矿用移动安全管理系统设计.pdf
第 4 1卷 第 2期 2 0 1 5年 2月 工矿 自 动化 I ndu s t r y a nd M i n e Aut o ma t i o n Vo 1 . 4 1 NO . 2 Fe b . 2 0 1 5 文章 编号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 5 0 2 0 0 0 6 0 4 DOI 1 0 . 1 3 2 7 2 / j . i s s n . 1 6 7 1 2 5 1 x . 2 0 1 5 . 0 2 . 0 0 2 罗克 , 杜志刚 , 包建军 , 等. 矿用移动安全管理系统设计[ J ] . 工矿 自动化, 2 0 1 5 , 4 1 2 6 - 9 . 矿甩移动安全管理系统设计 罗克 , 杜 志 刚 , 包建 军 , 王伟 天 地 常州 自动化 股份 有 限公 司 ,江苏 常州 2 1 3 0 1 5 摘要 针 对煤矿 现有 应 用 系统 的主要 功 能局 限在 P C端 的 问题 , 提 出 了一 种 基 于 A n d r o i d操 作 系统 的矿 用 移动安 全 管理 系统设 计方 案 , 重点 阐述 了其主要 架构 、 功能设 计 和数据 库设 计 。该 系统 可 以很 好地接 入 人 员定位 、 监 测监控 、 视 频 监控 、 OA 办公 等 系统 。试 运行 结果表 明 , 该 系统运 行 稳 定 , 功 能完善 , 操 作 简便 , 极 大地方便 了企业 办公 , 符合 用 户需求 。 关键 词 移动 安 全管理 ; An d r o i d ;S S H 框 架 ;数据 库 中图分类号 TD 6 7 9 文献标志码 A 网络出版时间 2 0 1 5 一 O 2 一 O 3 1 5 0 9 网络 出版地址 h t t p / / ww w. c n k i . n e t / k c ms / d e t a i l / 3 2 . 1 6 2 7 . t p . 2 0 1 5 0 2 0 3 . 1 5 0 9 . 0 0 2 . h t ml De s i g n o f mi n e us e d mo b i l e s e c ur i t y ma n a g e me n t s y s t e m LUO Ke , DU Z h i g a n g , Ti a n d i Ch a n g z h o u Au t o ma t i o n BAO J i a n j u n. W ANG We i Co . ,Lt d . ,Ch a n g z h o u 2 1 3 0 1 5,Ch i n a Abs t r a c t I n v i e w o f p r o bl e m t ha t m a i n f u nc t i o ns o f e x i s t i ng s ys t e m of c o a l mi ne we r e l o c a l i z e d i n t he PC t e r mi n a l ,t h e p a p e r p r op o s e d a d e s i gn s c h e me of m i ne us e d m o b i l e s e c u r i t y ma na g e m e n t s ys t e m b a s e d on And r o i d op e r a t i ng s y s t e m . I t m a i nl y di s c u s s e d s ys t e m a r c hi t e c t ur e, f u nc t i o n d e s i g n a n d da t a b a s e de s i g n. The s y s t e m c a n be a go o d a c c e s s t o pe r s o nne l p os i t i on i ng, mon i t o r i ng a n d c ont r ol , v i d e o s ur v e i l l a n c e ,OA o f f i c e s y s t e m , e t c.Tr i a l o pe r a t i o n r e s ul t s ho ws t ha t t he s y s t e m ha s hi g h r e l i a b i l i t y, pe r f e c t f u nc t i o ns a nd us e r f r i e n dl y i n t e r f a c e,whi c h gr e a t l y f a c i l i t a t e s t he bus i ne s s of f i c e a nd m e e t s t he u s e r ne e d s. Ke y wo r d s m o bi l e s e c u r i t y ma n a ge m e nt ;Andr o i d;SSH f r a me;d a t a ba s e 0 引言 我 国煤 炭 资 源 丰 富 , 煤矿 安 全生 产 一 直是 煤 炭 行 业 的重点 研究课 题 之一 。