大学开题报告 (101).doc

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1、研 究 生 选 题 报 告题目： 煤矿人员紧急救援系统的设计与实现学 号 姓 名 指 导 教 师 院、系、专业 华中科技大学研究生院制选 题 报 告 内 容 及 要 求一、 课题来源、目的、意义。国内外概况和预测。二、预计需求达到的要求、技术指标，预计的技术关键、技术方案和主要试验研究情况。三、课题研究进展计划。四、现有的条件、人员（姓名、职称）及主要设备情况。五、需要增添的主要设备、仪器（用途、名称、规格、型号、数量、价格）和材料。六、经费概算和来源。七、承担单位和主要协作单位及分工。附注：选题报告存入研究生个人学籍档案。要求字迹工整，内容明确，文句通顺。凡字迹潦草，乱改乱划者一律不得进入业

2、务档案。一、课题来源、目的、意义。国内外概况和预测。 我国煤矿近年在国家安全生产监督管理总局的领导下，初步形成了分级管理、统一指挥、职责分明、协同作战的矿山救援体系，应急救援管理机制也都在不断的完善过程中。如果在煤矿发生事故后，能快速实施救援措施，及时调动应急救援程序，则可以大大降低事故损失。因此，必须加强煤矿应急救援研究，为事故的预防和提高应急救援能力提供科学依据，使之在救援过程中发挥指导性作用，指挥和管理救援人员进行正确快速地实施救援过程，控制事故影响范围，降低事故损失。由此可见，做好煤矿应急救援管理工作和提高应急响应能力对于煤矿安全生产具有重大作用。 由于我国煤矿生产条件恶劣，经常受到各

3、种煤矿灾害的威胁，对人员生命财产安全和煤炭资源环境造成了重大危害。因此，预防和应对矿井各种灾害是我们研究工作的重中之重。在此背景下，本课题以地理信息系统为基础，研究开发基于WebGIS(网络地理信息系统)的煤矿应急救援管理系统，将互联网技术和GIS技术结合，系统、有效地对煤矿生产过程中的事故做到预防和应急管理，制定相应的煤矿应急救援预案，管理规范矿井各项法律法规及标准化，加强相关工程技术人员进行救援技术的培训，做到防患于未然。在事故发生时及时启动应急救援程序，快速利用监测数据分析事故情况，有效控制事故灾害情况。因此，研究开发基于WebGIS的煤矿应急救援管理系统对煤矿应急救援能力的提高以及煤矿

4、发展、社会安定都有重要意义。本文将WebGIS应用到应急救援管理系统中，能快速直观的将煤矿事故及隐患情况在地图上显示出来，利用网络对数据更新快、可处理分析大量数据的特点，实现了应急救援系统的可视化、流程化、简易化。为决策者有效实施救援提供了有力支撑。系统可以分析救灾路线，确定事故影响范围，制定煤矿应急救援预案，在发生事故时有针对性的进行科学准确的应急救援。二、预计需求达到的要求、技术指标，预计的技术关键、技术方案和主要试验研究情况。我国在煤矿应急救援方面的信息化建设不够完善，水平还有待加强，大部分系统只是停留在对煤矿的管理信息层面，对矿井突发事故的预防以及应急救援工作的实施还缺乏一个完善的系统

5、去指导，导致救援行动的低效不及时。目前，各个煤矿企业已经越来越多的重视煤矿应急救援信息化、数字化建设，根据实际情况，将WebGIS技术引入到矿山应急救援体系建设中以提高救援效率。矿山WebGIS的作用是利用空间分析以及网络分析对煤矿的空间数据进行采集、处理、分析以及展示。因此，在此背景下，建立一个基于WebGIS的煤矿应急救援管理系统已成为发展的必然趋势。采用 SunTone AM 架构方法作为应用平台总体架构方法。SunTone AM 架构方法从列（Tier），层(Layer)和平台质量(System Quality) 三维的角度平台全面的分析。平台的总体架构是一个分层的体系结构。该平台的质

6、量不仅包括性能，也包括可用性，可靠性，可扩展性，可管理性，可维护性，可重用性等。对质量体系的实现不仅取决于应用程序的架构，而且通过支撑平台框架应用的综合影响，平台总体架构设计遵循 SunTone AM按照平台分层组织，平台架构的每一个层的定义如下：1、应用层：由应用相关的组件构成，客户代码主要集中在应用层。架构视图描述平台内部的软件组件和他们的依赖关系；配置视图从平台的运行、安装、配置等方面描述组件配置；行为视图对复杂或者有代表性的 use case 的详细的功能性描述。2、虚拟平台层：隔离应用与应用基础结构层的不同实现，有利于减少对特定厂商的依赖性，增加可选择余地。 3、上层平台层：由不同产

