一、研究背景

數(shù)據(jù)是推動煤礦智能化技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用模式創(chuàng)新、市場競爭力提升的核心資源，煤炭企業(yè)在智能化建設(shè)進程中形成了體量巨大、多源異構(gòu)、冗余復(fù)雜的煤炭數(shù)據(jù)。當前礦山對象識別不完全、對象屬性抽取不完備、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)建模不充分、數(shù)據(jù)標準規(guī)范不健全、數(shù)據(jù)權(quán)責(zé)歸屬不明確、數(shù)據(jù)管理機制不科學(xué)，煤炭數(shù)據(jù)尚未得到有效治理，暴露出透徹感知難、深度互聯(lián)難、數(shù)據(jù)共享難、業(yè)務(wù)協(xié)同難、需求響應(yīng)慢等現(xiàn)實問題。本文分析了數(shù)據(jù)治理在智慧礦山建設(shè)中的重要地位，對智慧礦山數(shù)據(jù)治理的概念內(nèi)涵進行了界定，探討了智慧礦山數(shù)據(jù)治理的發(fā)展目標及策略，最后提出了智慧礦山數(shù)據(jù)治理的關(guān)鍵技術(shù)。

二、數(shù)據(jù)治理在智慧礦山建設(shè)中的重要地位

智慧礦山初級階段（即智能化建設(shè)階段）的根本任務(wù)主要有三項：① 在現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)條件、經(jīng)營能力和資源基礎(chǔ)之上構(gòu)建一個信息世界。② 對礦山現(xiàn)在的物理世界和意識世界進行數(shù)字化、智能化、智慧化改造。③ 搭建礦山意識世界、物理世界和信息世界三者互聯(lián)互通的橋梁。三項任務(wù)交互協(xié)同，賦予礦山透徹感知、深度互聯(lián)的結(jié)構(gòu)特征和自主學(xué)習(xí)、智能應(yīng)用的功能特征，最終建立由感知控制層、網(wǎng)絡(luò)通信層、數(shù)據(jù)及應(yīng)用支撐層、應(yīng)用與展示層四個層級和智慧礦山信息化標準體系、信息化管理運維體系、信息化安全體系三大支撐體系構(gòu)成的“四橫三縱”整體架構(gòu)。

數(shù)據(jù)治理是智慧礦山初級階段向高級階段發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。礦山建設(shè)的機房、信息中心、數(shù)據(jù)中心等積累了大量數(shù)據(jù)資源，透明地質(zhì)、智能掘進、智能開采、智能主運、智能輔運、綜合保障、安全管控、洗選加工、經(jīng)營管理、智能園區(qū)等智能應(yīng)用場景提供了數(shù)據(jù)資源的目的地，5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等搭建了數(shù)據(jù)資源通往各個目的地的信息高速路，云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、AR、VR等技術(shù)為數(shù)據(jù)資源在信息高速路上的通行保駕護航。

智慧礦山數(shù)據(jù)治理是信息高速路上的交管部門，主要解決如下問題：① 信息高速路的規(guī)劃，讓數(shù)據(jù)資源以最小的成本和最高的效率服務(wù)于智慧礦山智能應(yīng)用場景，避免基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用系統(tǒng)重復(fù)建設(shè)、智能應(yīng)用需求響應(yīng)慢或錯誤響應(yīng)。② 制定信息高速路上的規(guī)則，保證數(shù)據(jù)資源順利到達目的地，避免權(quán)責(zé)歸屬、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)安全等問題。③ 確定信息高速路上的監(jiān)管措施，保障數(shù)據(jù)平臺的平穩(wěn)運行。

三、智慧礦山數(shù)據(jù)治理的概念內(nèi)涵

智慧礦山數(shù)據(jù)治理是在“沉淀、復(fù)用、共享、協(xié)同”的治理理念引導(dǎo)下，煤炭企業(yè)內(nèi)各部門連同行業(yè)和政府監(jiān)管部門通力協(xié)作，制定數(shù)據(jù)標準和管理規(guī)范，重塑煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)架構(gòu)和數(shù)據(jù)傳輸鏈路，打通智慧礦山數(shù)據(jù)壁壘，保障數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)安全，構(gòu)建智慧礦山技術(shù)聯(lián)動和業(yè)務(wù)協(xié)同機制，實現(xiàn)數(shù)字驅(qū)動型決策和柔性生產(chǎn)的過程。

四、智慧礦山數(shù)據(jù)治理發(fā)展目標

總體目標：智慧礦山數(shù)據(jù)治理重點是解決智慧礦山建設(shè)過程中的信息孤島問題，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)協(xié)同，使得智慧礦山真正成為促進煤炭企業(yè)價值提升的有機整體，總體目標包括構(gòu)建智慧礦山數(shù)據(jù)資產(chǎn)體系、實現(xiàn)安全有效的數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理、實現(xiàn)信息資源和能力共享、實現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)動和全局協(xié)同4個方面。