随 着计算 机技 术 的不 断 发展 , 六大系统1 l 在煤矿的应用功能不断更新 , 但这 些 系统 的 主要功 能还 是局 限在 P C端 和局 域 网 环境 下使用 , 功能利用和效率没有实现最大化 , 无法保证 消 息 的实时性 , 导 致 煤 矿 领 导 和管 理 人 员 不 能 随 时 随 地全 面掌 握全 矿井 的工作 状 态 。手 机 的应用 推广 使得利用智能手机平 台对煤矿各 系统进行监测监 控 、 指 挥 调 度 成 为 可 能 。本 文 主 要 阐 述 了 基 于 An d r o i d系统 的矿 用移 动安 全管 理 系 统 的总 体 架 构 和设计 思路 。 1 系统 架构 矿用 移 动 安 全 管 理 系 统 包 括 2个 主 要 部 分 An d r o i d客 户 端 的 开 发 和 基 于 S S H S t r u t s S p r i n g Hi b e r n a t e 框 架 的服务 端代 码 的编 写 。系 统 架构 如 图 1所示 。目前 , 用于移 动终端的操作系统 主要有 3种 苹 果 公 司 的 I O S 、 谷 歌 的 An d r o i d和 微 软 的 Wi n d o ws P h o n e系 统 。Wi n d o ws P h o n e系 统 市 场 价格偏 高, 不 适合在 煤矿进行 普及 , 与 l OS相 比, An d r o i d操 作 系统 具 有 比较 明 显 的优 势 ] , 其 中 最 重 要 的当属平 台的 开放 性 、 用 户 可 选 终 端 的 多样 性 收稿 日期 2 0 1 4 0 7 2 2 ; 修 回日期 2 0 1 4 1 1 1 3 ; 责任编辑 胡娴 。 基金项 目 中煤科_T集团常州研究院有限公司研 发项 目 1 3 GY0 0 5 ; 天地科技股份有限公司技术 创新基 金项 目 KJ 一 2 0 1 3 T D CZ 一 0 3 。 作者简介 罗克 1 9 8 3 一 , 男 , 湖北鄂州人 , 工程 师, 主要研究方 向为多媒体通信技术 、 计算机软件设计与开发 , E - ma i l f e n g q l k q q . c o rn。 2 0 1 5年 第 2期 罗克 等 矿 用移动 安全 管理 系统设计 7 。 和 G o o g l e 应 用 的无缝 集成 Ⅲ , 这 使 得 An d r o i d拥有 了移 动 终 端 中 其 他 智 能 系 统 无 法 比 拟 的 市 场 占 有率 。 回 国 国 智能终端 智能终端 智能终端 文件系统 人 员定位 违章 管理报表管理 图 1 矿用移动安全 管理 系统架构 S S H 是 一个 开 源集 成 框 架 。集 成 S S H 框 架 的 系统 可 以分 为表 示层 、 业 务逻 辑层 、 数 据持 久层 和 域 模块 层 , 使用 者 可 以在短 期 内搭建 结 构清 晰 、 可复 用 性好 、 维护方便 的应用程 序。其 中, 使用 S t r u t s作 为 系 统 的 整 体 基 础 架 构 ,负 责Mo d e l Vi e w C o n t r o l l e r MVc 的分 离 , 在 S t r u t s框 架 的 模 型 部 分 , 控制业务跳转 ; 利用 Hi b e r n a t e 框架对持久层提 供 支持 ; S p r i n g做 管 理 , 管 理 S t r u t s和 Hi b e r n a t e 。 采用这种开发模型 , 不仅实现了 MV C的彻底分离 , 还 实现 了业 务 逻辑 层 和持 久 层 的分 离 , 大 大 提 高 了 系统 的可 复用 性 , 而且 由于不 同层 之 间耦合 度 小 , 有 利 于 团 队成员 并行 工 作 , 极 大 地提 高 了开发 效 率 。 J S ON J a v a S c r i p t 0b j e e t No t a t i o n 是 一种 轻量 级 的数 据交换 格 式 , 可 在 多 种 语 言 之 间 进 行 数 据 交 换 。