采礦業(yè)是以自然資源為生產(chǎn)對象的古老產(chǎn)業(yè)，絕大多數(shù)礦山企業(yè)還處在勞動密集型階段，信息化程度很低如今，數(shù)字地球（DigitalEarth，DE）和數(shù)字中國（DigitalChina，DC）的鐘聲，正驚醒新一代礦業(yè)工作者從而，數(shù)字礦山（DigitalMine，DM）應(yīng)運而生所謂數(shù)字礦山，是對真實礦山整體及其相關(guān)現(xiàn)象的統(tǒng)一認識與數(shù)字化再現(xiàn)，是―個“硅質(zhì)礦山”，是數(shù)字礦區(qū)和DC的一個重要組成部分；數(shù)字礦山的核心是在統(tǒng)一的時間坐標和空間框架下，科學(xué)合理地組織各類礦山信息，將海量異質(zhì)的礦山信息資源進行全面、高效和有序的管理和整合；數(shù)字礦山的任務(wù)是在礦業(yè)信息數(shù)據(jù)倉庫的基礎(chǔ)上，充分利用現(xiàn)代空間分析、數(shù)據(jù)采礦、知識挖掘、虛擬現(xiàn)實、可視化、網(wǎng)絡(luò)、多媒體和科學(xué)計算技術(shù)，為礦產(chǎn)資源評估、礦山規(guī)劃、開拓設(shè)計、生產(chǎn)安全和決策管理進行模擬、仿真和過程分析提供新的技術(shù)平臺和強大工具m然而，礦山企業(yè)不同于其它企業(yè)，其生產(chǎn)作業(yè)場所既有地下，也有地面，而且地下與地面工程互相聯(lián)系、動態(tài)變化，同時，礦山企業(yè)在信息化建設(shè)的總體水平不篼，沒有形成企業(yè)信息化決策和礦業(yè)信息產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的規(guī)模優(yōu)勢，信息基礎(chǔ)設(shè)施落后，可共享的信息量少，信息流向單一而無序，嚴重地影響了礦山的信息化、數(shù)字化的實現(xiàn)，進而影響礦山企業(yè)的市場競爭與可持續(xù)發(fā)展能力。
3.2礦山信息系統(tǒng)的“體系結(jié)構(gòu)”原理礦山企業(yè)在組織、管理、技術(shù)水平等方面存在差異，其信息化過程需要押體系結(jié)構(gòu)來指導(dǎo)礦山企業(yè)如何將信息系統(tǒng)與礦山的業(yè)務(wù)、組織、管理相結(jié)合161信息系統(tǒng)的組成成分以及各成之間的關(guān)系，往往是復(fù)雜的、多維度的和分層次的但在概念層次上，可歸結(jié)為三士層次，即用戶支持、內(nèi)部業(yè)務(wù)管理（業(yè)務(wù)層）和信息的采集與更新（數(shù)據(jù)層），這便是所示的礦山信息系統(tǒng)的層次“體系結(jié)構(gòu)"圖中數(shù)據(jù)層是信息化的基礎(chǔ)，它由兩部分組成，―是數(shù)據(jù)庫，指礦山對象的幾何信息、拓撲信息和屬性信息；二是模型庫，指為礦業(yè)工程、生產(chǎn)、安全、經(jīng)營、管理、決策等各類專業(yè)服務(wù)的應(yīng)用模型。業(yè)務(wù)層是企業(yè)的業(yè)務(wù)管理，核心是礦山業(yè)務(wù)流程的自動化，是表示層和數(shù)據(jù)訪問層聯(lián)系的紐帶，它一方面向表示層提供其功能服務(wù)，另一方面又要調(diào)用數(shù)據(jù)層提供的數(shù)據(jù)訪問服務(wù)，起著承前啟后的作用。
圖丨礦山信息系統(tǒng)的“體系結(jié)構(gòu)”的三個層次2002年第六屆全國礦山測量學(xué)術(shù)討論會論文集3.3開放式礦山信息系統(tǒng)的架構(gòu)'前面，我們只是對礦山信息系統(tǒng)在概念層次上做了分析，是粗略的，需要具體?；谛畔⑾到y(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的模型的靈活性、擴展性、兼容性以及集成性和高效率考慮，同時也是對概念層次的具體化，作者提出如所示的結(jié)構(gòu)模型。該模型特點具有如下特點：①實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程與功能模塊的完全分離；②業(yè)務(wù)流程中的具體功能由模塊化、小型化的應(yīng)用軟件、甚至硬件或人來實現(xiàn)：③硬件、軟件和人作為業(yè)務(wù)流程的參與者成為整個系統(tǒng)的一部分：④業(yè)務(wù)流程本身的運行和監(jiān)控則由專門的業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)BPMS來實現(xiàn)；⑤業(yè)務(wù)流程以模型表達的形式成為系統(tǒng)管理的對象而不是系統(tǒng)軟件的一部分。