（采矿工程专业论文）辰州矿业生产数据监控与动态管理系统的研究与开发.pdf

中南大学硕士学位论文摘要 摘要 目前，矿山计算机应用软件的开发取得了较大发展，尤其是在可 视化、三维建模方面，已经有不少软件，如s u r p a c ，m i c r o m i n e 等， 但是系统的、用户化的生产数据系统却很少见。过去很多这方面软件 ( 程序) 大多采用c s 模式，功能比较单一，维护不方便，很难符合 目前矿山分布广、流程多变的现状。严格地说，我国至今也没有一个 真正面向矿山生产数据管理的b s 模式的系统软件。 辰州矿业生产数据监控与动态管理系统是针对辰州矿业集团公 司生产实际开发的一套生产数据收集、处理、检索计算机管理信息系 统。系统根据“一次采集、全局共享、分级检索”的原则，通过网络 采集各二级单位采矿、选矿、冶炼、质检、调度、计划、营销、资源、 生产技术等单位或部门的一次原始数据，经过集中分析处理，形成管 理决策需要的各种报表及分析结果，以灵活的方式供各部门及领导检 索，使矿山各级部门能通过网络及时、方便掌握企业生产状况，从而 对整个矿山企业的生产进行调整部署。基于矿山的生产数据监控与动 态管理系统，是矿山e r p 的一部分，同时也是属于数字矿山( 蹦) 的 基础数据部分。系统以生产数据处理检索为主，遵循各项数据处理的 专业要求，原始数据一次输入，各部门相互共享。本系统的开发成功 对提高辰州矿业公司生产数据管理效率具有重要现实意义。 辰州矿业公司生产数据监控与动态管理系统，是一套大型矿山企 业生产数据管理系统，既能满足单个大型矿山企业生产数据管理与汇 总统计，也能适应矿山集团“一个总部、多个下属矿山单位”的矿山 集团生产数据管理。系统为可二次开发的软件平台，利用平台的二次 开发功能，可以将系统“定义”为包括矿山企业从计划一直到销售的 一套完整的矿山信息管理系统。 关键词：矿山信息化，生产数据，管理系统，b s 模式 中南大学硕士学位论文 a b g r r a c t a b s t r a c t a t p r e s e n t , t h ed e v e l o p m e n t o fm i n e c o m p u t e ra p p l i c a t i o n s o f t w a r eh a so b t a i n e d b i gd e v e l o p m e n t s ，p a r t i c u l a ri na s p e c to ft h e v i s u a l i z a t i o n , t h et i n g ed i m e n s i o n a lm o d e l i n g t h e r ea r em a n ys o r w a r e s i nt h e s ef i e l d s ，l i k es u r p a c ，m i c r o m i n ea n ds oo n ，b u tw es e el i t t l e o ft h es y s t e m i c ，c u s t o m i z i n gs y s t e mo fp r o d u c t i o nd a t a i nt h ep a s tm a n y s o l , w a r e si nt h i sa s p e c t ( p r o c e d u r e ) u s e dc sm o d e lw h o s ef u n c t i o ni s s i m p l ea n di n c o n v e n i e n tt om a i n t a i n i t sd i f f i c u l tt oc o r r e s p o n dw i t h m i n ec h a r a c t e r i s t i co fw i d e s p r e a da n di n c o n s t a n tf l o wa tp r e s e n t s t r i c t l y s p e a k i n g ，o u rc o u n t r yd o e sn o th a v ear e a lb sm o d e ls y s t e m i cs o f t w a r e t of a c et h ed a t am a n a g e m e n to f m i n ep r o d u c t i o nu n t i ln o w m o n i t o r i n ga n dd y n a m i cm a n a g e m e n ts y s t e mf o rp r o d u c t i o nd a t a o fc h e n c h o um i l l ei sam a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mf o rd a t a c o l l e c t i o n ，d a t ap r o c e s s i n ga n dd a t ar e t r i e v a l ，i ta l m sa tt h ep r o d u c t