1系统架构
矿用移动安全管理系统包括2个主要部分：Android客户端的开发和基于SSH（StrutsSpringHibernate）框架的服务端代码的编写。目前，用于移动终端的操作系统主要有3种：苹果公司的IOS、谷歌的Android和微软的WindowsPhone系统。WindowsPhone系统市场价格偏高，不适合在煤矿进行普及，与IOS相比，Android操作系统具有比较明显的优势，其中最重要的当属平台的开放性、用户可选终端的多样性和Google应用的无缝集成，这使得Android拥有了移动终端中其他智能系统无法比拟的市场占有率。SSH是一个开源集成框架。集成SSH框架的系统可以分为表示层、业务逻辑层、数据持久层和域模块层，使用者可以在短期内搭建结构清晰、可复用性好、维护方便的应用程序。其中，使用Struts作为系统的整体基础架构，负责Model－View－Controller（MVC）的分离，在Struts框架的模型部分，控制业务跳转；利用Hibernate框架对持久层提供支持；Spring做管理，管理Struts和Hibernate。采用这种开发模型，不仅实现了MVC的彻底分离，还实现了业务逻辑层和持久层的分离，大大提高了系统的可复用性，而且由于不同层之间耦合度小，有利于团队成员并行工作，极大地提高了开发效率。JSON（JavaScriptObjectNotation）是一种轻量级的数据交换格式，可在多种语言之间进行数据交换。JSON易于阅读和编码，且是JavaScript规范的子集，能被支持JavaScript的浏览器所解析。目前网络上通用的数据交换格式XML（eXtensibleMarkupLanguage，可扩展标记语言），在实际应用上存在不少缺陷。研究表明，JSON的数据传输效率明显优于其他数据传输格式。
2系统功能设计原则
矿用移动安全管理系统的设计原则：（1）先进性：至少保证3～5a不落后，且运行可靠，这就要求系统开发要采用先进、成熟的技术，具有强大的应用数据整合能力，可以满足煤矿企业信息融合和拓展的需要。（2）实用性：符合煤矿管理业务的工作需要，按照先进的运作模式，实现生产监控信息收集、处理、查询、统计、分析等功能及无纸化办公，综合管理业务模块可灵活操作，可提高煤矿企业管理水平。（3）经济性：尽量有效地利用现有设备，建立一个尽可能高水平的、完善的煤矿移动信息管理网络系统。（4）可操作性：在系统维护和后期扩展上尽量做到操作简单，甚至不用维护；应用软件在安装时能将运行环境和相关的配置信息自动配置到服务器中，保证用户安装完毕即可投入使用；系统在扩展时，用户只需进行简单配置即可；提供人性化操作界面，简单易学；提供网络性能及网路故障查询诊断功能，使用户及时了解系统的运行状况和网络状况。（1）人员定位系统：通过具有唯一ID号的人员定位标志卡，实时了解生产场所内人员的准确数量、人员流动情况及各区域人员的分布情况；查询人员历史停留区域及历史活动轨迹；统计与考核生产岗位人员的出勤情况，生成生产人员考勤的日报表、月报表；对重要岗位、重要工种的值勤情况进行统计，防止缺岗、串岗等情况发生。（2）设备维检管理系统：设备巡检功能是充分利用智能移动终端的最好体现。管理人员可根据生产现场的实际情况并通过软件自由地编写巡检计划，编制完成后将计划发送至巡检终端。巡检人员按照计划要求，在规定时间内执行规定的任务，完成任务后将数据上传到服务器。管理人员可通过系统对接收到的数据进行分析处理。（3）视频监控联动系统：矿用移动安全管理系统通过调用视频服务器接口集成视频监控系统，可直接查看生产场所的实时状况，同时支持调阅相应的历史视频。（4）监测监控系统：通过监测监控系统提供的接口，可以实现对生产场所的设备状况、危险气体浓度等的实时查看，支持用户查看历史记录，当生产场所出现异常报警信息时，可实时将报警短信推送给相应的责任人，保证生产人员和设备的安全。（5）违章管理系统：通过接入违章管理系统，可在移动终端进行违章查询和录入，及时发现并制止违章，有效地改善了职工的工作环境，实现了违章管理的无纸化办公。（6）OA办公系统：在移动端查看OA办公系统信息，可及时掌握重要通知，提高了办公效率。（7）其他系统：可根据企业的实际需求扩展系统功能。
3系统数据库设计
矿用移动安全管理系统数据库使用SQLServer，在设计时主要考虑用户权限的问题，使用角色来判断用户权限。移动终端的权限控制：用户登录移动终端时，客户端将用户名和密码传递到后台，服务端首先判断用户名是否有权登录；成功登录后，再通过父节点ID判断用户有权使用的一级、二级应用，将应用App的相关信息通过JSON数据返还给客户端，解析JSON数据就可得到相关信息。Web页面的权限控制：Web页面权限控制是通过自定义标签来实现的。用户登录Web页面时，首先校验用户名和密码是否正确，然后根据提交的用户名查询数据库表中该用户所属的组ID；根据组ID查询出该组所拥有的标签功能权限，并动态生成JavaScript语句，通过HTML协议返回给浏览器客户端；浏览器在加载标签时会自动显示该用户名所属组别对应的功能标签，这样就可以控制不同组拥有不同的Web页面管理权限。
4系统安装
矿用移动安全管理系统硬件主要包括数据库服务器、安全管理系统服务器和Android系统智能终端。软件模块主要包括安全管理系统服务端软件、安全管理系统客户端软件和采集程序。Tomcat是Apache软件基金会旗下的一个开源的轻量级服务器，它最初由Sun公司的软件架构师开发，并最终被Sun公司贡献给Apache基金会，因此，Tomcat对最新的Servlet与JSP规范总能完美支持。因其技术先进、性能稳定，运行时只需占用较少的系统资源，扩展性好而且免费，成为目前比较流行的Web应用服务器。Tomacat的安装包可从ApacheTomcat官网上下载得到，安装时可以设置管理员登录用户名和密码以及Http连接端口号（默认为8080）。在Tomcat中部署服务端应用程序十分容易，只需要在IDE（IntegratedDevelopmentEnvironment，集成开发环境）中将已经开发完毕的服务端应用程序打包成WAR格式并导出，然后将这个WAR文件拷贝到Tomcat的Webapps下即可。
5结语
分析了煤矿企业现有系统的特点，开发了一套基于C／S模式的矿用移动安全管理系统。客户端通过HTTP与服务端进行JSON格式的数据交互，并对系统数据进行分析和展现。该系统一方面推广了Android智能手机等移动设备的应用领域，另一方面也增强了煤矿安全系统的监控力度。该系统已经于2013年12月应用于山东能源临矿集团某煤矿。实际应用证明该系统能够同现有的煤矿系统相互兼容，互补不足，系统运行稳定，功能完善，操作简便，一定程度上提高了煤矿企业运行数据的获取速度和准确率，提高了系统的运行效率。
作者：罗克 杜志刚 包建军 王伟 单位：天地常州自动化股份有限公司
