摘 要：為了兼顧已有系統(tǒng)，最大限度地保護用戶已有投資，文中提出了一種基于INTEMOR開發(fā)平臺的集成方案，該方案實現(xiàn)了對已有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成，并將知識庫系統(tǒng)和超媒體顯示系統(tǒng)也實施了有效的集成。 關(guān)鍵詞：因特摩;企業(yè)應(yīng)用集成;數(shù)據(jù)集成;智能監(jiān)測 0 引言 　　所謂的EAI，就是企業(yè)應(yīng)用集成，它一種解決思路，來解決企業(yè)的不同應(yīng)用系統(tǒng)間互連互通的集成問題。至于實現(xiàn)這種思路的方式具體怎樣，并沒有權(quán)威的標準或規(guī)定，但中間件是最常見的技術(shù)手段，即為應(yīng)用系統(tǒng)之間提供整合中間件?；谥虚g件的EAI解決方案通常有4類：業(yè)務(wù)過程集成、應(yīng)用集成、數(shù)據(jù)集成及平臺集成。通過以上集成，EAI使得企業(yè)眾多信息系統(tǒng)都與一個由中間件組成的底層基礎(chǔ)平臺相連接，各種應(yīng)用、信息等通過各自的轉(zhuǎn)接口連接到一個總線上，然后再通過一個消息隊列實現(xiàn)各個應(yīng)用之間的交流。也就是說，EAI技術(shù)就是為已存在的不同信息系統(tǒng)之間實現(xiàn)對話提供支持。本文就以某煤礦的通風安全智能監(jiān)測系統(tǒng)為例，介紹EAI技術(shù)在煤礦智能監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用。 1 某煤礦通風安全情況簡介 　　某煤礦屬低瓦斯礦井，但局部有時會出現(xiàn)瓦斯涌出異常現(xiàn)象，煤塵具有爆炸性，而且礦井一直受到煤層自燃的嚴重威脅，通風安全問題十分重要。目前該煤礦采用的安全監(jiān)測系統(tǒng)主要有KJ95系統(tǒng)和束管監(jiān)測系統(tǒng)。KJ95系統(tǒng)是由天地科技股份公司常州自動化分公司開發(fā)的，主要用于對瓦斯、風速、負壓、溫度、一氧化碳等環(huán)境參數(shù)實時采集、處理、存儲、顯示，并具有超限報警的功能。該系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)庫為access，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫共享。束管監(jiān)測系統(tǒng)主要功能是監(jiān)測井下的氣體成分和含量，是該煤礦用于早期預(yù)報煤炭自燃火災(zāi)的一種主要方法。該煤礦的束管系統(tǒng)現(xiàn)有3臺氣體分析儀，束管系統(tǒng)抽取出來的氣體經(jīng)氣體分析儀分析后，其中一臺可將分析結(jié)果以文本文件的方式保存下來，另外2臺氣體分析儀得到的分析結(jié)果由操作員手工記錄，但現(xiàn)在的處理方式均為由操作員手工填寫表格并送到相關(guān)部門并存檔。這兩種監(jiān)測系統(tǒng)的建成，對提高煤礦安全水平起到了重要的作用，但是沒有從根本上扭轉(zhuǎn)煤礦安全的被動局面。因為，在現(xiàn)存的這兩類實時監(jiān)測系統(tǒng)中，時刻都有大量的數(shù)據(jù)和信息需檢查和處理，當緊急事件發(fā)生或是需要對歷史數(shù)據(jù)和信息進行分析時，海量的數(shù)據(jù)往往使操作人員難以適從;此外，如果某些設(shè)備的零件出了毛病，也很難迅速進行檢查、判斷、并排除故障。 　　綜上所述，該煤礦現(xiàn)在存在如下主要問題： 　　（1）多系統(tǒng)并存但互不兼容，缺乏有效的集成; 　?。?）對井下實際情況的判斷依然依賴于個人經(jīng)驗，缺乏科學的判斷依據(jù); 　　（3）依然是通過對單一參數(shù)的判斷實現(xiàn)超限報警，有時并不是真實情況的反映; 　?。?）緊急事件發(fā)生時，缺乏有效的專家指導(dǎo)。 2 針對系統(tǒng)存在問題的解決方案 　　針對該煤礦存在的問題，我們提出兩種解決方案，一是重新開發(fā)新監(jiān)控系統(tǒng)，合理組織系統(tǒng)流程，實現(xiàn)更全面的數(shù)據(jù)收集、更準確的監(jiān)控預(yù)警，但該方案投資非常大，周期較長;另一種方案是在現(xiàn)有系統(tǒng)基礎(chǔ)上進行系統(tǒng)集成，保護煤礦的已有投資[1]，該方案開發(fā)周期短，投資小，但對現(xiàn)有系統(tǒng)流程基本沒有改進。在和礦方對兩種方案進行了比較分析之后，我們決定最大限度的保護礦方投資，采用第二種方案。確立系統(tǒng)目標如下： 　?。?）建立該煤礦的火災(zāi)預(yù)警專家知識庫; 　　（2）將該煤礦現(xiàn)有的KJ95系統(tǒng)和束管系統(tǒng)集成，采集瓦斯、CO、風速、負壓等相關(guān)數(shù)據(jù); 　?。?）建立超媒體實時顯示系統(tǒng)，顯示并結(jié)合專家經(jīng)驗對采集到的數(shù)據(jù)進行綜合判斷，真正實現(xiàn)火災(zāi)預(yù)警，并給出專家處理建議。 　　