i o no f c h e n z h o um i n e a c c o r d i n gt ot h ep r i n c i p l eo f g a t h e r i n go n et i m e ， s h a r i n gb yt h ew h o l e ，s e a r c h i n gc l a s s i f i c a l l y ”，w h i l et h r o u g h t h e s u b s i d i a r ya n dac e n t r a l i z e da n a l y s i sp r o c e s s i n go ft h ed a t aw h e r e c o l l e c t e df r o mm i n i n g , m i l lr u n , m e t a l l u r g y ，q u a l i t ym o n i t o r i n g , p r o d u c t i o ns c h e d u l i n g , p r o d u c t i o np l a n , m a r k e t i n g ，m a n u f a c t u r i n g t e c h n i q u e a n ds oo n , t h es y s t e mu l t i m a t e l y g e n e r a t e dt h e v a r i o u s s t a t e m e n t su s e db yt h em a n a g e m e n td e c i s i o n - m a k i n g ，a n ds h o w e dt h e r e s u l t so ft h ea n a l y s i s t h i sc a ng r e a t l yh e l pt h ed e p a r t m e n t sa n dl e a d e r s t os e a r c hi n f o r m a t i o nm o r ef l e x i b l ya n dc o n t r o lt h e i rp r o d u c t i o n c o n d i t i o n sm o r ec o n v e n i e n t l ya n di m m e d i a t e l y , t h u st og u i d et h em i n e s p r o d u c t i o n t h es y s t e mf o rp r o d u c t i o nd a t am o n i t o r i n ga n dd e v e l o p m e n t m a n a g e m e n tb a s e do nm i n ei sp a r to f t h em i n i n ge r pa sw e l la so n ep a r t o ft h ed i 百t a lm i n e sf o m ) f o u n d a t i o nd a t a a c c o r d i n gt oe v e r ys p e c i a l r e q u i r e m e n to fd a t ah a n d l i n g ，t h es y s t e mg i v e sf i r s tp l a c et ot h es e a r c h e s o fp r o d u c t i o nd a t ap r o c e s s i n g t h eo r i g i n a ld a t aw e r ei n p u t e do n c ea n d ， e v e r yd e p a r t m e n ts h a r e se a c ho t h e r s s u c c e s s f u l l yd e v e l o p m e n to ft h e s y s t e mh a si m p o r t a n tp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c et oi m p r o v i n gt h ee f f i c i e n c yo f c h e n z h o um i n i n gc o m p a n yp r o d u c t i o nd a t a sm a n a g e m e n t 中南大学硕士学位论文a b s t r a c t m o n i t o r i n ga n dd y n a m i cm a n a g e m e n ts y s t e mf o rp r o d u c t i o nd a t a o fc h e n c h o um i n ei sas e to fl a r g e s c a l em i n ee n t e r p r i s ep r o d u c t i o nd a t a m a n a g e m e n ts y s t e mm a n a g