煤炭井下人员管理系统.docx
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煤炭井下人员管理系统
软件工程课程设计
题目：
煤炭井下人员管理系统
专业：
计算机科学与技术
姓名：
吕恒
班级：
计算机092002
学号：
200920010213
目录
第一章可行性分析3
1.1、背景3
1.2、意义：
7
1.3、范围：
7
第二章需求分析：
8
2.1功能需求8
2.1.1查询和存储功能8
2.1.2调度功能8
2.1.3显示功能8
2.1.4打印功能9
2.1.5自诊断功能9
2.2性能需求9
2.3可靠性和可用性需求10
2.4出错处理需求10
2.5接口需求10
2.6逆向需求11
2.7将来可能提出的要求11
2.8运行环境11
第三章概要设计12
3.1功能模块图12
3.2类图：
13
3.3用例图14
3.4状态图15
参考文献16
第一章可行性分析
1.1、背景
近年来，矿井事故时有发生，如何加强安全生产的防范措施，如何正确处理安全与生产、安全与效益的关系，如何准确、实时、快速履行煤矿安全监测职能，保证抢险救灾、安全救护的高效运作，摆到了国家各级主管部门和领导的面前。
同时如何改变目前矿井企业对井下人员落后的管理模式，如何实现管理的现代化、信息化也成为所有矿井企业关心的问题。
我们认为，建立以灾害预防、事故救助、电子信息化管理为主要目标的信息化和智能化建设势在必行随。
煤矿安全生产是关系人民群众生命和财产安全的大事，在国家煤矿安全监察局――国家煤矿安全监察局发布的《国家安全生产科技发展规划――煤矿领域研究报告》中，特别提出：
井下无线通讯、井下人员的跟踪管理、遇险人员定位等技术装备急需开展攻关研究并产业化。
由此可以看出，如何改变目前煤矿企业落后的井下人员管理模式，快速、准确的履行煤矿安全监测职能，保证抢险救灾、安全救护的高效运作，成为了当前煤炭企业安全生产、信息化管理工作中亟待解决的重要问题。
温家宝总理2005年政府工作报告有关精神和2005年3月8日华建敏同志在国办秘书一局《专报信息》（317）《我国煤矿行业信息化整体水平不高》上的批示精神，进一步贯彻落实科学发展观，坚持以人为本，遏制安全生产事故频发的势头，应大力推进信息技术在煤矿等重点领域的广泛应用，根据新的形势下煤矿安全生产的需求，加快研制系列新产品，开发适用软件和设备，提供信息管理系统的整体解决方案，推动煤矿等重点安全生产领域逐步走上一条科技含量高、安全状况好的可持续发展道路。
为此，信息产业部会同国家安全生产监督管理总局提出《应用信息技术加强和改善煤矿等重点领域安全生产工作的实施方案》。
《实施方案》的指导思想是：
坚持以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，树立和落实科学发展观，坚持“安全第一、预防为主”的方针，以人为本，贯彻落实构建社会主义和谐社会的要求，利用先进适用的信息技术，研发满足于重点安全生产领域需求的电子信息产品，建设反应灵敏、指挥得力、协同工作、方便及时、安全可靠的安全生产信息系统。
《实施方案》的目标任务是：
组织制订、完善煤矿专用信息技术标准和产品标准。
组织研发适用于煤矿井下环境的电子基础产品、电子专用设备、仪器等电子信息产品，并推进其产业化工作。
组织研发以瓦斯防治为重点的井下灾害预报预警系统、安全监测监控系统、自动控制系统、调度通信系统、救灾救护通信系统等，建立示范工程，积极推广应用。
组织研制出行业应急救援指挥通讯系统，并积极开展示范应用工作。
近些年，高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井要建立完善监测监控系统，国有重点煤矿要实现矿务局（集团公司）范围内联网，地方国有煤矿、乡镇煤矿最低要实现县（区）范围联网。
同时，积极在化工及危险化学品等其他重点安全生产领域推进信息技术和产品的研发与应用。
《实施方案》的实施措施包括：
一是加强组织领导，建立安全生产领域信息技术应用部际联席会议制度，相关司局组成联合工作组，具体落实各项决策和工作部署。
二是切实做好前期研究和引导工作。
三是加快组织相关技术和产品的研发与应用工作。
四是积极促进产用结合，协调互动，加快推进煤矿等重点安全生产领域信息系统的应用试点和推广。
随着国家对煤矿安全生产工作的重视程度日益提高，现有煤矿安全生产监控、监测设备技术上的不足和缺陷也逐渐显现出来，已经影响到煤矿安全工作的正常开展。
针对这些情况，陆续推出了针对不同用户和安全监管部门的煤矿安全解决方案，同时跟相关设备生产厂家开展深层次的合作，共同开发与之配套的监控软件平台，为煤矿以及其他行业的安全生产保驾护航。
煤矿井下人员管理系统就是其中之一。
煤矿高瓦斯矿井的在数量不断增加，如何加强安全生产，提高搜救工作效率，摆到了国家各级主管部门和领导的面前。
