煤炭企业信息化建设现状及发展对策探讨.pdf

第 4 2卷 第 7 期 2 O 1 6年 7月 工矿 自 动 化 I ndu s t r y a nd M i ne Aut o m a t i o n Vo 1 ． 4 2 NO ． 7 J u 1 ．2 01 6 ’⋯ 。 i问题探讨 _． ， ◆ ．◆ ． ． ’ 文章 编号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 6 0 7 0 0 6 3 0 3 DOI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 x ． 2 0 1 6 ． 0 7 ． 0 1 5 谭章禄 ， 陈晓． 煤炭企业信息化建设现状及发展对策探讨E J ] ． 工矿 自动化， 2 0 1 6 ， 4 2 7 6 3 6 5 ． 煤炭企业信息化建设现状及发展对策探讨 谭 章禄 ， 陈晓 中国矿业大学 北京管理学院，北京 1 0 0 0 8 3 摘 要 针 对 中国煤矿 信 息化建 设现 状 ， 分析 了煤 炭 企业信 息化 建设 中存在 的缺 乏顶 层 规 划 、 煤 矿信 息化 标 准建 设滞后 、 缺乏 能有 效利 用煤 矿 大数据 的 智能软 件 等 问题 ， 并 提 出 了相 应 的对 策 ， 以 期提 高煤 炭 企业 信 息化 建 设水 平 ， 实现从 数 字矿 山、 感知矿 山 向智慧矿 山的迈进 。 关 键词 煤 炭企 业 ；信 息化 ； 数 字矿 山 ；感知矿 山；智 慧矿 山 中图分 类号 TD 6 7 文 献标 志码 A 网络 出版 时 间 2 0 1 6 - 0 7 0 5 1 5 0 3 网络 出版地 址 h t t p ／ ／ www． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． TP． 2 0 1 6 0 7 0 5 ． 1 5 0 3 ． 0 1 5 ． h t ml Di s c u s s i o n o n s i t u a t i o n a n d d e v e l o p me nt c o u nt e r me a s u r e s o f c o a 1 e nt e r pr i s e i n f or ma t i z a t i o n c o n s t r uc t i o n TAN S c h o o l o f Ma n a g e me n t ， Ch i n a Un i v e r s i t y Zh a ngl u， o f M i n i ng CH EN Xi a o a n d Te c h n o l o g y B e i j i n g ， B e i j i n g 1 0 0 0 8 3， Ch i n a Ab s t r a c t Ac c or di ng t o pr e s e n t s t a t us o f c o a l mi ne i n f o r m a t i z a t i o n c o ns t r uc t i o n i n Ch i na， t he p a pe r a n a l y z e d e x i s t i ng pr o bl e ms i n c oa l e nt e r pr i s e s i nf o r ma t i z a t i on c o ns t r uc t i o n， s uc h a s l a c k o f t o p l e v e l pl a n ni n g，l a g g i ng o f s t a n da r ds o f c o a l m i n e i nf or m a t i z a t i o n c o ns t r uc t i o n，l a c k o f i nt e l l i ge nt s of t wa r e e f f e c t i v e l y us i ng c o a l m i ne bi g d a t a a n d S O on，a nd p r ov i d e d r e l e v a nt c o un t e r me a s ur e s ， S O a s t o i m p r ov e l e v e l of c o a l mi ne e n t e r p r i s e i n f o r m a t i z a t i o n c o ns t r uc t i o n， a nd r e a l i z e m a r c h f r o m di gi t a l mi ne a n d i nt e l l i ge n t m i n e t o s ma r t m i n e． Ke y wo r d s c o a l e nt e r p r i s e；i nf or ma t i z a t i o n；d i g i t a l m i n e；i n t e l l i g e n t mi n e；s m a r t mi ne 0 引言 随 着信 息技 术 的发展 和人 们 驾驭 信息 化 能力 的 提升 ， 煤矿的信息化 、 自动化和智能化应用有了更大 的发展 和 升级 空 间 ， 特 别 是 在 煤 炭 行 业 黄 金 十 年更 是 得到 了快 速 的发展 [ 1 ] 。