e m e n ts y s t e m i tc a ns a t i s f yt h es i n g l e l a r g e - s c a l em i n ee n t e r p r i s ef o rt h em a n a g e m e n to fp r o d u c t i o nd a t aa n d c o m p i l et h es t a t i s t i c s ，i t a l s oc a na d a p tt ot h e p r o d u c t i o n d a t a m a n a g e m e n to ft h em i n eg r o u p s “o n eh e a d q u a r t e r s ，m o r es u b o r d i n a t e m i n e ”t h e s y s t e mi sar e - d e v e l o p m e n ts o f t w a r ep l a t f o r m , a n du s i n gt h i s r e - d e v e l o p m e n tf u n c t i o n ，w ec a nd e f i n et h es y s t e ma sas e to fc o m p l e t e l y m i n ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mi n c l u d i n gt h ei n f o r m a t i o nf r o m p l a nt os a l e so f t h em i m n ge n t e r p r i s e m i n ei n f o m a t i o n i z a t i o n , p r o d u c t i o n d a t a , m 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共 同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。 作者签名：塞坚妪凼日期：量边 年尘月上日 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论 文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文； 学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。 中南大学硕士学位论文第一章绪论 第一章绪论 随着计算机在企业应用的普及和深入，信息已成为企业竞争和发展的重要 资源，对信息的有效管理和利用，会促进企业内部运作的效率，降低运作的成本， 提高企业对市场需求的反应速度，增强企业的竞争力。 矿山生产数据系统是针对矿山企业生产实际开发的一套生产数据收集、处 理、检索计算机管理信息系统“侧，是矿山e r p m l 的一部分，同时也是属于数字 矿山( d m ) 的基础数据部分“川。系统通过网络采集采矿、选矿、冶炼、质检、 计划、调度、营销等单位的原始数据，经过分析处理，形成管理中需要的各种报 表及分析结果，以灵活的方式供各部门及领导检索，使矿山各级部门能通过网络 及时、方便掌握企业生产状况。系统以生产数据处理检索为主，遵循各项数据处 理的专业要求，原始数据一次输入，各部门相互共享本系统的开发成功对提高 矿山生产数据管理效率具有重要的现实意义。 矿山生产数据系统的功能贯穿于整个矿山生产的全过程，目的在于利用计算 机通讯和网络技术，实现生产信息的有效组织和集成，加速信息的处理和流通， 加强信息的综合利用，实现生产数据高度共享，提高工作效率，提高数据处理的 准确性和数据规范性，为合理组织生产和正确决策提供科学依据，从而快速正确 地指挥生产。 1 1 矿山生产数据系统研究背景 1 1 1 辰州矿业公司简介 湖南辰州矿业股份有限公司前身为湖南省湘西金矿，是一家集勘探、采矿、 选矿、冶炼、设计科研、机械修造、汽车运输于一体的综合型矿山，具有1 3 1 年开采历史。2 0 0 0 年1 2 月改制为湖南辰州矿业有限责任公司，遵循“矿业为主、 规模经营、深度延伸”的发展宗旨，“十五”以来，在湖南省常德市、益阳市、 邵阳市、株洲市、怀化市以及甘肃省甘南藏族自治州建立控股公司1 2 个、参股 公司3 个，拥有金、钨、锑矿山6 座，是湖南省内最大的产金公司、第二大产钨 锑公司，湖南省黄金工业龙头企业。公司前身为湖南省湘西金矿，始采于1 8 7 5 年，公司总部占地面积1 2 平方公里，位于张家界以南、桃花源以西，有“一县 好山留住客、五溪秋水为君清”之称的沅陵县官庄镇。公司现在湖南益阳市、常 德市、邵阳市、株洲市、甘肃省合作市等拥有独资或控股的子公司8 个，拥有金 矿、钨矿等3 座。在公司本部建成投产年提纯黄金3 0 吨能力的辰州精炼厂。