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1系統(tǒng)架構(gòu)

礦用移動安全管理系統(tǒng)包括2個主要部分：Android客戶端的開發(fā)和基于SSH（StrutsSpringHibernate）框架的服務(wù)端代碼的編寫。目前，用于移動終端的操作系統(tǒng)主要有3種：蘋果公司的IOS、谷歌的Android和微軟的WindowsPhone系統(tǒng)。WindowsPhone系統(tǒng)市場價格偏高，不適合在煤礦進(jìn)行普及，與IOS相比，Android操作系統(tǒng)具有比較明顯的優(yōu)勢，其中最重要的當(dāng)屬平臺的開放性、用戶可選終端的多樣性和Google應(yīng)用的無縫集成，這使得Android擁有了移動終端中其他智能系統(tǒng)無法比擬的市場占有率。SSH是一個開源集成框架。集成SSH框架的系統(tǒng)可以分為表示層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)持久層和域模塊層，使用者可以在短期內(nèi)搭建結(jié)構(gòu)清晰、可復(fù)用性好、維護(hù)方便的應(yīng)用程序。其中，使用Struts作為系統(tǒng)的整體基礎(chǔ)架構(gòu)，負(fù)責(zé)Model－View－Controller（MVC）的分離，在Struts框架的模型部分，控制業(yè)務(wù)跳轉(zhuǎn)；利用Hibernate框架對持久層提供支持；Spring做管理，管理Struts和Hibernate。采用這種開發(fā)模型，不僅實現(xiàn)了MVC的徹底分離，還實現(xiàn)了業(yè)務(wù)邏輯層和持久層的分離，大大提高了系統(tǒng)的可復(fù)用性，而且由于不同層之間耦合度小，有利于團(tuán)隊成員并行工作，極大地提高了開發(fā)效率。JSON（JavaScriptObjectNotation）是一種輕量級的數(shù)據(jù)交換格式，可在多種語言之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。JSON易于閱讀和編碼，且是JavaScript規(guī)范的子集，能被支持JavaScript的瀏覽器所解析。目前網(wǎng)絡(luò)上通用的數(shù)據(jù)交換格式XML（eXtensibleMarkupLanguage，可擴(kuò)展標(biāo)記語言），在實際應(yīng)用上存在不少缺陷。研究表明，JSON的數(shù)據(jù)傳輸效率明顯優(yōu)于其他數(shù)據(jù)傳輸格式。

2系統(tǒng)功能設(shè)計原則

礦用移動安全管理系統(tǒng)的設(shè)計原則：（1）先進(jìn)性：至少保證3～5a不落后，且運行可靠，這就要求系統(tǒng)開發(fā)要采用先進(jìn)、成熟的技術(shù)，具有強大的應(yīng)用數(shù)據(jù)整合能力，可以滿足煤礦企業(yè)信息融合和拓展的需要。（2）實用性：符合煤礦管理業(yè)務(wù)的工作需要，按照先進(jìn)的運作模式，實現(xiàn)生產(chǎn)監(jiān)控信息收集、處理、查詢、統(tǒng)計、分析等功能及無紙化辦公，綜合管理業(yè)務(wù)模塊可靈活操作，可提高煤礦企業(yè)管理水平。（3）經(jīng)濟(jì)性：盡量有效地利用現(xiàn)有設(shè)備，建立一個盡可能高水平的、完善的煤礦移動信息管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。（4）可操作性：在系統(tǒng)維護(hù)和后期擴(kuò)展上盡量做到操作簡單，甚至不用維護(hù)；應(yīng)用軟件在安裝時能將運行環(huán)境和相關(guān)的配置信息自動配置到服務(wù)器中，保證用戶安裝完畢即可投入使用；系統(tǒng)在擴(kuò)展時，用戶只需進(jìn)行簡單配置即可；提供人性化操作界面，簡單易學(xué)；提供網(wǎng)絡(luò)性能及網(wǎng)路故障查詢診斷功能，使用戶及時了解系統(tǒng)的運行狀況和網(wǎng)絡(luò)狀況。（1）人員定位系統(tǒng)：通過具有唯一ID號的人員定位標(biāo)志卡，實時了解生產(chǎn)場所內(nèi)人員的準(zhǔn)確數(shù)量、人員流動情況及各區(qū)域人員的分布情況；查詢?nèi)藛T歷史停留區(qū)域及歷史活動軌跡；統(tǒng)計與考核生產(chǎn)崗位人員的出勤情況，生成生產(chǎn)人員考勤的日報表、月報表；對重要崗位、重要工種的值勤情況進(jìn)行統(tǒng)計，防止缺崗、串崗等情況發(fā)生。（2）設(shè)備維檢管理系統(tǒng)：設(shè)備巡檢功能是充分利用智能移動終端的最好體現(xiàn)。管理人員可根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的實際情況并通過軟件自由地編寫巡檢計劃，編制完成后將計劃發(fā)送至巡檢終端。巡檢人員按照計劃要求，在規(guī)定時間內(nèi)執(zhí)行規(guī)定的任務(wù)，完成任務(wù)后將數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器。管理人員可通過系統(tǒng)對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。（3）視頻監(jiān)控聯(lián)動系統(tǒng)：礦用移動安全管理系統(tǒng)通過調(diào)用視頻服務(wù)器接口集成視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可直接查看生產(chǎn)場所的實時狀況，同時支持調(diào)閱相應(yīng)的歷史視頻。（4）監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)：通過監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)提供的接口，可以實現(xiàn)對生產(chǎn)場所的設(shè)備狀況、危險氣體濃度等的實時查看，支持用戶查看歷史記錄，當(dāng)生產(chǎn)場所出現(xiàn)異常報警信息時，可實時將報警短信推送給相應(yīng)的責(zé)任人，保證生產(chǎn)人員和設(shè)備的安全。（5）違章管理系統(tǒng)：通過接入違章管理系統(tǒng)，可在移動終端進(jìn)行違章查詢和錄入，及時發(fā)現(xiàn)并制止違章，有效地改善了職工的工作環(huán)境，實現(xiàn)了違章管理的無紙化辦公。（6）OA辦公系統(tǒng)：在移動端查看OA辦公系統(tǒng)信息，可及時掌握重要通知，提高了辦公效率。（7）其他系統(tǒng)：可根據(jù)企業(yè)的實際需求擴(kuò)展系統(tǒng)功能。