圖中所說的活動，是對礦山企業(yè)運行和業(yè)務(wù)關(guān)系的抽象描述，它可以是礦山的開拓、掘進，也可以指運輸、通風(fēng)，是礦山企業(yè)運營中的―個個環(huán)節(jié)，也是業(yè)務(wù)流程的基本組成單元。對于不同的業(yè)務(wù)流程來說，無論該業(yè)務(wù)流程多么的復(fù)雜，總可以用有限的活動來組合完成，只不過是完成所需的活動可能在個體上、數(shù)目上、相互順序和組織上存在差異。同時，對活動自身來說，也有差異性，可能由不同的參與者來執(zhí)行，如圖中的人、應(yīng)用軟件以及硬件設(shè)備等。但是，對于具體的活動而言，執(zhí)行的參與者是相對穩(wěn)定的這樣，我們采用把業(yè)務(wù)流程與功能完全分離，而著眼于一個個具體的活動，從而達到了以不變應(yīng)萬變的效果：以活動為基本單元，可組合成所需的業(yè)務(wù)流程，新得到的業(yè)務(wù)流程也可成為另一業(yè)務(wù)流程中的“活動”而組合成更為復(fù)雜的業(yè)務(wù)流程，從而得到的活動業(yè)務(wù)流程活動業(yè)務(wù)流程的業(yè)務(wù)鏈，而這些業(yè)務(wù)鏈則由業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)BPMS進行管理對于具體的基本單元（活動）來說，是相對穩(wěn)定的功能模塊，采用組件技術(shù)來實現(xiàn)，技術(shù)的關(guān)鍵是根據(jù)礦山信息系統(tǒng)的功能和應(yīng)用，形成一個對用戶充分透明的屬性和方法接口，做到功能模塊的即插即用和無縫集成。這些軟件功能模塊在系統(tǒng)中共存，并充分地相互作用。按照這種結(jié)構(gòu)，可以將若干組件組合起來，以建立更大和更復(fù)雜的系統(tǒng)。提高了模塊的內(nèi)聚度，降低了模塊之間的耦合程度，使系統(tǒng)的開發(fā)難度下降，開發(fā)效率提高，系統(tǒng)可維護性和可重用性上升，從而增強了系統(tǒng)的開放性、集成性和效率。
礦山綜合信息系統(tǒng)的架構(gòu)體系3.4業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)（BPMS）從上面的分析中可以看出，系統(tǒng)的核心是業(yè)務(wù)流程為中心的系統(tǒng)集成，也就是說，業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)的是整個系統(tǒng)成功與否的關(guān)鍵?？梢赃@樣來理解，如果把業(yè)務(wù)流程看作是一個樂隊耍演奏的樂曲，那么，業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)是樂隊的指揮，而業(yè)務(wù)流程參與者（軟件、硬件、人）就是所謂的演奏者，那么美妙的樂章沒有一個好的指揮是達不到其應(yīng)有的效果的由此可見業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)的重要性。
業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)主耍是對業(yè)務(wù)流程的運行和監(jiān)控進行管理，在這過程中涉及以下幾個重要環(huán)節(jié)。發(fā)現(xiàn)：如何將模糊的業(yè)務(wù)流程變?yōu)榫哂忻鞔_定義的業(yè)務(wù)流程；設(shè)計：如何對流程進行設(shè)計、模擬以及再設(shè)計；部署：如何將新的業(yè)務(wù)流程部署在所有流程參與者的環(huán)境中；運行：如何保證業(yè)務(wù)流程的所有參與者能夠按照設(shè)計執(zhí)行所負責(zé)的任務(wù)：交互：如何根據(jù)流程定義自動生成讓人來管理自動與手動流程之間的交互界面；監(jiān)控：如何處理流程運行中出現(xiàn)的非常情況；優(yōu)化：如何對業(yè)務(wù)流程進行不斷的改進；分析：如何測定業(yè)務(wù)流程的性能并提出不斷改進的策略。