辰 中南大学硕士学位论文第一章绪论 州矿业公司是中国矿业联合会常务理事单位、中国黄金协会常务理事，中国五矿 化工商会锑及锑制品分会常务理事单位、中国钨业协会会员单位，是省内唯一一 家拥有上海黄金交易所可提供标准金锭、收购非标准金、上海黄金交易所综合类 会员、上海黄金交易所可提供标准金条及品牌金条四重资格的企业，省内黄金行 业唯一一家通过i s 0 9 0 0 1 ：2 0 0 0 质量管理体系认证的企业，先后被怀化市人民政 府授予“市十佳企业”、省国资委授予2 0 0 4 届文明先进单位称号、省人民政府授 予“重合同守信用”单位称号，被国家工商行政管理局授予全国“重合同守信 用”单位称号，公司连续两年被中国工商银行湖南分行信用等级评定委员会评为 从+ 级客户。省人大代表、公司董事长杨开榜2 0 0 3 年被省人民政府授予“湖南 省优秀企业经营者” 公司组织机构见图1 - 1 所示： 鼍曼调 煎户漾辍型 l 图1 - 1 湖南辰州矿业股份有限公司组织结构图 2 中南大学硕士学位论文第一章绪论 1 1 2 辰州矿业生产数据系统的来源 辰州矿业生产数据监控与动态管理系统( 简称k s 9 1 ) 是2 0 0 5 年6 月在 辰州矿业有限公司立项的科研项目，由中南大学与公司信息中心、质检中心、生 产发展部负责完成。目的是将辰州矿业公司机关与二级生产单位( 质检、采矿、 选矿、冶炼、调度及子公司等) 实现网络连接，达到数据“一次采集、快速传输、 全公司共享”，通过矿山生产调度监控与质量检测管理系统，满足公司总部及各 二级单位生产数据信息快速采集、传输、处理，以及公司领导及各级单位对生产 数据的网络查询需要，实现全公司生产数据信息资源的高度共享和综合利用 辰州矿业各二级单位( 采矿、选矿、冶炼、质检、产品出厂等) 每天有大量 的生产数据和统计报表需要上报公司领导、矿领导及相关处室，数据处理工作十 分繁琐。目前普遍存在重复录入、工作效率低、统计口径不规范、缺乏共享等问 题，各信息管理系统相互独立，“信息孤岛”问题严重。而公司各级领导对生产 信息的要求越来越紧迫，有时由于数据处理不及时，导致生产信息领导不能及时 掌握，造成决策和指挥上的被动。因此，迫切需要改善地质、采矿、选矿、冶炼、 质检、调度、计划、综合统计等二级单位生产数据的快速采集、动态管理、共享 检索问题。此外，随着公司机构的重组和改革的深入，许多业务流程、管理模式、 统计报表需要调整；生产信息的网上发布；生产数据的网络共享；技术数据的安 全保密；质量认证体系建立等一系列问题也需要解决。因此，辰州矿业生产数 据监控与动态管理系统对提高公司的管理效率、提高市场竞争能力和决策现代 化水平具有重要的现实意义。 1 1 3 矿山生产数据系统简介 辰州矿业生产数据监控与动态管理系统( 以下简称：矿山生产数据系统) 是 针对辰州矿业集团公司生产实际开发的一套生产数据收集、处理、检索的大型矿 山企业生产数据管理系统，既能满足单个大型矿山企业的生产数据管理与汇总统 计，也能适应矿山集团“一个总部、多个下属矿山单位”的矿山集团生产数据管 理。系统根据“一次采集、全局共享、分级检索”的原则，通过网络采集各二级 单位采矿、选矿、冶炼、质榆、调度、计划、营销、资源、生产技术等单位或部 门的一次原始数据，经过集中分析处理，形成管理决策需要的各种报表及分析结 果，以灵活的方式供各部门及领导检索，使矿山各级部门能通过网络及时、方便 掌握企业生产状况，从而对整个矿山企业的生产进行调整部署。 矿山生产数据系统既是一套应用系统，也是一套可二次开发的软件平台。利 用平台的二次开发功能，可以将系统“定义”为包括矿山企业从计划一直到销售 的一套完整的矿山信息管理系统“删。矿山生产数据系统的功能贯穿于整个矿山 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 生产的全过程，目的在于利用计算机通讯和网络技术，实现生产信息的有效组织 和集成，加速信息的处理和流通，加强信息的综合利用，实现生产数据高度共享， 提高工作效率，提高数据处理的准确性和数据规范性，为合理组织生产和正确决 策提供科学依据，从而快速正确地指挥生产。 1 2 目前矿山生产数据系统研究现状和存在的主要问题 1 2 1 矿山生产数据系统研究现状 随着计算机在企业应用的普及和深入，信息己成为企业竞争和发展的重要资 源，对信息的有效管理和利用，会促进企业内部运作的效率，降低运作的成本， 提高企业对市场需求的反应速度，增强企业的竞争力 i n t e r n e t 的发展极大地改变了信息现代化进展步伐，使得企业e r p 、企业资 源整合和企业信息集成的需求正式提到了我们的议事日程” 国际上企业信息现代化的进展随着i n t e r n e t 的发展已经进入使用阶段， e r p 、供应链、c a l lc e n t e r m j 、客户管理系统等为企业客户深层次服务的应用软 件层出不穷，如何运用计算机技术挖掘企业潜力，提高客户服务质量，已经是摆 在每一个企业面前的首要任务。 我国企业正处于由传统企业向现代化企业的转变时期，正在探索和实践新的 运营模式。企业管理要向高层次发展，必须引入企业资源计划的管理模式和手段 目前已有一些企业管理正在开始探索采用企业资源计划的管理模式。国内矿山行 业的e r p 系统刚刚起步，生产调度监控与质量检测管理系统的应用基本处于空 白。 