發(fā)展策略：智慧礦山數(shù)據(jù)治理是關(guān)乎智慧礦山建設(shè)全局的系統(tǒng)性工程，應(yīng)圍繞智慧礦山建設(shè)目標，妥善處理好局部協(xié)同與整體協(xié)同、物理集成與邏輯集成、智能業(yè)務(wù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)治理平臺、集團級數(shù)據(jù)治理平臺與礦級數(shù)據(jù)治理平臺、本地處理與云處理5個方面的關(guān)系。

階段性任務(wù)：根據(jù)智慧礦山數(shù)據(jù)治理的目標和要求，從當前智慧礦山數(shù)據(jù)治理的現(xiàn)狀出發(fā)，智慧礦山數(shù)據(jù)治理需要分頂層設(shè)計、平臺構(gòu)建、開放共享3個階段進行建設(shè)，每個階段的完成周期因煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)治理的現(xiàn)實條件不同而有差異。

五、智慧礦山數(shù)據(jù)治理關(guān)鍵技術(shù)

要實現(xiàn)智慧礦山數(shù)據(jù)治理的發(fā)展目標，目前尚需突破數(shù)據(jù)標準構(gòu)建、全局數(shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)匯聚、數(shù)據(jù)開發(fā)、數(shù)據(jù)管理、中臺架構(gòu)6個方面的關(guān)鍵技術(shù)。

（1）數(shù)據(jù)標準構(gòu)建技術(shù)。智慧礦山數(shù)據(jù)標準是保障煤炭數(shù)據(jù)使用、交換、共享、開放的一致性和準確性的一種約束性規(guī)范。智慧礦山數(shù)據(jù)治理的首要問題是構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準，以指導(dǎo)和規(guī)范數(shù)據(jù)治理過程和行為。

（2）全局數(shù)據(jù)建模技術(shù)。進行智慧礦山數(shù)據(jù)治理時，需對智慧礦山所有的對象、屬性及數(shù)據(jù)關(guān)系進行建模，打通各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)對智慧礦山全域全量數(shù)據(jù)的透徹感知，以支持構(gòu)建智慧礦山數(shù)據(jù)協(xié)同、技術(shù)協(xié)同和業(yè)務(wù)協(xié)同機制，實現(xiàn)智慧礦山整體協(xié)同。

（3）數(shù)據(jù)匯聚技術(shù)。為了提高數(shù)據(jù)傳輸效率并保證不丟失重要數(shù)據(jù)，智慧礦山數(shù)據(jù)匯聚應(yīng)采用抽取?加載?轉(zhuǎn)換（ELT）操作，即在數(shù)據(jù)采集過程中不進行復(fù)雜的清洗處理操作，將采集的數(shù)據(jù)直接進行存儲，在數(shù)據(jù)開發(fā)前進行數(shù)據(jù)清洗和處理。

（4）數(shù)據(jù)開發(fā)技術(shù)。智慧礦山數(shù)據(jù)開發(fā)包括離線開發(fā)、實時開發(fā)和算法開發(fā)。

（5）數(shù)據(jù)管理技術(shù)。智慧礦山數(shù)據(jù)管理包括數(shù)據(jù)標準管理、元數(shù)據(jù)管理、主數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理、數(shù)據(jù)生命周期管理、數(shù)據(jù)質(zhì)量管理和數(shù)據(jù)安全管理等內(nèi)容。

（6）中臺架構(gòu)技術(shù)。中臺是一套持續(xù)不斷地把數(shù)據(jù)變成資產(chǎn)并服務(wù)于業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)應(yīng)用機制，具有匯聚整合、萃取加工、服務(wù)可視和價值變現(xiàn)四項核心能力，是適用于智慧礦山數(shù)據(jù)治理平臺建設(shè)的技術(shù)架構(gòu)。

引用格式

譚章祿,王美君.智慧礦山數(shù)據(jù)治理概念、內(nèi)涵發(fā)展目標與關(guān)鍵技術(shù)[J].工礦自動化,2022,48(5):6-14.

TAN Zhanglu,WANG Meijun.Research on the concept connotation, development goal and key technologies of data governance for smart mine[J]. Journal of Mine Automation,2022,48(5):6-14.

作者聯(lián)系方式

譚章祿（1962—），男，江西贛縣人，教授，博士，博士研究生導(dǎo)師，主要從事智慧礦山、管理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)治理等方面的教學(xué)與科研工作，E-mail：tanzl@vip.sina.com。

來源：工礦自動化