矿井水文监测数据可视化网络发布系统研究

论文摘要

矿井水害一直是威胁我国煤矿安全生产的重大隐患,对矿井水文状态进行实时监测和及时发布,是提高煤矿安全生产的有效手段。本文根据计算机软、硬件和网络应用快速发展的现状和信息化时代的要求,建立了矿井水文监测数据可视化网络发布系统。系统设计时采用三层体系结构,选用MYSQL为后端数据库,通过ADODB对数据库进行访问,中间业务逻辑层采用Apache和Supermap为网络服务器和水文观测点位置图发布服务器,在开发过程中结合JpGraph、PhpReport和VML等控件,结合JAVASCRIPT、XML等技术,利用Dreamweaver等网页开发工具对发布页面进行设计,最终将设计好的页面发布到WEB服务器上。本文在对水文发布系统进行需求分析的基础上,对发布系统进行了总体分析和设计,建立了水文发布系统平台。系统实现了水文历史数据多种形式的可视化发布,包括列表、曲线图、直方图等的查询、比较和分析以及报表的绘制和打印;实现了矿井水文观测点位置图的绘制和图形的放大、缩小、平移以及图层控制等操作;将数据与图形进行有机结合,采用图形数据动态显示、实时监测数据动态列表和实时曲线动态生成等手段实现了水文实时监测信息的可视化动态发布;对监测到的水文异常值,以手机短消息的形式发送到相关人员手机上,实现无人职守状态下的水文监测和预警。该发布系统的应用能够使矿井水文数据在煤矿企业各部门之间实现多级和实时共享,方便各相关部门用户的数据查询和对水文信息的准确把握,提高企业防治水害的能力,有效保障煤矿企业的安全生产。

论文目录

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 选题背景与研究意义

1.1.1 选题背景

1.1.2 研究意义

1.1.3 研究的目的和任务

1.2 国内外研究领域的研究动态及发展趋势

1.2.1 矿井水文监测国内外的发展现状

1.2.2 发展趋势

1.3 本文主要内容及章节安排

2 可视化概念及其研究的内容

2.1 可视化概念

2.2 可视化技术的研究内容

2.3 可视化系统的实现环境分析

2.4 可视化的参考模型

2.5 本章小结

3 系统分析与总体设计

3.1 发布系统需求分析和功能设计

3.1.1 系统需求分析

3.1.2 系统设计原则

3.1.3 发布系统功能设计

3.2 系统整体结构确定

3.3 系统网络环境介绍

3.4 系统开发平台、开发语言及相关技术

3.4.1 操作系统平台的选择——Windows 2000/XP

3.4.2 测点图发布平台的选择——SuperMap

3.4.3 系统网络服务器——Apache2.2.1

3.4.4 系统开发语言——PHP

3.4.5 系统数据库服务器的选择——MYSQL

3.4.6 系统体系结构的确定

3.5 系统安全设计

3.6 本章小结

4 系统数据库分析设计

4.1 系统数据库设计原则

4.2 数据库的安全性考虑

4.3 系统数据的集成

4.4 水文数据库详细设计

4.4.1 命名规则

4.4.2 基本数据表的设计及实现

4.4.3 存储过程和触发器

4.5 数据库访问技术与连接管理

4.5.1 数据库访问技术

4.5.2 数据库连接

4.6 XML 技术在空间数据管理中的应用研究

4.6.1 XML 的概念

4.6.2 空间数据的数据库存储模型

4.6.3 XML 描述空间对象

4.6.4 XML 文件的数据库存储

4.6.5 空间数据准备的步骤

4.6.6 矢量图形元素的数据库记录化

4.7 本章小结

5 系统实现及关键技术介绍

5.1 发布系统界面的设计与实现

5.2 历史监测数据的发布

5.2.1 图形生成控件——JpGraph 介绍

5.2.2 JpGraph 安装和设置方法介绍

5.2.3 实现流程

5.2.4 图例

5.3 利用VML 绘制实时曲线图

5.3.1 VML 介绍

5.3.2 工作原理介绍

5.3.3 实时曲线图生成与发布图例

5.4 监测数据报表的实现

5.4.1 报表实现过程与方法介绍

5.4.2 发布图例

5.5 基于图形操作的实时信息的发布

5.5.1 测点图矢量化

5.5.2 测点图基本操作的实现

5.5.3 图层控制

5.5.4 基于测点图的实时监测数据的发布图例

5.6 基于手机短消息的异常信息发布

5.6.1 短消息业务的原理及特点

5.6.2 短消息发布系统结构

5.6.3 功能说明

5.6.4 功能模块的实现

5.7 系统维护

5.8 本章小结

6 结论

6.1 论文所完成的主要工作

6.2 展望

致谢

参考文献

附录

矿井水文监测数据可视化网络发布系统研究

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