由于我国大中型企业因经济发达程度的不同，表现为企业e r p 、企业资源整 合和企业信息集成系统的应用的趋势正在逐步从沿海地区向内地辐射和推进，业 界对自动化、电子化、信息化的需求直到目前才逐步强烈起来。目前已有一批企 业e r p 、企业资源整合和企业信息集成起到了示范工程的作用，逐渐使更多的单 位产生投入这一信息化建设的需求行列，也吸引着国内外信息技术界几乎所有的 大公司都加入到企业资源计划系统的研究与开发与实施行列中。 企业迫切需要企业e r p 、企业资源整合和企业信息集成管理，在矿山行业对 企业e r p 、企业资源整合和企业信息集成的成功范例应用更是缺少，因此，启动 辰州矿业公司的生产数据系统建设是非常必要的。 目前在用于生产数据监控和质检动态管理方面的系统，大多有一套适用于各 种行业的专用系统，该系统要么只有数据采集系统，要么只有监控系统，而将这 两者完全结合在一起使用的却为数不多，能真正能将这两者完全真正容为一体的 4 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 就少之又少了 1 2 2 矿山生产数据系统面临的问题 1 信息化意识不足，缺乏计算机人才，加之矿山大多地处偏僻，网络情况 复杂。目前集团内使用最多的是财务软件，其他主要是单机使用的文字处理。报 表主要依靠手工采集数据，各部门重复录入严重。应该说集团还没有进行深层次 的全方位的集团应用的规划。因此根据企业总体的发展战略为信息化制定短期、 中期、长期的发展规划是非常重要的一步。 2 矿山生产数据( 指标) 的信息化编码规则和方法在各个单位都不相同， 无法达到采、选、冶矿山企业生产数据信息化和标准化。矿山各个单位的报表复 杂，格式各不相同，无法进行数据共享和查询。 3 缺乏信息化的整体规划。业务处理中人为因素的影响占据主导地位。集 团的整体规范主要体现在业务流程的规范化，信息的标准化，如果这方面工作没 有到位，那么企业的业务流程和管理制度就会出现矛盾，企业决策没有依据可以 遵循，集团各方面的信息没有同意汇总的接口，无法完成数据的整合。形成集团 整体规范既要从管理上着手，也需要信息化手段提供必要的支持。 4 缺乏对市场快速反应的能力。辰州矿业公司作为一个采、选、冶、销一 体化经营的集团企业，如何管理宝贵的矿产资源、优化生产计划，如何监控生产 过程和提高产品质量，如何满足客户订单要求，如何了解市场需要，如何及时掌 握市场价格趋势，从而以最少的成本实现最大的利润，必须建立一套反应迅速的 生产过程控制流程和完整高效的供应链。 。 5 缺乏信息化手段提高集团的管理效率和管理力度。由于缺乏高效的自动 化的信息采集和交流手段，因此企业发生的事件没有办法实时得到处理，也没有 办法自动跟踪每一项流程的执行情况，下面的数据没有及时上报，而上面的指令 没有方便传达，部门之间、总部和子公司、分公司之问无法有效地协作，管理方 式基本上是粗放式的。因此管理效率不高、管理力度也不能迅速贯彻整个集团。 1 3 本课题研究的目标、内容及主要创新点 1 3 1 本课题研究的目标 研究目标是将辰州矿业公司机关与二级单位( 质检中心、企业发展部、选厂、 坑口、调度、堆浸厂、精炼厂等单位) 实现光缆连接，达到数据“一次采集、快 速传输、全公司共享”，开发一套生产数据监控动态管理信息系统防捌，满足公 司各二级单位生产数据信息快速采集、传输、处理，以及公司领导及各级单位对 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 生产数据的网络查询需要，实现全公司生产数据信息资源的高度共享和综合利 用。 1 3 2 本课题研究的内容 本课题将采用c s 和b s 相结合的混合模式组网技术，在充分利用现有设 备的基础上，实现辰州矿业质检中心、选厂、冶炼厂、精炼厂、坑口、企业发展 部、调度等生产信息数据的远程快速采集、处理、共享和实时网络检索，主要研 究内容如下： 1 生产信息业务流程分析与需求调研； 2 系统总体方案设计、生产指标编码； 3 系统软件和硬件平台准备和测试； 4 质检中心站管理信息系统开发； 5 企业发展部管理信息系统开发； 6 选厂管理信息系统开发； 7 坑口管理信息系统开发； 8 领导综合查询系统开发； 9 调度管理信息系统开发； 1 0 系统后台权限管理模块开发； 1 1 其他二级单位系统接口 1 3 3 本课题研究的主要特点 本课题主要解决矿山采、选、冶生产调度与质量检测数据的实时采集、远程 传输、实时监控、分布式检索、报表自动生成、公式栏日用户自定义等问题。针 对矿山采、选、冶生产工艺复杂、生产指标复杂多变、工艺过程检测时间紧等特 点，开发一套通用、灵活、可维护性高的，适合于矿山的集生产调度监控、数据 实时检索与质检动态管理信息系统。 系统采用先进的a s p n e t 框架平台删，针对矿山生产实际开发的一套生产 数据收集、处理、检索计算机管理信息系统，系统通过网络采集采矿、选矿、冶 炼、质检、计划、调度、营销等单位的原始数据，经过分析处理，形成管理中需 要的各种报表m ，及分析结果，以灵活的方式供各部门及领导检索，使矿山各级部 门能通过网络及时、方便监控企业生产状况。系统以业务流程为中心，遵循各项 数据处理的专业要求，原始数据一次输入，各部门相互共享。系统功能贯穿于整 个矿山采、选、冶生产全过程，可实时采集采矿、选矿、冶炼、质检、化验、计 划、矿产资源原始数据，提供远程分布式监控，实时图表，异地上报与动态管理。 