井下设备设施GIS管理系统设计与分析

王延延

摘要：随着经济的发展与社会的进步，我国对能源的需求变得越来越大，尤其是煤炭资源，这也使得当前我国对煤矿的需求日益增长，但是在煤炭开采的过程中，井下安全事故的频发使得我国煤炭安全生产的速度受到了一定的影响。因此，为切实提升煤矿安全生产质量，满足我国经济发展对煤炭资源的基本需求。本文将对当前井下设备设施GIS管理系统设计与分析进行研讨，以供参考与借鉴。

关键词：井下设备设施；GIS管理系统；总体设计

引言：就我国当前井下设备设施的管理情况而言，我国井下设备设施的主要管理流程为：基于CAD模式下，井下设备设施会在布置图中显示出其所在位置，并定期对其进行更新，以此来完成井下设施设备的位置更新与管理，并定期派专业的维修人员对其进行维护检修，将其检修情况编制成报表，若是设施设备发生故障，那么故障设施所在区域就需要停工停产，等待设备更换后，方可复工复产。但是这种管理模式缺少专业的管理软件，并且不能自动化办公，使得当前设备设施管理效率相对较慢。

一、井下设备设施GIS管理系统设计内容分析

当前井下设备设施GIS管理系统的设计分析内容主要涵盖空间数据模型、台账数据模型以及专题图制图等，井下设备设施GIS管理系统主要是为了应对当前煤矿机电科的实际工作需求而进行设计的。利用GIS技术来对当前的井下设施设备进行可视化的管理，通过GIS技术对当前设备管理问题进行综合地解决，从而使得当前煤矿生产更具安全化、专业化以及高效化。井下设备设施GIS管理系统会构建完善的数据信息资源库，并利用Geodatabase空间数据库作为其数据分析基础，对当前井下设备设施的空间参数以及数据模型进行集中的管理，并在ArcSDE技术，将空间数据与非空间数据进行结合，以此来真正的实现台账的自动化管理，充分的将PLC技术GIS技术进行有效的综合。并借助VP-UML技术对当前软件设计进行建模，并对管理系统进行深入地剖析，以此来有效地完善系统设计。

二、井下设备设施GIS管理系统的设计与分析

（一）管理系统的结构设计与分析

针对当前井下设备设施GIS管理系统的结构设计，技术人员可以将其设计成为独立结构的功能模组。通常情况下，井下设备设施GIS管理系统的功能模组一共可以分成以下10种组块，这种模组共同构成了当前井下设备设施GIS管理系统的总体结构。分别为物料模组、废弃设备模组、设备检索模组、数据库模组、预处理模组、采购模组、设备运转模组、设备检修模组、数据输出模组以及专题模组[1]。

（二）管理系统的总体逻辑结构设计与分析

井下设备设施GIS管理系统的总体逻辑结构一般可以将其分为五类，这五类逻辑结构同样也是分层式结构，分别为用户层、管理层、基础层、访问层以及逻辑层。

第一，用户层。用户层会切实依据当前井下设备设施GIS管理系统的主体服务目标，为其提供与之相对应的服务，以此来有效地构建起符合不同层面用户的实际需求界面，其中用户层中包含矿长、总工、机电科领导以及科员。

第二，管理层。这里的管理层也被称为数据管理层。其主要的管理对象就是各种数据，对当前管理系统中所产生的数据进行分类管理，并在大数据库管理系统的基础上构建起台账与空间数据库，利用存储数据的方式对当前井下的基础设施设备进行管理，以此来实现网络环境以及硬件设施的集中管理，为当前井下设备设施GIS管理系统的运行提供强有力的数据信息支持。管理层会利用Oracle数据库技术来对当前的系统数据进行管理，在数据的准备阶段会借助空间数据库技术对其进行编制以及建模分析，并将更新后的数据全部输送到空间数据库之中。

第三，基础层。文中的基础层是指井下设备的基础层，当前井下的基层设备主要包含网络设备、实际操作系统以及服务器。

第四，访问层。访问层也被称为数据访问层，是对井下设备设施GIS管理系统的各项基础业务进行服务的，借助CSLA、ADO.NET等技术对二维关系表进行综合的管理，并对数据属性的访问功能给予一定的支持，技术人员会使用FTP技术为当前的远程文档访问提供技术支持。

   第五，逻辑层。井下设备设施GIS管理系统的逻辑层就是当前系统各类功能与应用的总体体现，例如，空间分析、可视化管理、台账自动化管理以及系统管理等。

（三）管理系统的开发流程设计与分析

井下设备设施GIS管理系统之间各个模组之间的关系就是基于软件设计流程而存在的，当前管理系统的软件开发流程的主要模式一共有两种，分别为原型以及瀑布模型。

其中瀑布模型并不是我国创造出来的，而是在上个世纪七十年代由西方经济学家温斯顿所提出的软件开发模型，由于瀑布模型的整体结构简单且合理，为软件的开发极大地节约了研发时间，并在一定程度上降低了流程损失风险，所以直到如今瀑布模型仍在被使用。基于瀑布模型理论对软件进行开发，可以将其整体的软件开发流程分为六个部分，分别为立项、需求分析、设计、编写程序、软件测试以及实际运行。而这六个部分之间的逻辑关系是相互连接的，是由上而下的逐级式开发设计。借助瀑布模型对软件进行开发，会使得软件每一个模组之间都可以存在着一定的顺序性以及依靠性。这就需要技术人员对其管理系统的实际需求进行了解与掌握，并根据其需求对管理系统中的实际功能进行排序。在瀑布模型下，井下设备设施GIS管理系统的开发模式会在其开发的过程中对系统内部程序进行充分的检测，在结束一层开发任务后，可以不对其他的部分进行考虑，而是可以直接进入到下一层。并在迭代模型中选择瀑布模式。但是值得注意的是，在技术人员使用瀑布模型对井下设备设施GIS管理系统进行流程设计与开发的过程中，在其设计阶段是不能进行有效的反馈工作的，一般都是在开发工作进行一段时间后，在其设计的后期才可以对其程序结果进行检查

[2]。

而原型模型需要技术人员构建一个可以反映用户需求的原型系统，并让用户使用该原型系统，之后技术人员会根据用户的使用建议或是意见对原型系统进行调整，之后再让用户进行使用，用户再次提出意见或是建议，技术人员再对其进行调整，往复几次，从而有效地构建起符合用户需求的井下设备设施GIS管理系统。这种开发流程设计方式需要技术人员与用户进行一段时间的信息沟通，在交互式作业下，设计研发出最为合适的井下设备设施GIS管理系统。

结论：综上所述，对井下设备设施GIS管理系统的设计进行综合的分析，并在此基础上对其进行优化与调整，不仅可以充分地提升当前煤矿生产的安全，而且还可以极大地提升煤炭开采工作的效率与质量，确保工人的人身安全，最大限度地满足当前经济发展对于煤炭资源的实际需求。因此，需要有关技术人员切实做好井下设备设施GIS管理系统的优化与设计，以此来充分提升井下设施设备的管理质量与效率，从而促进我国煤炭事业的快速发展，为我国的国民经济增长贡献力量。

参考文献：

[1]孙斌. 煤矿井下机电设备的管理与维修[J]. 能源与节能,2022,(06):137-138.

[2]曲祥祥. 浅析煤矿机电设备维修管理模式及发展趋势[J]. 矿业装备,2022,(03):134-135.