论用于采集矿井工作面数据的计算机信息管理系统开发

　　0、 引言

　　在煤炭企业的生产过程中，安全问题是一个永恒不变的话题。井下工作面的质量好坏，直接影响着其支护能力的强弱。其中，较为重要的就是其顶板的动态信息。为了能够更好的监控矿井工作面的各项数据，对其进行科学的系统化管理，文中将构建出一个计算机信息管理系统，为井下作业提供更安全的监测服务。该系统不但具有实时性、规范性和普遍适用性，而且具备打印功能，可以将收集到的各种指标以报表形式展现给管理人员。

　　1、 系统主要功能

　　因煤炭井下作业的环境特殊，所以要求在对其工作面进行数据采集和信息检测时必须要使用 C/S 双层模式。Micorsoft SQL Server2000 主要负责实现该系统的数据库功能，用户使用的软件环境为 Visual BASIC6.0，而系统还预先为客户开通了一个通过 Access 访问本地数据库的特殊权限，但一般情况下还是需要利用ADO 技术对数据库进行访问。

　　该计算机信息管理系统的设计目的主要是实现对矿井工作面质量和动态数据的监控工作，保障井下工作人员的生命财产安全。根据其功能性质的不同，可以将该系统的功能分为以下几大板块：信息的录入和处理、信息的汇总与分析、信息的整合与报表的生成、信息的存储与备份、信息综合管理等，如图 1 所示。

　　（1）信息的录入和处理：负责工作面基础设备、工作面、传输通道等信息的录入，然后经过一系列的处理和维护，为后期制作监测报表打下基础。
　　（2）信息的汇总与分析：该部分为本系统的核心环节，来自于工作面的基础信息经过一定的处理与维护就会形成具有针对性的统计数据，而以此为基础制作出来的工作面质量和动态信息的折线图，便成为评价工作面性能好坏的依据。
　　（3）信息的整合与报表的生成：这个板块主要负责将上个环节中汇总出来的信息进行综合性的整理，并且形成具有统一规范格式的报表。
　　（4）信息的存储与备份：将整合好的数据进行分类存储，并且定时备份，即方便工作人员随时调用数据，又保证了信息数据的安全性和可逆性。
　　（5）信息综合管理：此处可以实现工作面基础信息的初始化，并且可以帮助恢复丢失的数据，确保了系统中信息存储的准确性。
　　（6）辅助功能：包括客户权限设定、系统索引和重要参数设置等。

　　2、数据库的规划

　　2.1数据库逻辑模型

　　在计算机信息管理中，数据库是一切功能实现的核心环节。所以，在进行该系统的规划时，首先就考虑其数据库是否合理，这直接影响着整个模型的成功与失败。在对矿井工作面的动态信息进行收集和处理时，因为其数据一直都处在动态变化中，所以经常会出现数据冗余、丢失或产出异常等想象。为了尽可能的避免上述情况的出现，就将本系统数据库选用的执行标准为三级范式。

　　那么，在规划矿井工作面计算机信息管理系统中的逻辑模型时，便明确所有实体之间存在的联系。下面将用矩形框架代表实体，菱形图标代表实体间的关系，便生成了图 2。从图 2 中的布局不难分析出，一个实体可以和多个实体发生关联，也就是说实体之间存在着一种一对多的关联结构。

　　2.2数据库物理设计模型

　　既然该信息管理系统中的实体间存在着一对多的关联结构，便可以将其形象化成一种“父子”关系，也就是说将其转化成父子表，其中将主键表设为父表，外键表则为子表。

　　在实际操作中，系统中原本的基础数据对应着工作面中的多个参数。那么，如果工作面和回采工作面的信息均位于主键表中，数据库物理地址中便将工作面和回采工作面的ID设定为主键；但如果回采工作面的基础信息存放在了外键表中，该物理表就会重新生成一个新的主键 ID，工作面和回采工作面的 ID自然为外键。这样，不但保证了系统数据的完整性而且维护了实体间一对多的关联结构。