6 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 系统主要特点：根据辰州矿业股份有限公司生产实际开发出一套生产数据实 时采集、远程监控、动态管理系统。该系统是基于b s 架构和a s p n e t 技术的 三层体系结构的集成化大型矿山企业生产数据管理e r p 系统，适用于采、选、 冶矿山企业，可实时采集地质、采矿、选矿、冶炼、质检、调度、计划、出厂等 原始数据，提供远程分布式监控，实时图表，异地上报与动态管理，既能满足单 个大型矿山企业的生产数据管理与汇总统计，也能适应矿山集团“一个总部、多 个下属矿山单位”的矿山集团生产数据管理。矿山生产数据系统是一个企业应用 软件，同时也是一套可二次开发的软件平台。利用系统的二次开发功能，可以将 系统“自定义”为包括：生产计划管理、地质管理、采矿管理、选矿管理、冶炼 管理、调度管理、人力资源管理、质检管理、出厂管理一直到矿产品成品销售的 一套完整的矿山e l i p 系统。 i 4 项目完成情况 在辰州矿业公司领导的大力支持和关心下，中南大学项目组与辰州矿业信息 中心、质检中心、生产发展部等单位密切配合，经过1 年多的共同努力，主要任 务已按合同要求完成。 辰州矿业生产数据监控与动态管理系统包括：综合统计系统、质检系统、调 度日报系统、二级单位生产统计管理系统、生产数据综合查询系统、系统安全和 用户权限子系统。具体完成的工作： 1 2 0 0 5 年7 月完成现场调研和需求分析； 2 2 0 0 5 年9 月完成系统方案设计； 3 2 0 0 5 年1 0 月完成系统设计和程序开发工作； 4 2 0 0 5 年1 1 月完成系统初始化工作、数据测试、操作培训、系统试运行、 维护培训等工作； 5 2 0 0 6 年1 月至4 月，需求反馈、软件修改； 6 2 0 0 6 年4 月二级子公司数据上报开通； 7 2 0 0 6 年6 月完成开发文档的撰写工作； 8 2 0 0 6 年7 月项目现场验收； 9 2 0 0 6 年1 2 月对项目进行了科技成果鉴定，受到一致好评。 在导师陈建宏教授的带领下，我全程参与了整个项目的研究和开发工作，初 期阶段主要在辰州矿业现场进行调研，负责基础数据搜集、录入、整理以及相关 流程了解；在随后的软件研究和开发阶段，主要在中南大学进行，作为项目组主 要成员参与软件构架、服务器维护、程序编码、数据库设计和数据录入工作；在 此过程中，又先后多次到辰州矿业进行现场调研，跟公司信息中心协调服务器部 7 中南大学硕士学位论文第一章绪论 署、网络部署、计算机配置等问题以及跟生产发展部、质检中心商讨流程优化等 问题；后期进驻辰州矿业，开始系统初始化工作，对录入的数据进行测试，同时 进行相关人员的操作培训和维护培训。 s 中南大学硕士学位论文 第二章技术方案 2 1 基本思路 第二章技术方案 本课题通过建立公司总部建立w e b 网络数据库服务器，开发基于 i n t e r n e t i n t r a n e t 技术的生产数据网络管理信息系统，以w e b 技术为核心为公 司总部和基层单位构建一个与用户平台无关的统一而简单的交流方式，把已有的 和未来的有关生产数据库纳入以w e b 为核心的浏览器服务器( b s ) 模式中，使 浏览器成为用户进行信息交流的万能工具，同时，突破传统树型结构应用的限制， 实现以任务为中心组织的信息交流。研究的基本思路： 1 利用公司原有局域网，与二级单位通过光缆或i n t e r n e t 连接，以加快生 产数据的传输速度； 2 在公司信息中心建立w e b 数据库服务器，网络操作系统采用w i n d o w s 2 0 0 0s e r v e r ，数据库采用s q ls e r v e r2 0 0 0 删； 3 w e b 数据库应用系统，采用微软公司的i i s 与a s p n e t 技术来实现。 2 2 系统设计原则 1 系统界面友好，具有良好的可操作性； 2 系统符合用户的专业习惯； 3 系统应提供快速有效的统计手段，并能适应变化多端的统计要求； 4 系统应该具有一定的灵活度，为管理者提供各种有效的统计； 5 系统软件本身要具有良好的扩展能力，包括对规模的变化适应能力和对 业务的变化适应能力，对规模的变化适应能力指系统规模扩展时，硬件结构的变 化不能导致软件大的调整，不能冲击软件的体系结构；对业务的变化适应能力指 业务发生变化时，系统能够通过参数的调整和部分的模块扩充进行解决； 6 系统软件对硬件要具有相对独立性，应用软件在设计、实现中应该考虑 硬件的兼容性，不对特定厂商的硬件产生依赖，同时可以将不同的厂商硬件集成 到系统之中； 7 数据的统一性，系统应该基于全局进行数据模型的设计，避免各功能系 统相互隔离，造成一个个信息孤岛，难以共享资源； 8 系统能够保护用户的投资，前后期的投资有效衔接。 9 中南大学硕士学位论文第二章技术方案 2 3 开发模式选择 在安全性要求高、交互性强、处理数据量大、数据查询灵活的、地点固定的 小范围内使用c s 模式；在安全性和交互性不高，地点灵活的广域范围内使用 b s 模式。