難”等問題，實行統一的數據平臺、統一的制圖標準、統一的決策分析，實現信息的高度集成和精細化管理[4]，實現“以圖管礦、以圖管量、以圖避災”，為領導層提供決策支持信息，使應用更加便捷。

2系統功能

2.1總體框架

通過建設基于B/S架構的地測遠程管理信息系統，各礦井按照公司地測工作管理要求將各礦井地測信息及時、準確地傳輸到二級公司中心服務器進行集中管理，各礦井、公司相關領導和部門通過網絡根據權限的不同進行檢索、查詢、瀏覽，各礦井也可通過系統及時獲得上級部門的反饋信息，從而實現地測信息的網絡化遠程管理。地測遠程管理信息系統結構如圖1所示。

2.2功能

地測遠程管理信息系統可實現以下功能：a)礦上領導、總工、相關生產部門可以基于瀏覽器獲取相關圖形和數據，不同的用戶具有不同的權限。礦上領導、總工從圖形和報表數據中及時做出準確分析與判斷，一旦發現問題快速決策，并向生產單位發出緊急信息。b)對于各礦地質環境重大隱患，例如斷層、陷落柱等，可網上查詢獲得相應信息，并組織處理。同時，在實際工作中，工作人員可以及時查閱往年的地測數據，生成相應的圖表，以便做出更準確的分析預測，并反饋給礦井生產現場。c)實現對采掘工程平面圖、數據報表等資料的遠程管理，實現圖形、報表的網上傳輸。用戶通過瀏覽器直接打開圖形進行查看、分析，同時獲取各種地測數據，供管理單位查詢和管理，無需人工上報交換圖和其他報表資料[5]。d)公司領導（比如董事長、總經理、總工程師，地測部門和其他部門）通過瀏覽器或客戶端實時查看公司各礦地測工作運行情況，各礦地測數據、圖形、人員等情況，通過監督管理給出反饋信息，并提出新的議案，做出相應的決策。e)基于采掘工程平面圖和WebGIS實現動態信息查詢。地測遠程管理信息系統主要由圖文管理、地測數據、在線填報、法律法規、個人中心五大部分組成。模塊結構如圖2所示。

2.2.1圖文管理一級菜單圖文管理下包括地測圖件、地測文檔、地質工程和礦權管理4個二級菜單目錄。二級菜單目錄地測圖件下包含礦井基本礦圖、礦井測量圖、礦井地質圖、三量管理圖、水文地質圖、其他圖件6個三級目錄。二級菜單目錄地測文檔下包含地質資料、水文資料、測量資料、儲量資料、小窯及沉陷、物探資料6個三級目錄。二級菜單目錄礦權管理下包含施工進展、成果報告2個三級目錄，并能上傳相關信息。

2.2.2地測數據一級菜單地測數據下包括地質數據、測量數據2個二級菜單目錄。二級菜單目錄地質數據下包含鉆孔基礎資料、煤層綜合成果、斷層資料3個三級目錄。二級菜單目錄測量數據下包含導線成果資料1個三級目錄。

2.2.3在線填報一級菜單在線填報下包含22種需要在線填報的集團臺賬、報表。菜單二級目錄根據附錄中各表名稱建立，22種臺賬報表需要根據其格式在系統中一一建立，根據不同的登錄用戶和權限，只顯示相應用戶權限下的內容，而不在權限控制下的組織機構不再顯示。同時，設計“新增”“修改”“刪除”“輸出”4項功能鍵，分別對應增加填報內容、修改填報內容、刪除填報內容、將報表臺賬輸出為Excel格式的功能。

2.2.4法律法規一級菜單法律法規下包括國家法規、省市法規、公司法規、公文公告4個二級菜單目錄，可將對應文件上傳到目錄下。

2.2.5個人中心一級菜單個人中心具備智能圖形管理、角色管理、用戶管理、組織機構、系統日志和公文公告等功能。

3資源信息智能動態管理系統

3.1資源信息智能動態管理系統移動平臺

資源信息智能動態管理系統是管理系統的移動版，可以實現大多數資源信息智能動態管理系統的業務功能。移動平臺主要采用Android技術、視頻技術、計算機網絡技術、數據庫技術、計算機圖形學、GIS技術等，實現基于Android移動設備的隨時隨地瀏覽，支持任意放大縮小，查詢最新的圖形、屬性信息等。