首先，用戶采用業(yè)務(wù)流程設(shè)計工具，能通過一個交互的界面對業(yè)務(wù)流程進行發(fā)現(xiàn)、設(shè)計和優(yōu)化。對于既定的業(yè)務(wù)流程，則是通過業(yè)務(wù)流程的執(zhí)行引擎來實現(xiàn)。內(nèi)、外部系統(tǒng)參與者、業(yè)務(wù)流程監(jiān)控器、系統(tǒng)服務(wù)與智能位置、各種用戶交互界面則是為業(yè)務(wù)流程的執(zhí)行引擎提供服務(wù)，具體見。對礦山而言，有很多與空間位置有關(guān)的信息比如地圖的顯示、路徑的詢、井上下對照、采掘接替等，是很難用描述語言表達的。這就要求我們在業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)中必須考慮位置智能服務(wù)。
發(fā)現(xiàn)|設(shè)計優(yōu)化H運行智能型業(yè)務(wù)流程管理架構(gòu)模型3.5系統(tǒng)的優(yōu)點采用上述的架構(gòu)，建設(shè)的礦山信息系統(tǒng)具有如下的優(yōu)點：①業(yè)務(wù)流程就象數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)一樣可以在用戶的層次上隨時修改而不需要更改軟件程序本身。業(yè)務(wù)流程中任何一項活動的執(zhí)行者可以隨時進行調(diào)整，從而可以以漸進的方式實現(xiàn)自動化。②BPMS可以作為系統(tǒng)集成的框架將現(xiàn)有的系統(tǒng)納入業(yè)務(wù)流程之中，從而將以技術(shù)為中心的系統(tǒng)集成提升為以業(yè)務(wù)流程為中心的系統(tǒng)集成。利用BPMS可以很容易地將業(yè)務(wù)流程擴展到本企業(yè)以外（客戶、供應(yīng)商、協(xié)作者等），從而實現(xiàn)企業(yè)與企業(yè)之間的協(xié)同，這樣便克服了傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程與功能的不明確，模糊的缺點，從而具有較強的靈活性、擴展性、兼容性，可以隨時調(diào)整，便于系統(tǒng)的維護與升級。
同時，③業(yè)務(wù)流程是以活動為基本單元的GIS構(gòu)件重組來實現(xiàn)，解決了異構(gòu)業(yè)務(wù)流程之間的數(shù)據(jù)共享和操作方法的無縫集成，充分利用了開放GIS的強大功能④引入了智能位置服務(wù)，突破了傳統(tǒng)的解決方案。
4實例依據(jù)上述提出的系統(tǒng)架構(gòu)模型，針對礦山企業(yè)的具體實際，設(shè)計了如下的―個解決方案，見。圖中，各個模塊是一個較高層次的抽象，它們都由一個個具體的業(yè)務(wù)流程組合而成。
同時，各個模塊也不是相互獨立的，而是存在著相互的關(guān)系，比如數(shù)據(jù)的共享、信息的交互等》業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)相當(dāng)于一個公共的載體和總“指揮”的作用在統(tǒng)一的時空參照下進行礦山信息的動態(tài)組織與管理，并調(diào)度和控制各類模塊的運行、交互、模型選擇、數(shù)據(jù)訪問，從而實現(xiàn)礦山信息的實時一體化。
業(yè)務(wù)流程外部系統(tǒng)I參與者內(nèi)部系統(tǒng)參與者第六屆全國礦山測量學(xué)術(shù)討論會論文集各種用戶交互界面第六屆全國礦山測重學(xué)術(shù)討論會論文集礦山采掘地測信息安全與調(diào)機電設(shè)備模塊度模塊管理模塊業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)（BPMS）礦山信息系解決方案I經(jīng)營與銷售模塊運營與管理模塊規(guī)決1；統(tǒng)計分析模塊5結(jié)束語本文所提出的開放的礦山信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，是以業(yè)務(wù)流程管理為核心的，面向我國各類礦山企業(yè)的生產(chǎn)實際，顧及最新的信息技術(shù)的開放系統(tǒng)是當(dāng)前數(shù)字礦建設(shè)的重要內(nèi)容，對于提高礦山企業(yè)的信息化管理、生產(chǎn)、設(shè)計和決策水平，以及提高礦山的快速反應(yīng)能力，具有重要意義，符合國家“利用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)”的戰(zhàn)略規(guī)劃，希望能為礦山信息系統(tǒng)建設(shè)做出貢獻，對企業(yè)的進一步發(fā)展開辟出更廣闊的天地。