这样能充分发挥各自的长处，开发出安全可靠、灵活方便、效率高的 软件系统。 2 3 1c s 模式特征及优越性 1 分布的处理与集中的数据操作管理有机地结合； 2 开放式的系统，系统的开放性意味着系统良好的可移植性、互操作性和 一致的人机界面，支持多平台和跨平台，用与操作系统、网络协议无关的方式存 取数据； 3 服务器对用户是透明的； 4 交互性强； 5 更安全的存取模式； 6 降低网络通信量； 7 相对b s 模式，c s 模式速度快，更利于处理大量数据。 2 3 2b s 模式特征及优越性 b s 模式是一种以w e b 技术为基础的新型的n m i s w j 系统平台模式，b s 模 式把传统c s 模式中的服务器部分解为一个数据库服务器和一个或多个应用服 务器( w e b 服务器) ，从而构成了一个三层结构的客户服务器体系，相对c s 模 式，它有以下优点： 1 简化了客户端。只需客户端有m 浏览器即可，不用在不同的客户端安装 应用程序； 2 简化了系统的开发和维护。b s 模式的所有功能都在w e b 服务器上实现， 使开发和维护工作大大减轻； 3 使用户的操作使用更加简单： 4 适用于网上的信息发布，这使得传统的 v i i s 4 9 1 的功能有所扩展。 2 4 总体结构 生产数据是矿山企业的最重要的信息，有信息量大。专业性强，及时性高等 1 0 中南大学硕士学位论文第二章技术方案 特点。一个好的生产信息，能挖掘生产管理中的一些漏洞，指导企业更好地进行 生产辰州矿业生产调度监控与质量检测管理系统及时收集质检、调度、坑口、 选厂的有效生产数据，并根据企业生产要求，做出相应的数据处理、统计，生产 一系列有用数据与报表，供管理部门与领导查询参考。 图2 - i 展州矿业生产数据系统体系结构图 矿山生产数据系统中，采矿、选矿、冶炼、质检、调度是提供原始生产数据 的单位，系统将收集到的原始数据及处理后的报表数据均存储到企业中心数据服 务器上；企划部拟订企业生产计划，并统计各种生产数据，跟踪计划执行情况， 并生成综合报表，报与各级领导及公司领导；系统管理及数据管理主要对系统及 r d b m s ( 关系型数据库管理系统1 侧进行管理，保证系统安全正常运行系统总 体结构如图2 - 1 所示。小 2 5 业务要点 2 5 1 以生产为重点 系统强调以生产数据信息为重点，采集质检、调度、采矿、选厂、冶炼的生 产数据，并集中处理汇总，目的在企业内形成一个良性的矿山生产数据检索环境， 为各级管理部门与领导及时、准确提供有效的生产数据检索手段。 2 5 2 统一的界面 系统在w m d o w s 操作系统下开发，采用标准统一的图形化界面，操作性强， 用户容易学习。另外，系统提供联机帮助，能有效帮助用户使用系统。 中南大学硕士学位论文 第二章技术方案 2 5 3 系统的扩展能力 系统采用结构化设计思想，将各种数据处理设计成专用的模块并进行封装。 并与报表、查询相对独立。这样，无论是更改统计要求，还是更改查询内容，均 能方便解决系统主体采用b s 模式开发，对于数据量大的质检系统等采用c s 开发。 2 5 4 综合查询 综合查询，能根据生产数据查询特点，为领导或管理人员提供灵活统一的查 询功能。采用b s 模式开发，为企业管理者提供了随时随地掌握企业生产情况的 可能。 2 6 技术要点 2 6 1c s 与b s 模式结合 c s 应用体系结构上，有两种模式：客户机、数据服务器二级模式与客户机、 应用服务器、数据服务器三级模式。前一种模式，应用数据集中存储中数据服务 器上。而应用逻辑被定位在客户应用上或数据库存储过程中，而后一种模式，将 应用业务逻辑定位在中间层应用服务器上。相对而言，后一种模式安全性高，灵 活度大，维护简单，但投资相对较大，一般适用于业务逻辑较强的i n t e r n e t 应用 中，而前一种模式，有较好的安全性与灵活性，但维护任务相对较重。本系统主 体为企业内生产数据处理，逻辑相对简单，且各客户点较为固定，业务量小，因 此，选择前种开发方式。在数据量大的质检模块，主要采用c s 模式，从运行速 度和稳定性上保证系统的正常运行，同时也考虑到用户的使用习惯。在其他模块， 主要采用b s 模式，使得用户可以在任何联网的地方快速方便利用浏览器录入和 查找分析相关数据。 2 6 2 数据流的设计 整个生产调度监控与质量检测管理系统的数据流程是一种典型的数据流结 构，其数据关系是典型的生产单位与管理人员的关系，数据从生产单位采集出来， 经过处理，形成原始生产报表，并进入到计划综合统计处理，最后汇总统计形成 企业生产综合数据。在整个系统建设过程中，坚持数据流思想有着重要意义。详 细的数据流程可以参见图2 - 2 。数据流的实际理念如下： 中南大学硕士学位论文第二章技术方案 1 灵活的统计基础； 2 业务回退的基础； 3 系统开放性的基础； 4 综合查询的基础。 2 6 3 数据模型的设计 图2 - 2 萎啦流程图 1 整体性原则：整个系统数据模型的建立一定要基于全局考虑，而不能采 用局部独立设计，后期再定义接口、将各部分拼凑的方式，主要的两条原则：一 是基于全局抽象数据对象实体：二是合理分割各子系统的功能，形成完整的功能 覆盖； 2 现实原则：在抽象数据对象实体时，尽可能接近现实，这是经过无数次 实践所得出的经验。