J S ON 易 于 阅读 和 编 码 , 且 是 J a v a S e r i p t 规 范 的子 集 , 能 被 支 持 J a v a S c r i p t的 浏 览 器 所 解 析 。 目 前 网络 上 通 用 的 数 据 交 换 格 式 XML e X t e n s i b l e Ma r k u p L a n g u a g e , 可 扩 展 标 记 语 言 , 在 实 际 应 用 上存 在 不 少 缺 陷_ 5 ] 。研 究 表 明 , J S O N 的数 据 传 输 效率明显优于其他数据传输格式 ] 。 2 系统 功能设 计 原则 矿用 移 动安全 管 理 系统 的设计 原 则 1 先进性 至少保证 3 ~5 a不落后 , 且运行可 靠 , 这就要求系统开发要采用先进 、 成熟 的技术 , 具 有强大的应用数据整合能力 , 可 以满足煤矿企 业信 息融合和拓展的需要 。 2 实用性 符合煤矿管理业务的工作需要 , 按 照 先进 的运作模 式 , 实 现 生 产 监控 信 息 收集 、 处 理 、 查询 、 统 计 、 分析 等 功 能及 无 纸化 办 公 , 综 合 管 理 业 务模 块 可灵 活操 作 , 可提 高煤 矿企 业管 理水 平 。 3 经济 性 尽 量 有效 地利 用 现有 设 备 , 建 立一 个尽可能高水平 的、 完善 的煤矿移动信息管理网络 系统 。 4 可操 作 性 在 系统 维 护 和后 期 扩 展 上尽 量 做到操 作 简单 , 甚 至不 用维 护 ; 应 用 软件 在安 装时 能 将 运行 环 境 和 相 关 的 配 置 信 息 自动 配 置 到 服 务 器 中, 保 证用 户 安 装 完 毕 即 可 投 入 使 用 ; 系 统 在 扩 展 时 , 用 户 只需 进行 简单 配置 即可 ; 提 供人 性化 操作 界 面 , 简单易学 ; 提供网络性能及网路故障查询诊断功 能 , 使用户及时了解系统的运行状况和网络状况 。 矿 用移 动安 全管 理 系统 涵盖 了六 大系统 的 多个 功 能 , 软 件 架构 如 图 2所 示 。 人 员 定 位 系 统 }一 _ 设备维检管理系统 服 ● ● 一 视 频 监 控 系 统 哲 序 I l 【监 测 监 控 联 动 系 统 卜.卜 l 违 章 管 理 系 统 卜 l O A 办 公 系 统 I I I 其 他 系 统 } - _ 客户端功能 图 2 矿用移动安全管理系统软件架构 1 人 员定 位 系统 通过 具有 唯 一 I D号 的人 员 定 位标 志卡 , 实 时 了解生 产场 所 内人员 的准 确数 量 、 人 员流 动情 况及 各 区域 人 员 的分 布情 况 ; 查 询 人 员 历 史停 留区域及 历 史 活 动 轨 迹 ; 统 计 与 考 核生 产 岗 位人 员 的出勤 情况 , 生 成生产 人 员考 勤 的 日报 表 、 月 报 表 ; 对 重 要 岗位 、 重 要 工 种 的值 勤情 况 进 行 统 计 , 防止缺 岗、 串岗等情 况 发生 。 2 设备 维 检 管 理 系统 设 备 巡 检 功 能是 充 分 利用 智能 移动 终端 的最 好体 现 。管 理人 员可根 据 生 产现 场 的实 际 情 况 并 通 过 软 件 自 由地 编 写 巡 检 计 划 , 编制 完成 后 将计 划 发送 至巡 检 终 端 。巡 检 人 员 按 照计划 要 求 , 在 规 定时 间 内执行 规定 的任 务 , 完 成 任务后将数据上传到服务器。管理人员可通过系统 对 接收 到 的数据 进行 分析 处理 。 3 视 频 监 控 联 动 系 统 矿 用 移 动 安 全 管 理 系 统通过调用视频服务器接 口集成视频监控系统, 可 直 接查 看生 产 场所 的实 时 状 况 , 同时 支 持调 阅相 应 的历史 视频 。 8 工 矿 自动 化 2 0 1 5年 第 4 1卷 4 监测 监 控 系 统 通 过 监测 监 控 系 统 提 供 的 接 口 , 可 以实 现对 生产 场所 的设 备状 况 、 危 险气体 浓 度 等 的实 时查 看 , 支持 用 户查看 历史 记 录 , 当生产 场 所 出现异 常报 警信 息 时 , 可 实 时将 报 警 短 信 推 送 给 相 应 的责 任人 , 保 证生 产人 员 和设 备 的安 全 。 5 违章 管理 系 统 通 过 接人 违 章 管理 系 统 , 可 在 移 动终 端进 行违 章 查 询 和 录入 , 及 时 发 现 并 制 止 违 章 , 有效 地 改善 了职 工 的工作 环境 , 实 现 了违章 管 理 的无纸 化 办公 。 