礦山信息化建設(shè)中數(shù)據(jù)共享關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用研究

蔣 龍

（長沙迪邁數(shù)碼科技股份有限公司，湖南 長沙 410025）

在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，對礦山信息化事業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過數(shù)據(jù)共享技術(shù)可合理引導(dǎo)礦山行業(yè)的產(chǎn)能調(diào)控，建立從生產(chǎn)技術(shù)到?jīng)Q策管理的高效化、智能化新生態(tài)，最終實(shí)現(xiàn)礦山工業(yè)4.0模式。也是實(shí)現(xiàn)礦山工業(yè)安全、綠色、高效、持續(xù)發(fā)展的主要途徑，基于此，本文結(jié)合理論實(shí)踐，對礦山信息化建設(shè)中數(shù)據(jù)共享關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用做了如下研究。

1 建設(shè)礦山信息化的發(fā)展方向

1.1 多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成管理

礦山生產(chǎn)系統(tǒng)非常復(fù)雜，涉及水文、地質(zhì)、測量、采礦、掘進(jìn)、機(jī)電、運(yùn)輸、安全、通信等異源數(shù)據(jù)的集成管理。隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，礦山生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化和智能化水平不斷提升，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)越來越多。數(shù)據(jù)共享程度和集成管理水平對礦山生產(chǎn)效率和安全性有重要影響，因此，實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)綜合化統(tǒng)一調(diào)度是礦山信息化發(fā)展的主要方向。

1.2 大數(shù)據(jù)分析

在礦山信息化不斷推進(jìn)的背景下，礦山企業(yè)越來越重視數(shù)據(jù)的積累和存儲(chǔ)，并建立了專業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)和管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。和其他高新技術(shù)企業(yè)相比，礦山企業(yè)大數(shù)據(jù)分析和挖掘能力略顯不足，難以對各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析研究[1]。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展，礦山企業(yè)愈發(fā)關(guān)注大數(shù)據(jù)的分析以及應(yīng)用，通過總結(jié)礦山生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)的規(guī)律，可為礦山工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)提供必要的支持。

1.3 構(gòu)建一體化系統(tǒng)平臺(tái)

礦山生產(chǎn)環(huán)境比較復(fù)雜，各系統(tǒng)之間的信息共享效率和協(xié)同配合程度，對提升生產(chǎn)的安全性有重要意義。礦山企業(yè)信息化逐步從單一系統(tǒng)向著系統(tǒng)整合及業(yè)務(wù)協(xié)同的方向發(fā)展，通過把礦山技術(shù)平臺(tái)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)、安全避險(xiǎn)六大系統(tǒng)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)和辦公系統(tǒng)等各相關(guān)信息化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)流程進(jìn)行協(xié)同管理，形成一個(gè)高度集中的一體化系統(tǒng)平臺(tái)，對實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享有重要意義。

2 基于數(shù)據(jù)共享技術(shù)礦山信息化系統(tǒng)建設(shè)的思路

以開發(fā)式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)框架為基礎(chǔ)，應(yīng)用Web Services技術(shù)和中間件技術(shù)，即可構(gòu)建起一個(gè)先進(jìn)的礦山信息化系統(tǒng)，如圖1所示：

圖1 基于數(shù)據(jù)共享技術(shù)礦山信息化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖1中，虛線方框表示基于網(wǎng)格的礦山空間信息系統(tǒng)，右側(cè)為礦山底層數(shù)據(jù)管理模型以及此系統(tǒng)的具體應(yīng)用。在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，通過網(wǎng)格計(jì)算模型的特性，對礦山生產(chǎn)中涉及到的各種數(shù)據(jù)和資源進(jìn)行整合，從而達(dá)到分布式數(shù)據(jù)處理的目的。

數(shù)字礦山底層數(shù)據(jù)管理模型是整個(gè)信息化系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)出的關(guān)鍵保障，涉及到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、操作、查詢等內(nèi)容[2]。主要以數(shù)據(jù)服務(wù)為主，文件形式存儲(chǔ)為輔。

3 礦山信息化建設(shè)中數(shù)據(jù)共享關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

3.1 Web Services技術(shù)的應(yīng)用

Web Services技術(shù)是構(gòu)建礦山信息化系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，是組件技術(shù)的核心，其主要作用是為信息化系統(tǒng)提供更加簡單的Internet標(biāo)準(zhǔn)。比如：XML可有效解決異構(gòu)分布式計(jì)算中存在的問題。Web Services技術(shù)定義了描述訪問軟件構(gòu)件的技術(shù)，以及訪問構(gòu)件的方法。在具體應(yīng)用過程中，Web Services技術(shù)需要封裝成單個(gè)實(shí)體發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上，才能提供API函數(shù)接口的功能，可用URL定位服務(wù)資源，為礦山信息化系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，提供一個(gè)和操作系統(tǒng)無關(guān)的平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)Internet應(yīng)用程序的共享。

3.2 網(wǎng)格中間件技術(shù)的應(yīng)用

網(wǎng)格中間件是一種處于操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序之間的軟件，可實(shí)現(xiàn)空間信息服務(wù)互操作，在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，應(yīng)用網(wǎng)格中間件技術(shù)可實(shí)現(xiàn)信息化系統(tǒng)的分布式操作，在相同網(wǎng)格接口下，不同的分布式系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)空間數(shù)據(jù)信息互操作。無論是GIS系統(tǒng)中模塊的互通和互操作，還是應(yīng)有構(gòu)件的搭建和跨環(huán)境部署，都需要網(wǎng)格中間件技術(shù)的支持，對提升GIS系統(tǒng)的可靠性、可擴(kuò)展性、數(shù)據(jù)的安全性有重要作用。

3.3 Open GIS技術(shù)的應(yīng)用

Open GIS技術(shù)的主要作用是解決數(shù)據(jù)和軟件系統(tǒng)異構(gòu)性共享問題，屬于一種基于分布計(jì)算技術(shù)的、標(biāo)準(zhǔn)化的公共接口，可集成礦山生產(chǎn)區(qū)域所有的地理信息資源，可實(shí)現(xiàn)交互式地理數(shù)據(jù)處理，從而為礦山生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)提升真實(shí)有效的數(shù)據(jù)支持。

3.4 P2P技術(shù)的應(yīng)用

P2P技術(shù)屬于一種全新的網(wǎng)絡(luò)模型，在P2P網(wǎng)絡(luò)中，所有的節(jié)點(diǎn)都是對等的，各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間具有相同的責(zé)任，通過相互配合的方式完成數(shù)據(jù)調(diào)配和共享，主要通過計(jì)算機(jī)之間的直接交互來實(shí)現(xiàn)資源共享。

通過應(yīng)用P2P技術(shù)可促使礦山信息化系統(tǒng)中每個(gè)對等點(diǎn)都能充分利用網(wǎng)絡(luò)上其他對等點(diǎn)的數(shù)據(jù)，從而提升網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。

4 結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)合理論實(shí)踐，研究了礦山信息化建設(shè)中數(shù)據(jù)共享關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，研究結(jié)果表明，隨著礦山信息化建設(shè)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)共享關(guān)鍵技術(shù)越來越重要，通過構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)服務(wù)環(huán)境可礦山空間數(shù)據(jù)的共享，合理應(yīng)用Web Services技術(shù)、網(wǎng)格中間件技術(shù)、Open GSI技術(shù)、P2P技術(shù)等可大幅度提升數(shù)據(jù)共享的效率和安全性，值得大范圍推廣應(yīng)用。