我们在分析近期几个煤矿发生的特大事故时发现：
（1）地面与井下人员的信息沟通不及时；
（2）地面人员难以及时动态掌握井下人员的分布及作业情况，进行精确人员定位；
（3）一旦煤矿事故发生，抢险救灾、安全救护的效率低，搜救效果差。
为此，如何正确处理安全与生产、安全与效益的关系，如何准确、实时、快速履行煤矿安全监测职能，有效进行矿工管理，保证抢险救灾、安全救护的高效运作显得尤为重要和紧迫。
面对新形势、新机遇和新挑战，国家各级主管部门的领导对安全生产工作提出了很高的要求和期望。
我们认为提升安全生产信息化管理水平，加强以灾害预防、搜救为主要目标的安全生产长效机制，是我国安全生产工作的必由之路。
“十五”期间，煤炭工业电子信息化建设在“九五”发展的基础上，围绕煤炭工业改革发展的战略任务，以信息和知识资源的开发利用为核心，结合煤炭工业实际需要，重点进行煤矿生产安全监测监控、自动控制与企业管理系统等方面的信息化建设工作，已纳入安全生产企业的经营管理日程。
为此，北京凌强科技有限公司在总结射频识别技术经验的基础上，采用煤矿隔爆兼本质安全型动态目标识别器及本质安全型标识卡，开发设计了“煤矿井下人员监测及井下定位跟踪管理系统”。
上述管理系统把尖端的远距离射频识别技术、网络通讯技术和自动控制技术有机结合，解决了该系统产品应用于煤矿井下的设备安全运行、网络数据通信、数据的远距离传输、信号转换接口和信息处理等方面的技术难题，将为煤矿井下人员监测、控制和监测和跟踪管理，以及生产统计管理等方面提供有效的科技支撑，必将有力地推动了煤矿企业的经济发展。
1.2、意义：
该井下人员管理系统适应煤矿市场需求，开发生产的集井下人员定位、考勤、硬件设备维护、日常管理等于一体的综合性应用系统。
该系统采用最新技术，通过对煤矿坑道远距离移动目标进行非接触式信息采集处理，实现对人、车、物在不同状态下的自动识别，及时、准确的将人员及设备的动态情况反映到地面计算机系统，方便管理人员进行合理的调度安排；并对井下人员信息进行收集和整理，通过软件形成各种文件，为管理人员反馈考勤信息；当事故发生时，救援人员也可根据井下人员定位系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率，最大限度地减少灾害损失。
此井下人员管理系统对于提高矿井管理水平、保证企业自动化安全生产有着极其重大的意义。
1.3、范围：
该系统是集煤矿人员基本信息、人员考勤、人员地位、人员调动、违章管理等一体化的综合性智能管理系统，这一设计方案的提出，将大大促进煤矿企业的人员管理水平的提高，同时可以使井下遇险时急救更加及时到位。
第二章需求分析：
2.1功能需求
2.1.1查询和存储功能
内容包括：
1）携卡人员下井总数人员、人员出入井时间、下井工作时长等显示、打印、查询等功能
2）携卡人员下井活动路线、历史轨迹回放等显示、打印、查询等功能
3）携卡人员姓名、卡号、年龄、职务、工种、班组、工作地点、下井周期、下井时刻、下井工作情况等显示、打印、查询等功能
4）异常显示，出现异常的人员、工种、地点、班组及其负责人等显示、打印、查询、报警等功能。
2.1.2调度功能
1）调度班组或携卡人去指定工作地点等提示调度功能
2）遇险时，指示遇险撤退路线等提示调度功能
2.1.3显示功能
系统具有汉字显示及提示功能
列表显示功能。
显示内容包括：
下井人员总数及人员、重点区域人员总数及人员、超时报警人员总数及人员，超员报警人员总数及人员，限制区域报警人员总数及人员、特种作业人员工作异常报警总数及人员等。
模拟动画显示功能。
显示内容包括：
巷道布置模拟图、人员位置及姓名、超时报警、超员报警、进入限制区域报警、特种作业人员工作异常报警等。
具有漫游、总图加局部放大、分页显示等方式。
系统设备布置图显示功能。
显示内容包括：
分站、电源箱、传输接口、和电缆等设备的设备名称、相对位置和运行状态等。
若系统庞大一屏容纳不了，可漫游、分页、或总图加局部放大。
2.1.4打印功能
系统具有汉字报表、初始化参数召唤打印功能。
打印内容包括：
下井人员总数及人员、重点区域人员总数及人员、超时报警人员总数及人员，超员报警人员总数及人员，限制区域报警人员总数及人员、特种作业人员工作异常报警总数及人员、领导干部每月下井总数及时间统计等。
2.1.5自诊断功能
系统具有自诊断功能，当系统中分站、传输接口等设备发生故障时报警，并记录故障时间和故障设备，以供查询及打印。
2.2性能需求
1）全矿井，全覆盖，井下各种地形条件给个角落无盲区
2）数据传输速度快，定位数据刷新迅速
3）双向无线通讯，系统和携卡人通讯可以双向进行，使特殊情况得到最迅速的处理
4）系统设备发射功率低，安全可靠，对其他设备无干扰
2.3可靠性和可用性需求
可靠性：
保证数据的及时和准确，防止数据延迟出现误报的异常显示，防止响应缓慢造成的通讯延误.
