计算机信息管理系统在矿山工程中的实施方案探讨

白露君

（甘肃能源化工职业学院，甘肃 兰州 730207）

矿山工程就是以矿产资源为基础，在矿山进行资源开采作业的工程技术学，包括地面工程和地下工程两个部分。由于矿山工程信息具有数据量大、来源多样、非结构化数据多等显著特征，因此需要采取有效手段对矿山工程中的信息数据进行管理，从而提升矿山工程信息数据的利用率。结合国内外的研究现状，将传统的管理模式应用到矿山工程中，存在实施效果不佳的问题，主要体现在信息的调取速度和利用效率方面，针对目前矿山工程信息管理工作中存在的主要问题，引入计算机信息管理系统。

计算机信息管理系统的核心工具就是依靠计算机，对数据进行相应的采集、处理、存储、分析，进而实现对数据的整合处理[1]。

1 矿山工程中计算机信息管理系统设计

采用矿山工程与计算机信息管理系统相融合的实施方案，分别从硬件设备、存储数据和管理功能三个方面，设计并开发基于矿山工程的计算机信息管理系统，为矿山工程的管理人员提供一个集信息处理、数据汇总、资源定向等功能于一体的信息管理方案。

1.1 安装计算机信息管理硬件系统设备

计算机信息管理系统的物理结构主要由服务器、传输网和客户端三部分组成，其中服务器端又可分为数据库服务器和网络服务器两大类[2]。资料库伺服器接收客户的工作要求，并在后台执行各种资料作业，以及处理矿山工程空间资料库。数据由SQLServer2000数据库管理，主要提供矿山地质数据，用户权限数据，矿山储量数据的修改，更新等服务。此外系统的网络服务器选择了IIS模型，便于对数据库服务器核心部件进行调用，具有良好的地图服务引擎支持和互操作能力。

1.2 搭建矿山工程信息管理数据库

由于采集到的矿山工程信息量比较大，且信息比较混乱，为了方便后续矿山工程管理，此次采用计算机信息管理系统对采集到的矿山工程信息进行分类存储[3]。

根据矿山工程管理需求，利用计算机信息管理系统将矿山工程数据信息以表格的形式存储到计算机数据库中，其中包括：矿山工程基本信息、设备信息、地质环境信息、人员信息、开采信息等，并将采集到的所有矿山工程信息根据信息属性自动存储到相应的表格中。矿山工程信息的存储结构如表1所示。

表1 矿山工程基本信息表

结合表1的存储格式，在矿山工程信息管理系统的数据存储过程中，还需要建立相应的存储过程，为方便矿山工程信息查询，存储过程是一组由SQL语句组成的存储功能的集合。

1.3 实现矿山工程信息管理软件功能

1.3.1 矿山工程信息的收集与规范化处理

矿山工程施工前，将包括矿山图像、施工数据、人员信息、矿区范围内的所有项目资料等全部导入计算机信息管理系统。因为数据源并不固定，所得到的数据类型和数据格式也有差异，因此需要在存储数据前对其进行标准化处理。就拿采矿工程中的图像信息来说，图像数据是分层的，每一层的元素都可以使用ArcToolbox中的ConversionTolls工具，转换成shape，或者使用ArcMap中的ExportData工具导出为shape，或者导入空Geodatabase元素类。此转换方式是将各地区的物以点、线、面要素分层，不能满足工程管理中地形要素和各种地物要素分层的要求，故选用MapInfo软件中的通用转换器进行格式转换，不同要素先转换为ArcGIS中的.tab数据，然后加载到.shp格式。

1.3.2 矿山工程地质环境信息管理

矿井工程地质环境信息管理的目标是明确建设方向，确保矿井工程施工安全，其管理对象是矿井工程施工区域图。工程图管理主要包括导航图和地图管理，矿块信息查询，专题图制作等。对相关地理空间数据和图形进行管理，可对地图进行任意层次化、缩放、漫游、编辑修改等。

1.3.3 矿山工程施工人员信息管理

除了施工人员姓名、年龄、工作内容等基本信息外，还需要对处于施工状态人员的位置进行定位管理，在已知发射功率和天线增益的情况下，通过测量接收的信号强度，则可以估计发射节点和接收节点之间的距离，从而确定施工人员的移动距离，进而确定其所在位置。其求解过程可以表示为：

式中P(d)和P0分别为距离发射点d和参考距离d0位置上的信号强度，n为路径衰减指数，X表示遮蔽因子，d0即为接收端的参考距离。

（4）矿山工程动态监测与预警管理。确定采掘边界，采掘计划的制定必须遵循相应的规范。其动态监控和预警功能，可使矿管人员随时对不符合各项规定的矿井进行检查，制定新的开采方案。此部分功能也采用了地质图和属性信息表的互查功能，对于查询超限物品，地质图上会显示超限物品的矿点。

2 系统实施效果测试

以测试计算机信息管理系统在矿山工程中的实施效果为目的，设计系统测试实验，并设置传统的矿山工程信息管理方法和文献[1]中提出的项目管理方法作为实验的两个对比项。矿工信息管理系统开发选用客户机专用配置：奔腾1.8G、RAM1G以上、硬盘80G及以上。通过安装ArcEngine和ArcGISIMS获得GIS控制环境。

在矿山工程信息管理系统中输入多个管理任务指令，包括矿山开采进度查询、矿山人员位置查询、矿山施工成果查询、矿山工程使用设备查询、施工设备故障数量统计等，矿山储量查询等，并观察三个管理方案下输出的查询结果，其中应用计算机信息管理系统输出的查询结果如图1所示。

图1 矿山储量查询结果输出界面

通过多次操作发现三种信息管理方法均可以得出预期的管理查询结果，但查询速度存在差异，通过对信息管理后台数据的提取，可以得出管理功能运行速度的统计对比结果。

3 结束语

通过实例分析的方式，证明了设计管理方案在实际应用中的适用性，以此为依据，证明此次优化设计的必要性。因此，有理由相信通过计算机信息管理系统应用与实施，能够解决矿山工程管理中存在的缺陷。

然而在系统实施效果的测试实验中，未对测定结果的精密度与准确度进行检验，在未来针对此方面的研究中可以加以补足。