只有采用现实的方法来描述，才能够适应系统的发展； 3 相对独立性原则：这条原则主要是便于将整体的数据模型合理地映射到 物理的分布中去，提高不同物理映射独立性对系统的性能有非常大的影响； 4 动态数据与静态数据分离原则； 5 合理的参数设置：系统参数、报表内容参数； 6 索引的合理性，索引对系统的性能有相当大的影响，使用得当的话，对 系统性能会有很大的提高，使用不当的话同样会严重影响系统性能；索引的使用 应该注意以下事项：索引建立的时机、索引的列、索引的维护；不同的数据有不 同的原则：大数据量全表处理、大数据量静态查询、频繁访问的小数据量。 中南大学硕士学位论文 第二章技术方案 2 6 4 框架式开发与构件化设计 采用构件化的设计方法，有利于系统的分析开发，有利于系统的重用，也便 于系统之间相互共享资源。 框架式开发，有利于系统的开发。它可以使开发人员将工作的重点放在应用 的逻辑上而不是程序代码的编制上，有利于程序逻辑的成熟。框架式开发也提供 大量可供重用的系统控件，可能有效地提高开发速度。 2 6 5 参数化和自定义设计 对矿山企业生产来说，报表要求、指标栏目和计算方法一般变化比较快，如 果把系统中需要统计的报表及内容，报表中的各项数据计算公式设计成固定的模 式或固定的报表，则在变化中，需要维护人员进行大量的工作。 在本系统中，采用参数化设计原则：将有可能调整的内容均设计成参数形式， 并提供用户调整设置入口。这样，可以在不需要更改维护程序的前提下对程序做 出相应的调整以满足变化的需求。 2 6 6 产品模块化设计，安全性强、方便扩展 产品按国际标准采用模块化设计，独立性强，可以对每个模块进行单独授权： 模块化设计方便用户根据需要进行功能扩展，可以轻松在矿山东省生产数据 系统上挂上新的功能模块，并可与原有功能相互调用、相互协作。 2 7 开发环境 软件的开发环境包括硬件环境和软件环境两部分： 1 硬件环境：软件的开发是在一个局域网络环境中进行的，网络中服务器采 用了h p 服务器，客户机是由数台高性能的p c 机组成，并且配置以高效率的 交换机作为网络中的信息传输桥梁； 2 服务器中所运行的操作系统是w i n d o w s2 0 0 0a d v a n c e ds e r v e r 服务器中 安装t s q l s e r v e r 2 0 0 0 企业服务器版本的数据库管理系统，客户端采用 w m d o w s2 0 0 0 、w m d o w s ) 操作系统； 3 服务器端操作系统硬盘分区为n t f s 格式，并安装了生产数据管理系统 软件开发过程中需要使用到的开发工具，它们是： 1 ) 在进行数据库建模的过程中，使用s q ls e r v e r2 0 0 0 作为数据库建模工 具： 1 4 中南大学硕士学位论文 第二章技术方案 2 ) 在w e b 应用程序开发过程中， 集成开发环境作为软件开发工具； 3 ) 在w e b 应用程序开发过程中， 包作为a s en e t 开发环境； 使m i c r o s o f tv i s u a ls t u d i o n e t2 0 0 3 1 5 1 】 使用n e tf r a m e w o r ks d k 5 2 1 开发工具 4 ) 在w e b 应用程序开发过程，使用m i c r o s o f ti n t e r n e t 信息服务( s ) 管理 器6 0 作为w e b 服务器，以及m i c r o s o f ti n t e m e te x p l o r e r6 0 作为w e b 浏览器； 5 ) 在w e b 应用程序开发过程，使用m i c r o s o f to 街2 0 0 3 作为报表单据输出 打印工具。 2 8 数据库设计 在数据库设计上，根据需求分析以及考虑到需求的进一步发展和临时变化， 结合数据库设计原理，按以下原则实施： i 数据元素程度应尽量细化，以满足用户提出的各种数据项组合结构； 2 在遵循第三范式形式的实体及关系模型设计原则的前提下，为满足个别 特定性能而进一步做了调整，既有利于可靠地保证数据库的一致性和完整性，又 有利于事务处理的反应速度，简化编程等； 3 设计提供对数据库的备份和恢复功能，以保证在异常情况下数据库的完 全恢复； 4 整个系统数据模型的建立一定要基于全局考虑，而不能采用局部独立设 计，后期再定义接口、将各部分拼凑的方式。主要的两条原则：一是基于全局抽 象数据对象实体；二是合理分割各子系统的功能，形成完整的功能覆盖。 数据库服务器上的资源由公司自行管理，其下属部门只拥有使用的权限，无 建立数据库的权限，如果需要新建数据库或扩充数据库，应获得其主管部门的批 准。按管理职能分级划分数据库使用权限( 权限管理采用分级授权) 。对于重要 数据，建立专门的数据库或采用加密技术对其数据进行加密 矿山生产数据系统所采用的后台数据库为商业化的m i c r o s o f ts q l 2 0 0 0 数据 库；是一个真正以数据库管理为核心的信息管理平台；具有数据运算、图形图像 处理、数据采集及处理等强大功能。同时，系统支持升级到微软最新的m i c r o s o f t s q l2 0 0 5 数据库 2 8 1 表名及描述( 按字母顺序排列)