6 OA办 公 系统 在移 动端 查看 A 办公 系统 信息 , 可 及时 掌握 重要 通 知 , 提 高 了办公 效 率 。 7 其 他 系统 可 根 据 企 业 的实 际 需 求 扩 展 系 统功 能 。 3 系统 数据 库设 计 矿 用 移 动 安 全 管 理 系 统 数 据 库 使 用 S OI S e r v e r , 在 设计 时 主要考 虑 用 户权 限 的问 题 , 使 用角 色来 判 断用 户权 限 , 数据 库结 构如 图 3所示 。 T Ap p Gr o u 0 图 3数 据 库 结 构 移动 终端 的权 限控 制 用 户登 录移 动终 端 时 , 客 户端 将用 户名 和 密码 传 递 到 后 台 , 服 务端 首 先 判 断 用 户 名是 否 有 权 登 录 ; 成 功 登 录 后 , 再 通 过 父 节 点 I D 判 断 用 户 有 权 使 用 的 一 级 、 二 级 应 用 , 将 应 用 Ap p的相关 信 息通 过 j s N 数 据 返 还 给 客 户 端 , 解 析 J S ON数 据 就可 得 到相关 信息 。 we b页 面 的权 限控制 We b页面权 限控 制 是通 过 自定 义标签 来 实现 的 。用 户登 录 We b页 面 时 , 首 先校 验 用户 名 和密 码 是 否 正 确 , 然 后 根 据 提 交 的用 户名 查 询数 据库 表 中该用 户 所属 的组 I D; 根 据组 I I 查询 出该 组 所 拥 有 的 标 签 功 能 权 限 , 并 动 态 生 成 J a v a S c r i p t 语 句 , 通 过 HTMI 协 议 返 回给 浏 览器 客 户端 ; 浏 览器在 加 载标 签 时 会 自动 示 陔用 户名 所 属组 别对 应 的功能 标 签 , 这 样 就 可 以控 制 不 同组 拥 有 不 同 的 We b页而管 理权 限 。 4 系统安 装 矿用移 动 安全 管理 系统 硬件 主要包 括 数据库 服 务器 、 安 全 管理 系统 服 务器 和 An d r o i d系 统智 能 终 端 。软件模 块 主要 包 括 安 伞 管 理 系统 服 务端 软 件 、 安 全 管理 系统 客户 端软 件 和采集 程序 。 系统 安 装 之 前 , 首 先要 系 统 服 务器 I 配 置运 行环 境 , 在安全 管 理系统 服 务器 f 安 装 J AVA运 行 环境 J D K, 并 且 按 照 以 下 方 式 配 置 环 境 变 量 新 建 J AVA H ME变量 , 其值 设置 为 J D K 的安装 日录 ; 新建 C I AS S P ATH 变量 , 并设其值为“ . ; J AVA H ME \ 1 . b ; J AVA H ME \l i b \t o o l s . j a r ”; 修改 p a t h变 量 的 值 , 添 J J Ⅱ “ J AVAH ME / b i n ”和“ %J AVA HO ME%/ j r e / b i n ” 。可 以使 用命 令“ j a v a v e r s i o n ” 查 看 J AVA 版 本 号 , 来 验 证 J D K 是 否安 装成功 。 T o mc a t 是 Ap a c h e软 件 基 金 会 旗 下 的 一 个 开 源 的轻 量级 服务 器 , 它 最初 m S u n公 司 的软 件 架 构 师开 发 , 并最终 被 S u n公 司 贡 献给 Ap a c h e基 金 会 , 因此 , To mc a t 对最 新 的 S e r v l e t 与 J S P规 范 总 能 完 美支 持 。 其 技 术先进 、 性 能稳 定 , 运行 时 只需 占用 较 少 的系统 资源 , 扩 展性 好而 且免 费 , 成 为 日前 比较 流 行 的 We b应 用 服 务器 。 。 I o ma c a t 的安 装包 可 从 A p a c h e To mc a t 官 网 I 下载 得 到 , 安 装 时 可以 设 置 管理 员登 录用 户 名 和 密码 以及 Ht t p连 接 端 口号 默认 为 8 0 8 0 。在 F o mc a t 中部 署服 务端 应用程 序 十分 容 易 , 只 需 要 在 I DE I n t e g r a t e d 1 e v e l o p me n t E n v i r o n me n t , 集成 开 发环 境 中将 已经 开 发 完 毕 的 服 务端 应用 程 序 打 包 成 WAR格 式 并 导 } { J 。 