3系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

礦用移動安全管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫使用SQLServer，在設(shè)計時主要考慮用戶權(quán)限的問題，使用角色來判斷用戶權(quán)限。移動終端的權(quán)限控制：用戶登錄移動終端時，客戶端將用戶名和密碼傳遞到后臺，服務(wù)端首先判斷用戶名是否有權(quán)登錄；成功登錄后，再通過父節(jié)點ID判斷用戶有權(quán)使用的一級、二級應(yīng)用，將應(yīng)用App的相關(guān)信息通過JSON數(shù)據(jù)返還給客戶端，解析JSON數(shù)據(jù)就可得到相關(guān)信息。Web頁面的權(quán)限控制：Web頁面權(quán)限控制是通過自定義標(biāo)簽來實現(xiàn)的。用戶登錄Web頁面時，首先校驗用戶名和密碼是否正確，然后根據(jù)提交的用戶名查詢數(shù)據(jù)庫表中該用戶所屬的組ID；根據(jù)組ID查詢出該組所擁有的標(biāo)簽功能權(quán)限，并動態(tài)生成JavaScript語句，通過HTML協(xié)議返回給瀏覽器客戶端；瀏覽器在加載標(biāo)簽時會自動顯示該用戶名所屬組別對應(yīng)的功能標(biāo)簽，這樣就可以控制不同組擁有不同的Web頁面管理權(quán)限。

4系統(tǒng)安裝

礦用移動安全管理系統(tǒng)硬件主要包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、安全管理系統(tǒng)服務(wù)器和Android系統(tǒng)智能終端。軟件模塊主要包括安全管理系統(tǒng)服務(wù)端軟件、安全管理系統(tǒng)客戶端軟件和采集程序。Tomcat是Apache軟件基金會旗下的一個開源的輕量級服務(wù)器，它最初由Sun公司的軟件架構(gòu)師開發(fā)，并最終被Sun公司貢獻(xiàn)給Apache基金會，因此，Tomcat對最新的Servlet與JSP規(guī)范總能完美支持。因其技術(shù)先進(jìn)、性能穩(wěn)定，運行時只需占用較少的系統(tǒng)資源，擴(kuò)展性好而且免費，成為目前比較流行的Web應(yīng)用服務(wù)器。Tomacat的安裝包可從ApacheTomcat官網(wǎng)上下載得到，安裝時可以設(shè)置管理員登錄用戶名和密碼以及Http連接端口號（默認(rèn)為8080）。在Tomcat中部署服務(wù)端應(yīng)用程序十分容易，只需要在IDE（IntegratedDevelopmentEnvironment，集成開發(fā)環(huán)境）中將已經(jīng)開發(fā)完畢的服務(wù)端應(yīng)用程序打包成WAR格式并導(dǎo)出，然后將這個WAR文件拷貝到Tomcat的Webapps下即可。

5結(jié)語

分析了煤礦企業(yè)現(xiàn)有系統(tǒng)的特點，開發(fā)了一套基于C／S模式的礦用移動安全管理系統(tǒng)?？蛻舳送ㄟ^HTTP與服務(wù)端進(jìn)行JSON格式的數(shù)據(jù)交互，并對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和展現(xiàn)。該系統(tǒng)一方面推廣了Android智能手機(jī)等移動設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域，另一方面也增強了煤礦安全系統(tǒng)的監(jiān)控力度。該系統(tǒng)已經(jīng)于2013年12月應(yīng)用于山東能源臨礦集團(tuán)某煤礦。實際應(yīng)用證明該系統(tǒng)能夠同現(xiàn)有的煤礦系統(tǒng)相互兼容，互補不足，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，功能完善，操作簡便，一定程度上提高了煤礦企業(yè)運行數(shù)據(jù)的獲取速度和準(zhǔn)確率，提高了系統(tǒng)的運行效率。

作者：羅克 杜志剛 包建軍 王偉 單位：天地常州自動化股份有限公司