3.2資源信息智能動態管理系統在工作中的應用

集團公司自2016年7月底建設“資源信息智能動態管理系統”，經過近半年的設計開發與一年多的實施應用，實現了集團、子分公司、下屬礦井基于統一的地理信息系統LRGIS平臺的資源信息管理規范化、信息化，具體表現在以下幾個方面：a)規范了基礎地理信息（地形、工業廣場建筑、地層巷道、工作面、斷層、致災因素等）的分類、編碼、存儲格式和共享標準，編制基礎地理信息平臺建設標準，統一基礎地理信息平臺結構，規范集團下屬各礦使用地理信息系統；b)實現集團下屬各礦井地測、水文、儲量等專業部門的數據更新，搭建三級聯動更新的基礎地理數據維護平臺和數據展示系統，建設開放的資源信息智能動態管理系統，實現基于統一地理信息系統平臺的全集團空間數據管理，實現集團下屬生產礦井相關地測圖件的集中、統一可視化展示，實現所屬礦井、各井口、瓦斯抽采站關鍵位置導航等功能；c)實現基礎地理數據的標準化處理、入庫、管理維護，將下屬各礦最新的“采掘工程平面圖”“充水性圖”“儲量計算圖”“井上下對照圖”等地測圖件進行數字化處理，建立“一張圖”數據庫，將地理空間相關的其他應用系統數據也逐步納入到資源信息智能動態管理系統的管理體系中；d)地測遠程管理信息系統，對地質、測量、水文、儲量圖紙、數據、文檔和臺賬實行一體化管理，使公司管理層、技術業務層可以隨時隨地通過Internet了解、查詢、分析礦井動態地測信息[6]；e)移動端地理信息系統（GIS）可通過手機端（安卓）展示煤礦生產礦圖信息，可查看礦井各類生產礦圖信息，可進行放大、縮小、量測距離等操作，并能在圖上集成展示各類參數屬性、狀態信息。

3.3系統目前存在的問題

3.3.1實時更新問題山西焦煤現有生產基建礦井61座，地質圖件種類、測量、水文等數據量大，采掘面基本每天都會有進尺，如果每月只更新一次圖紙資料，不能使集團領導充分了解礦井采掘情況，無法預測、判斷具體的工作并做出決策。

3.3.2無數據分析災害預警功能礦井隱蔽地質災害頻發，采空水、奧灰水、太灰水、地表水等是礦井防治的重點，按照防治水“物探先行，鉆探驗證，化探跟進”的原則，本系統并不能合理分析物探、鉆探、化探數據，并提示災害情況。

3.3.3在線填報功能表單單一在實際工作中，需要統計多種臨時性數據資料，比如采掘開進尺、“四量”、地質預報、貫通等情況，但該系統無簡單便捷的操作，還需要專業人員制作表單，無法及時準確收集需要的數據。3.3.4礦圖下載目錄需簡化各生產礦井上傳圖紙資料后，沒有一定的數據規整，只是按上傳時間將礦圖列在表單中。

3.3.5沒有分礦井統計各類數據各礦井上傳圖紙、儲量、測量數據、水文數據后，不能對各礦上傳數據做統計，數據是否已上傳，哪些數據已上傳，還需要上傳哪些數據，并不能做出判斷。

4系統二次開發展望

筆者根據實際工作中發現的問題，就系統二次開發提出一些想法，具體如下：a)實時更新問題。該系統是軟件系統，筆者建議開發配套的傳感器和無線傳輸系統，及時將現場數據經現場人員修正審核后上傳，使集團領導及相關部室能夠準確了解礦井采掘情況，預測、判斷工作中存在的問題，并提出決策。b)解決數據分析、災害預警方面的問題。自動化的目的就是為了預警可能發生的災害，及時做出判斷。以往各類準確的地質數據應該能夠幫助系統程序做出初步判斷，并對可能發生的災害做出預判，從而指導防治水工作的進行。c)在線填報功能表單單一問題的解決。地質應用系統的開發有其特殊性，在線填報功能應該設置簡單、易于操作的表單功能，方便多種表單、多種內容臨時填報。d)礦圖下載目錄需簡化。礦圖上傳以后需要下載使用，各生產礦井上傳圖紙資料后，沒有一定的數據規整，只是按上傳時間將礦圖列在表單中[7]。針對這個問題，可以添加Excel表單，表單內容為各礦井名稱和圖紙類型，超鏈接到圖紙。e)分礦井對各類數據進行統計。本系統也是管理系統，圖紙資料、數據是否已上傳，哪些數據已上傳，還需要上傳哪些數據，應該做出統計，及時提醒各生產單位補充。

5結語

系統很好地解決了地測圖紙、地測數據統一方面存在的問題，將各礦井的數據按分項匯總，但在數據的后期處理、分析和其他功能方面還需進一步完善。希望系統在未來的升級中能增加更多的功能，尤其是希望可以結合各類數據對災害提出預警。

參考文獻：

［1］李娜.互聯網+與煤礦大數據及其應用分析［J］.企業改革與管理，2018(5)：58-59.

［2］王國法，王虹，任懷偉，等.智慧煤礦2025情景目標和發展路徑［J］.煤炭學報，2018，43(2)：295-305.

［3］孫繼平.煤礦信息化自動化新技術與發展［J］.煤炭科學技術，2016，44(1)：19-23.

［4］霍中剛，武先利.互聯網+智慧礦山發展方向［J］.煤炭科學技術，2016，44(7)：28-33.

［5］馬小平，胡延軍，繆燕子.聯網、大數據及云計算技術在煤礦安全生產中的應用研究［J］.工礦自動化，2014，40(4)：5-9.

［6］解海東，李松林，王春雷.基于物聯網的智能礦山體系研究［J］.工礦自動化，2011，37(3)：63-66.

［7］彭宇，龐景月，劉大同，等.大數據：內涵、技術體系與展望［J］.電子測量與儀器學報，2015，29(4)：469-482.

作者：王永飛 單位：山西焦煤集團有限責任公司