然 后 将 这个 WAR 文 件 拷 到 F o mc a t的 We b a p p s下 即可 。 5 结 语 分析 丫煤 矿 企业 现 有 系 统 的特 点 , 开 发 一 套 基 于 c / s模 式 的矿 用 移 动 安 全 管 理 系 统 。 客 户端 通过 HTTP与服 务端 进行 J S N 格 式 的数 据 交互 , 并对 系统 数据 进行 分 析和 展现 。陔系统一 方 而推 广 了 An d r o i d智 能 手 机 等移 动 设 备 的应 用 领 域 , 兄 一 方 面也 增强 了煤 矿安 伞 系统 的监控 力度 。该系统 已 经 于 2 0 1 3年 1 2月 应 用 于 山东 能 源 临矿 集 团 某 煤 矿 。实 际应 用证 明该 系统 能够 同现 有 的煤矿 系统 相 第 4 1 卷 第 2期 2 0 1 5年 2月 工矿 自 动化 I ndu s t r y a nd M i ne Au t omat i on Vo 1 . 4 1 NO .2 Fe b . 2 0 1 5 文 章编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 O 1 5 0 2 0 0 0 9 ~ 0 5 DoI 1 0 . 1 3 2 7 2 / j . i s s n . 1 6 7 1 - 2 5 1 X . 2 0 1 5 . 0 2 . 0 0 3 赵龙 , 宋建成, 田慕琴 , 等. 综采工作面液压支架集 中控制系统设计[ J ] . 工矿 自动化 , 2 0 1 5 , 4 1 2 9 - 1 3 . 综采工作面液压文架集中控制系统设计 赵 龙 , 宋建 成 , 田慕琴 , 许春 雨 , 杨世 华 , 于亚运 , 董 光拽 , 尹卫兵 , 赵 旭 东 1 . 太 原理 工 大学 煤 矿 电气设 备 与智 能控 制 山西省 重点 实验 室 ,山西 太 原0 3 0 0 2 4 ; 2 . 山西 晋城 无 烟煤 矿业 集 团有 限责 任公 司 ,山西 晋 城0 4 8 0 0 0 摘 要 针 对现 有液 压 支架 电液控 制 系统存在 自动化 程度 低等 问题 , 设 计 了一种 综采 工作 面 液压 支 架集 中 控 制 系统 , 详 细介 绍 了该 系统 的硬 件 组 成和 软 件 设 计 , 阐述 了液 压 支架 集 中控 制 的 实现 过 程 。 试验 结果 表 明 , 该 系统 可 实现 液 压 支架 的集 中控 制 , 通 信稳 定 , 实时性 高 , 能满足 煤矿 生产 实际 需求 。 关键 词 综采 工作 面 ; 液 压 支 架 ;集 中控 制 ;端 头控 制 器 中图分类 号 T D3 5 5 . 4 文献 标 志码 A 网络 出版 时 间 2 0 1 5 ~ 0 2 0 3 1 5 1 0 网络 出版 地 址 h t t p / / www. c n k i . n e t / k c ms / d e t a i l / 3 2 . 1 6 2 7 . t p . 2 0 1 5 0 2 0 3 . 1 5 1 0 . 0 0 3 . h t ml De s i g n o f c e n t r a l i z e d c o n t r o l s ys t e m f o r hy d r a u l i c s u pp o r t s o n f ul l y me c h a n i z e d c o a l mi n i ng f a c e Z HAO L o n g , S ONG J i a n c h e n g ,TI AN M u q i n ,XU Ch u n y u , YANG S h i h u a YU Ya y un ,DONG Gua ng z hua i 。, YI N W e i bi n 一, ZH AO Xu do ng , 1. Sha nxi Ke y La b o r a t o r y of M i n i ng El e c t r i c a l Eq u i pme nt a n d I nt e l l i ge nt Co nt r ol , Ta i yu a n U ni ve r s i t y o f Te c hn ol o g y,Ta i y ua n 0 3 0 02 4,Chi na; 2. S h a n x i J i n c h e n g An t h r a c i t e M i n i n g Gr o u p Co . ,Lt d . ,J i n c h e n g 0 4 8 0 0 0 ,Ch i n a Abs t