7、品组成，例如 Web 服务器、应用服务器以及中间件产品。内在机制描述平台必需的机制以及它们的使用；自定义机制描述客户自己开发的机制或者对现存机制的扩充。4、底层平台层：组件包括处理节点、存储设备和网络设备以及操作平台和网络协议。配置视图包括路由器、防火墙、子网、主/备服务器，并描述高层配置视图中的组件与该层组件的一致映射关系；进程视图汇总了跨越不同层和平台组件的同步的平台行为，同时这些行为不属于任何一个通常的平台分层。5、最后还有一个平台质量视图，它把所有东西综合在一起，对每一个平台质量描述平台如何达到要求的平台质量目标。平台的软件体系全部采用组件化设计，支持面向服务的体系架构(SOA)；支持

8、二次开发新的功能模块，以扩充平台功能；平台主要采用 B/S 结构，遵循通用 Web 浏览器规范实现，符合 J2EE 规范。平台提供统一的数据交换接口和应用服务接口，采用 XML 作为统一的数据接口格式，使用中间件技术来封装所有的业务逻辑，服务接口支持 Web Service 技术。所提供产品具有可复用性和扩展性，能适应用户业务需求变化，通过配置满足新的需求。WebGIS技术是一种基于Web环境的地理信息系统，其核心是将Web服务器与GIS软件相集成，通过在高性能的服务器端提供应用模型用到的分析和方法，用户可在互联网上调用参数请求服务器进行快速计算与分析，并将分析结果返回给浏览器端，在浏览器端浏

9、览享受地理信息系统中的数据、地图和空间分析等服务。WebGIS是传统GIS功能和互联网的特有功能的集合，与传统的地理信息系统相比具有独特的优点：强大的扩展性，可以与其它Web信息服务方便地进行无缝集成；广泛的数据分布，用户可以同时访问不同服务器上的最新服务资源数据，而且不受地域的限制；客户端零维护，节约系统成本；高效的数据组织管理能力和计算负载能力等。从系统结构分析，常见的WebGIS系统一般采用三层体系结构，包括客户端，用以发送HTTP协议请求数据服务，显示空间数据信息，允许客户端发送请求的WebGIS浏览器；服务器，完成GIS客户端的提交的查询请求、空间分析请求，实现空间数据的存储管理功能

10、，形成完整可用的GIS对象、GIS模型和GIS数据结构。由于WebGIS技术的引入，用户可以随时通过Web浏览器在线完成矿山应急救援指挥管理，基于WebGIS的系统可以通过所提供的地图服务和数据服务功能把事故信息以地图图形形式动态显示，如在地图上添加事故点可及时获得目前事故地点信息、事故伤亡人数、事故周边交通情况、人员疏散等信息，并提供各种形式的地图查询以全面了解事故动态。交通网络分析服务和空间分析服务是WebGIS系统应急指挥过程中比较重要的功能。在事故发生时，可结合矿图进行分析得出最佳路径即事故逃生路线、进行缓冲区分析确定事故的影响范围、对事故进行统计分析；能够通过结果制作输出专题图；并利

11、用网络将信息进行发布。系统可应用到应急救援管理的整个过程，从事故的预防、应急准备、应急响应到事故的恢复结束。应急指挥者可以通过提供的空间查询和分析结果来指挥救援，大大缩短了救援时间。系统整体功能结构图如下所示：图1 系统功能结构图煤矿人员紧急救援系统主要涉及5个主要功能：煤矿地图操作，预警排查分析，救援方案管理，定位功能，培训与演习管理。其中，涉及到救援方案管理的活动图如下：图2 救援方案管理活动图涉及到煤矿地图定位与位置分析的活动图如下：图3 定位与位置分析活动图三、课题研究进展计划。四、现有的条件、人员（姓名、职称）及主要设备情况。五、需要增添的主要设备、仪器（用途、名称、规格、型号、数量、价格）和材料。六、经费概算和来源。七、承担单位和主要协作单位及分工。指 导 教 师 签 字 教研室主 任 签 字 院（系）主任签字 年 月 日