可用性：
保证系统中的每个设备作业期间都正常工作，如果有设备老化和损坏要及时进行更换或者维修.
2.4出错处理需求
本身的延迟、更新不及时或者一些外界因素的干扰，会造成数据的报错或者误报，导致错误的处理，所以要对这些出错进行及时检查更正，才能保证信息的准确和系统的高效。
如遇到重大异常，系统应发出警报.
2.5接口需求
系统要与显示器连接，以便能够清晰准确的从图像上获取信息。
要和通讯设施联系，以便能及时的联系调度井下工作人员。
要和警报系统连接，以便异常情况下能够及时提示。
2.6逆向需求
系统可以直接调用定位系统的处理结果，系统可以直接调用通讯系统的通讯处理结果，系统可以直接调用灾情检查系统的处理结果，但是系统不必考虑实现过程.
2.7将来可能提出的要求
系统可能根据一些常见性异常采取自动处理，对于非复杂问题可以更及时的指导操作，节约了人力资源，提高了效率。
系统将来可能和与每个矿工都能进行通讯，调度更加的细化和及时。
2.8运行环境
操作系统：
WindowsXPWindows2007ProfessionalSP3及其更高版本。
数据库：
SQLserver2000及其更高版本
第三章概要设计
3.1井下人员管理系统功能模块图
该井下人员管理系统主要分为人员考勤管理、人员定位管理、人员调度管理。
考勤管理包括总体考情、以班组为单位考勤、个人考勤，地位管理包括实时地位、活动轨迹以及人员分布情况，调度管理包括工种的调度、班组的调度以及调度地点和时间。
图3.1井下人员管理系统功能模块图
3.2井下人员管理系统类图：
一个系统管理员管理着多个井下监管员，一个井下监管员管理着对个矿工，他们都是关联关系。
管理系统包括考勤管理、地位管理，考情管理包括矿工的考勤和监管员的考勤，地位系统包括矿工的定位和监管员的地位，他们都是聚集关系。
系统管理包括反馈信息，两者是泛化关系。
反馈信息具体描述成调度，两者是细化关系。
调度需要监管员来完成，所以二者是依赖关系。
图3.2井下人员管理类图
3.3井下人员管理系统用例图
该井下人员管理系统是在管理员、监督员、矿工为实体进行建立的，下图表示了实体所实现的功能。
图3.3井下人员管理系统用例图
3.4井下人员管理状态图
主屏控制，如果打开进入显示，不打开提示，之后将显示信息保存，显示位置如果正常进行定位跟踪，如果一次提示进行调度，之后人员完成工作上井，系统在显示系统保存，最后信息汇总，显示汇总情况。
图3.4井下人员管理系统状态图
参考文献
文献
KJ305型《井下人员管理系统概要及其设计》摘自XX文库。
ZH1139型《井下人员管理系统概要及其设计》摘自XX文库。
KJ157型《井下人员管理系统概要及其设计》摘自XX文库。
KJ521型《井下人员管理系统概要及其设计》摘自XX文库。
书籍
《井下作业人员》
作者刘竹文，王秋建
中国石化出版社
《井下作业人员全员考核教程》
作者贾赋武张园
中国矿业大学出版社
《煤矿企业井下作业人员全员培训教材》
作者王维明
中国矿业大学出版社
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