r a c t I n v i e w o f pr o bl e m o f l o w a ut oma t i o n de gr e e o f c ur r e nt e l e c t r o hy dr a u l i c c o nt r o l s y s t e m f or hy dr a ul i c s up po r t s,a c e nt r a l i z e d c o nt r o l s ys t e m f or hy dr a ul i c s upp o r t s on f u l l y me c ha n i z e d c o a l m i n i n g f a c e wa s d e s i gne d,d e s i gn s o f h a r d wa r e a nd s o f t wa r e o f t he s ys t e m we r e i nt r o du c e d,a nd r e al i z i ng p r oc e s s o f c e nt r a l i z e d c o n t r o l f or hy dr a u l i c s up po r t s wa s a l s o e xp ou nd e d.The t e s t r e s ul t s s ho w t h a t t he s y s t e m c a n r e a l i z e c e nt r a l i z e d c ont r o l o f hy dr a u l i c s upp o r t s ,a nd ha s pe r f o r m a n c e s o f s t a bl e f i e l d c omm u ni c a t i on a nd 收稿 日期 2 0 1 4 0 6 1 7 ; 修回 日期 2 0 1 4 0 9 2 9 ; 责任编辑 张强 。 基金项 目 国家国际科 技合 作项 目 o S 2 0 1 3 Z R0 4 9 3 ; 山西省科技攻关项 目 2 0 1 1 3 2 1 0 0 5 0 7 。 作者 简介 赵龙 1 9 8 9 一 , 男 , 山西长治人 , 硕士研究 生 , 研究方向为电力电子与电气传动 , E ma i l s t a ma s s i n a . c o rn。 互 兼 容 , 互 补 不 足 , 系 统运 行稳 定 , 功能 完善 , 操 作简 便 , 一定 程度 上 提高 了煤 矿 企 业 运 行 数 据 的 获取 速 [ 3 ] 度 和 准确 率 , 提高 了系统 的运 行效 率 。 参考文献 [ 1 ] 国家安全监管总局 国家煤矿安 监局关于建设完善 煤矿 井 下安全避险“ 六大 系统” 的通 知 安 监总煤 装 2 0 1 0 3 1 4 6号 [ E B / O L ] . 2 0 1 0 0 8 2 6 E 2 O l 4 - 0 6 0 7 ] . h t t p / / www.c h i n a s a f e t y .g o v .c n / n e wp a g e / C o n t e n t s / C h a n n e l 一 5 3 3 0 / 2 O 1 O / O 8 2 6 / 1 O 5 9 O 7 / c o n t e m一 1 0 5 9 0 7 . h t m. [ 2 ] 杨佳胜. 基于 An d r o i d终端 的视 频通话 系统 设计 与实 E 4 ] E s ] [ 6 ] E 7 ] 现 [ D ] . 大连 大连理工大学 , 2 0 1 1 . 吴亚 峰 , 索依 娜. An d r o i d核心 技术 与 实例 详解 [ M] . 北京 电子工业 出版社 , 2 0 1 0 . 王超斌 . 基 于 An d r o i d的移动 点菜 系统 的研 究 与实现 [ D ] . 昆明 昆 明理工大学 , 2 0 1 3 . 谭 翔纬. 利用 J S ON实 现 An d r o i d客户端 与 we b服务 器间的数据交互 [ J ] . 福建 电脑 , 2 0 1 3 , 2 9 2 1 6 6 1 6 7 . 高静 , 段会 川. J s 0N数据 传输 效率研究 [ J 2 . 计算机 工 程与设计 , 2 O 1 l , 3 2 7 2 2 6 7 2 2 7 0 . 边清刚 , 潘 东华. To mc a t 和 A p a c h e 集成支持 J S P技术 探讨E J ] . 计算机应 用研究 , 2 0 0 3 , 2 O 6 1 2 1 4 .