　　3、技术实现

　　3.1数据录入与管理

　　由客户直接录入的基础数据和计划数据、通过直接录入数据运算得来的计算数据、包含矿井设备参数和运行状况信息的日报数据及历史数据组成了矿井计算机管理系统中的数据信息。为了能够提高客户录入数据信息的工作效率，系统为文本框选取了一个适宜的控件，即MSHFlexGrid，这样一来所构成的组件功能与Excel表相似，因此提高了数据信息的录入速度。

　　3.2 报表的生成与管理

　　作为数据传送和存储的最终形式，报表就是矿井计算机管理系统的工作日报。

　　鉴于客户的日常工作量及方便使用等因素，在对管理系统进行研发时需要充分的顾及到报表操作的合理设计，以保证报表的生成准确性、浏览和传输的方便性及管理的高效性，因此针对报表操作，系统选取了一种较适宜的控件，即 MSH－FlexGrid。除此之外，报表还可以方便的转换为 Excel 的形式，无论是单张报表还是批量报表，都能够实现转换，进而就实现了报表的打印需求。

　　3.3 数据库事务和触发器

　　众所周知，没有所谓的单一数据，如果对数据库中的数据进行修改，那么就会同时改变与之有某种关联的其他数据，这样一来数据就会有很大的差异，甚至是发生缺失情况，而且这种缺失和改变不能进行还原。因此基于SQL Server 数据的诸多参数，将事物和触发器加入到了数据库中，以避免上述情况发生。

　　在访问数据库的时候，每一个原子单位都会对应一个所谓的事务，而且事务的原子形态不会受到任何形势的影响而发生改变，所以通常都会选取事务来进行数据的存储，这样一来数据就不会发生缺失和错误。所谓的存储过程，就是用户组合、编译、优化及在对应的 SQL Server 中存储 SQL 语句的过程。数据库服务器在执行此项任务的时候，会根据过程的名称及规格数据两方面来存储 SQL 语句，结束后对客户进行反馈。其对于运行状态的有利影响与 T-SQL 异曲同工。

　　但是，数据在存储的过程中往往会出现缺失的现象，所以这就需要一种不一样的存储过程，即触发器，它能够主动的去防止修改数据的任何行为，对于数据的完整具有强制性的保护作用。

　　3.4在线升级技术

　　系统基于远程访问数据库、FTP、文件压缩等技术，能够完成客户端与服务器进行连接，在线更新软件，以减少对于软件的维护并加快升级速度，保证升级能够顺利完成。

　　关于软件的升级，设计成了在线的形式，主要流程是首先为升级任务配置一个服务器，然后在此服务器中建立一个目录专门用来存放需要升级的应用程序的最新文件。然后运行客户端相关的软件，同时就连接上了服务器，进而自动检测应用程序的版本是否与最新版本的文件相同，如果发现不同，那么就会立即发出更新通知，客户端可以选择进行文件升级或者不升级，此时系统也有2 种情况发生，第一种就是备份之前的旧版本，然后进行新版本文件的载入与更新，这样一来可以预防升级失败后对系统造成破坏；第二种就是放弃更新文件，加载旧版文件。

　　处于工作状态下的 Windows 系统中的.exe 文件属于只读文件，没有任何可以进行改变操作的权限，所以新旧.exe文件之间不能相互之间进行替代，只有通过update.exe 文件启动升级管理程序才能对.exe 文件实现更新。Update.exe 具有运行客户端软件时的优先启动权，完成启动后，主动连接服务器，如果发现新版.exe文件会马上进行更新处理，旧版.exe 被替换之后，系统的主程序在update.exe 文件的牵引下开始运行，同时关闭更新程序。

　　4、 结语

　　基于模块化程序等技术研发出来的矿井工作面计算机信息管理系统，在扩展、维修及升级等方面非常卓越，得到了唐山很多煤业公司的认可和使用，而且认为这个管理系统效果非常好，对其评价极高。

　　参考文献：
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　　[3] 徐海东.对推进煤矿企业安全文化建设的探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2009(8):19-21.