通過考察國內(nèi)外市場上的智能監(jiān)控與報警系統(tǒng)后，本課題決定采用具有智能監(jiān)測監(jiān)控功能的軟件平臺INTEMOR。它幾乎是國際最新研究開發(fā)潮流的代表。該系統(tǒng)特別強調(diào)如下三方面的集成：公有知識與私有知識的集成;人類智慧與機器智慧的集成及新發(fā)明創(chuàng)造與現(xiàn)有技術(shù)的集成[2]。在對集成的技術(shù)實現(xiàn)中，因為選用了INTEMOR作為平臺，所以在對該煤礦的智能通風系統(tǒng)進行二次開發(fā)時，它只要從已有的DCS通訊網(wǎng)絡(luò)獲得數(shù)據(jù)，便可進行高一層次的綜合和處理，而不改變使用人員已經(jīng)熟悉的操作程序和規(guī)則。即只是從高層次進行監(jiān)督和預(yù)報，因而可達到更好的控制與管理的綜合效果。 3 通風安全監(jiān)測系統(tǒng)組成 　　我們所設(shè)計的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由兩大部分組成：（1）將分散在該煤礦的各種監(jiān)測系統(tǒng)（如KJ95、束管監(jiān)測系統(tǒng)等）中的與通風安全有關(guān)的有效數(shù)據(jù)進行綜合分析、抽取的數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng);（2）INTEMOR智能監(jiān)測系統(tǒng)。這兩個子系統(tǒng)緊密結(jié)合構(gòu)成了該煤礦智能通風安全監(jiān)測INTEMOR系統(tǒng)的總體。 4 EAI技術(shù)在智能監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用 　　INTEMOR系統(tǒng)是一種具有開放體系的智能專家系統(tǒng)開發(fā)工具，既可根據(jù)用戶特殊的需求，獨立開發(fā)解決具體問題的軟件，然后嵌入到INTEMOR系統(tǒng)中，成為INTEMOR系統(tǒng)的一部分。也可以將其它系統(tǒng)通過級聯(lián)的方法集成進INTEMOR系統(tǒng)[3]。 　　4.1 KJ95系統(tǒng)與束管系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成 [align=center] 圖1 現(xiàn)有系統(tǒng)與INTEMOR系統(tǒng)集成方案[/align] 　　在設(shè)計數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)時，為了不影響這兩套系統(tǒng)的正常運行，我們選擇了數(shù)據(jù)集成的方式（如圖1），經(jīng)與KJ95系統(tǒng)的開發(fā)商協(xié)商，采用如下方法：開發(fā)商將KJ95數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換為文本文件，實時更新，我們從該文本文件中按一定規(guī)則提取有關(guān)瓦斯、一氧化碳等相關(guān)氣體的數(shù)據(jù);因進行束管系統(tǒng)氣體檢測的部門所用微機能上網(wǎng)，因此我們?yōu)槠湓O(shè)計一登錄錄入網(wǎng)頁，按氣體分析人員習慣的表格方式提供錄入頁面，分析結(jié)果錄入提交后傳至INTEMOR服務(wù)器上，并將結(jié)果添加到共享數(shù)據(jù)庫。這樣，共享的數(shù)據(jù)庫中便集成了兩個系統(tǒng)中需要監(jiān)測的氣體數(shù)據(jù)。 　　在系統(tǒng)開發(fā)中，因為原來的KJ95系統(tǒng)仍然要正常運行，因此我們必須將共享數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)讀到另一臺機器上（也就是INTEMOR系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器）。我們采用的方法是：利用ADO技術(shù)[5]，通過配置路徑將共享數(shù)據(jù)庫和INTEMOR服務(wù)器連接起來，按設(shè)定的采集間隔將數(shù)據(jù)讀到INTEMOR服務(wù)器中，并保存到SQL SERVER2000數(shù)據(jù)庫中[6]。從而實現(xiàn)將INTEMOR 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器與數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的共享庫、以及通過共享庫與該煤礦原有的DCS系統(tǒng)進行了無縫連接，較好地解決了數(shù)據(jù)集成。 　　4.2 知識庫系統(tǒng)與超媒體顯示系統(tǒng)集成 　　由于選用的INTEMOR系統(tǒng)是具有因特網(wǎng)通訊功能和實時控制功能的專家系統(tǒng)，它附帶內(nèi)嵌的專家系統(tǒng)開發(fā)工具，因此我們可以非常方便地構(gòu)造知識庫，通過知識庫，使得系統(tǒng)能夠向操作和管理人員提供智能決策支持。 [align=center] 圖2 INTEMOR軟件結(jié)構(gòu)框架[/align] 　　由圖2可以看到，當采集到的數(shù)據(jù)讀到INTEMOR服務(wù)器后，INTEMOR數(shù)據(jù)庫服務(wù)器負責分發(fā)數(shù)據(jù)，一方面把數(shù)據(jù)送到INTEMOR實時數(shù)據(jù)顯示模塊;另一方面把數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中，供INTEMOR遠程監(jiān)控模塊使用。而INTEMOR專家系統(tǒng)開發(fā)工具負責開發(fā)事故預(yù)報專家系統(tǒng)，供INTEMOR實時數(shù)據(jù)顯示模塊預(yù)報和監(jiān)督事故的發(fā)生[4]。 　　知識獲取和INTEMOR系統(tǒng)專家知識庫的建立是INTEMOR系統(tǒng)成功應(yīng)用的關(guān)鍵。因此，我們在開發(fā)監(jiān)測系統(tǒng)前非常注意專家知識的獲取。重點收集反映生產(chǎn)狀態(tài)異常的專家知識、預(yù)報和處理事故的專家知識。收集到專家知識后，填寫專家知識獲取表格，確定事故發(fā)生的條件、事故癥狀以及事故導(dǎo)致的后果，進一步確定事故的起因和處理事故應(yīng)采取的方法及手段。 　　我們采用INTEMOR系統(tǒng)內(nèi)嵌的專家系統(tǒng)開發(fā)工具（KB Builder），進行INTEMOR知識庫的創(chuàng)建。在知識庫的創(chuàng)建過程中，我們對各個工區(qū)分別獨立進行了專家?guī)斓拈_發(fā)，然后將這些獨立的知識庫根據(jù)管理體系進行整合，這樣做的目的是考慮到INTEMOR智能檢測系統(tǒng)投入正常運行后，它將該單位不同的檢測系統(tǒng)集成在一起，形成一個統(tǒng)一的檢測預(yù)報體系，專家?guī)斓南鄬Κ毩⒂欣谔岣逫NTEMOR驅(qū)動器（Driver）和數(shù)據(jù)處理器（DDP）的處理速度，同時方便以后的擴展。 　　在INTEMOR系統(tǒng)運行環(huán)境下，實時數(shù)據(jù)、信息和知識通過數(shù)據(jù)庫、知識庫和超媒體在線操作手冊連接在一起。INTEMOR超媒體顯示系統(tǒng)是一個展示和解釋這些數(shù)據(jù)、信息和知識的強有力的工具。它能夠顯示在線實時數(shù)據(jù)并用這些數(shù)據(jù)作圖，而且可以讀取和顯示HTML（超文本格式語言）和XML文件。INTEMOR超媒體顯示系統(tǒng)View還可用于超媒體在線操作手冊。在設(shè)計過程中，我們采用級聯(lián)技術(shù)組織信息的顯示。該模塊的設(shè)計思想是，在礦級總圖上級聯(lián)生產(chǎn)工區(qū)分圖，在生產(chǎn)工區(qū)分圖上級聯(lián)工藝圖。礦級總圖側(cè)重全礦概況及宏觀生產(chǎn)信息的發(fā)布，工區(qū)分圖側(cè)重工區(qū)生產(chǎn)流程及其信息的發(fā)布，工藝圖的設(shè)計力求詳細，對本工序各種關(guān)鍵工藝參數(shù)都能進行專家級的監(jiān)控。 5 結(jié)束語 　　該系統(tǒng)在現(xiàn)有系統(tǒng)上集成開發(fā)，新系統(tǒng)不影響現(xiàn)行系統(tǒng)的運行，從而有效地保護了用戶的原有投資;實現(xiàn)了已有系統(tǒng)與束管監(jiān)測系統(tǒng)集成及數(shù)據(jù)共享（包括溫度、一氧化碳、瓦斯、風速等多種參數(shù)的檢測），使可供分析的數(shù)據(jù)更及時全面;實現(xiàn)專家知識庫和智能監(jiān)測系統(tǒng)的集成，使得對礦井通風系統(tǒng)的安全監(jiān)測與隱患分析都更準確有效。 　　本文作者創(chuàng)新點：在現(xiàn)有系統(tǒng)上開發(fā)，有效地保護了用戶的原有投資;引入了開發(fā)平臺INTEMOR系統(tǒng)，非常方便地實現(xiàn)了系統(tǒng)地集成。 參考文獻 　　[1] 蔣朝惠,許石青. 信息共享平臺地設(shè)計與實現(xiàn),微計算機信息,2006（9）,21-23. 　　[2] 饒明等. 因特摩實時在線智能監(jiān)控和管理系統(tǒng),中國-加拿大智能控制工程聯(lián)合研究中心,2003. 　　[3] 郭晶等. 在管理信息系統(tǒng)集成實時監(jiān)控系統(tǒng)信息的一種方案,計算機系統(tǒng)應(yīng)用,2001（7）. 　　[4] 饒明. 因特摩實時智能監(jiān)控及事故預(yù)報防范系統(tǒng)——人工智能與計算機技術(shù)在安全生產(chǎn)中的有效應(yīng)用,環(huán)境與安全學報,2002（2）. 　　[5]Jeffrey P.McManus 著. 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