随着 煤矿 信 息化建 设 内容 的不断深入 ， 国内学者根据煤矿信息化建设 不同阶 段表现 出的特征 和采用的关键技术不 同， 将煤矿信 息 化建 设 划分 为数 字 矿 山 ] 、 感 知 矿 山 。 和智 慧 矿 山_ 8 ] 3个 阶 段 。数 字 矿 山 是 感 知 矿 山 和智 慧 矿 山的基 础 ， 智 慧矿 山是数 字 矿 山等概 念 的升 华 ， 是煤 矿信 息 化发展 的高级 阶段 和未来 发展 的方 向。本文 分析 了 目前 中 国煤 炭 企业 信 息 化 建 设 中存 在 的 问 题 ， 并 提 出 了相 应 的对 策 ， 旨在 为 实 现 由数 字 矿 山、 感知矿山向智慧矿 山进阶提供参考。 1 煤炭 企 业信息 化建 设存 在 的问题 中国煤 矿信 息化 经 历 了数 字 矿 山 、 感 知 矿 山 阶 段， 目前正向智慧矿山迈进。煤矿信息化建设 3个阶 段 的主要建设 内容 、 特征及其关键 技术如 图 1 所示 。 收稿 日期 2 0 1 6 0 2 2 5 ； 修 回日期 2 0 1 6 - 0 5 3 0 ； 责任编辑 张强。 基金项 目 国家 自然科学基金资助项 目 6 1 4 7 1 3 6 2 。 作者简介 谭章禄 1 9 6 2 一 ， 男 ， 江西赣 县人 ， 教 授， 博 士 ， 博 士研 究 生导 师 ， 研 究 方 向为煤 炭企 业信 息 化、 数 据挖 掘及 可视 化管 理 ， E ma i l t a n z l v i p ．s i n a ． c o rn。 6 4 工矿 自动化 2 0 1 6年 第 4 2卷 智慧矿山 ▲ 主要建设 内容 信息获取、处理分析智能化 生产运营智能化 管理决策智能化 透彻感知、深度互联 、智能服务 主要特征 。 关键技术 感知矿山 ▲ 数字矿山 办公 自动化 安全生产信息化 综合 自动化和在线数据监测 真 实矿 山的数字 再现 以高速 企业 网为 “ 路 网” 以组件式矿 山软件 为 “ 车辆 ” 以矿 山数据与模型 为 “ 燃料 ” 以 3 D G M 与数 据挖掘 为 “ 过滤” 以数据采集与更新为 “ 保障” 以矿 山 G I s为 “ 调度 ” l冬 _】1 煤 矿 信 息 化 建 设 阶 段 及 其 主 要 建 设 内谷 、 特 征 及 关 键 技 术 虽然 中国煤炭企业开展数字矿 山、 感知矿 山建 建设都 涉及 测量、 遥感 、 水文、 地 质、 设备 、 传感 、 设 设取 得 了较好 成 效 ， 生 产 综合 自动 化 、 管 理 信 息 化 、 计 、 移 动等 8类 矿 山空 间数 据 ， 由于 尚未 建立 矿 山统 工程数字化系统初步建成 ， 但是煤矿信息化建设对 一空间框架 ， 这些多源异构数据难 以全面整合和有 煤矿 安全 生产 水平 的提 升 作 用 有 限 ， 其存 在 的 问题 序 集成 。忽 视 多源 异 构 数 据 的整 合 、 集 成 及 数 据 的 主要 有如 下几 个方 面 深 度融 合 ， 不利 于矿 山大 数据 的挖 掘 、 利 用及 复杂 信 1 缺 乏顶层 规 划 。煤 炭 行业 经 过黄 金 十年 飞 息 可视 化分 析 与知 识 发 现 ， 会 大 大 削弱 矿 山感 知 隐 速发展 ， 煤炭企业为了保证安全生产 ， 投入了大量 的 患和智能防控的能力 。 资金 和装 备 ， 用于 数字 矿 山或感 知矿 山建设 ， 并 获得 3 缺乏 能 有 效 利 用 煤 矿 大 数 据 的 智 能 软 件 。 了较 好 的经济 效 益 和 社 会效 益 。但 是 ， 由于煤 炭 企 长 期 以来 ， 中 国煤炭 行 业 粗 放 的 经 营 管理 模 式 导 致 业缺 乏顶 层规 划 和总 体 设 计 ， 企 业 下 属单 位 各 自为 煤 矿信 息化 建设 比较 滞后 ， 重 硬件轻 软 件 、 重 技术 轻 政 ， 建设 的信 息系 统 在 逻辑 和 功 能 上 条块 分 割 现 象 管 理 的现象 比较严 重 。因此 ， 长期 专 门服 务 于 煤 炭 严重， 数据流被割裂 ， 未能实现互联互通 ， 信息孤 岛 企业信息化建设的 I T厂商较少 ， 研发的矿山软件 现象 依然 普遍 。加 上煤 炭行 业大 集 团战 略的推进 和 信 息 融合水 平较 低 ， 实施 的生 产综合 自动化 、 管理 信 煤炭 行业 内“ 数字 鸿 沟 ” 的存 在 ， 兼 并 重组 后 的集 团 息 化 和工程 数 字化 系 统 只是 实 现 了简 单 的 集成 ， 在 企业 内部信息化水平参 差不齐 ， 信息融合度低。 目 数据智能分析处理、 信息智能服务及智能决策支持 前 ， 中国煤炭行业与其 他行业相 比信息化发展相对 等方面考虑较少。随着煤矿生产综合 自动化、 管理 滞后 ， 缺乏顶层规划和总体设计 ， 还未形成适应矿 山 信息化和工程数字化系统的实施及物联 网等信息技 特点 的一 体化 解决 方 案 和 满 足煤 炭 行 业 需 求 的 、 具 术 在煤 炭企 业信 息 化 建设 中越 来 越 广 泛 的应 用 ， 矿 有 自主知识 产 权 的 国产 通 用 软件 ， 安 全 生产 和 经 营 山大数 据逐 渐形 成 ， 对 海 量 数 据 的智 能 处 理 和 有 效 管 理各个 系 统之 间关联 性不 够 ， 互操作 性 比较差 ， 煤 利用 成为难 题 。 目前 煤炭 企业 使用 的信 息 系统 由于 炭信 息化 建设 现状 与期 望还 有较 大差距 。 缺 乏有 效 的数据 分 析 和 挖 掘工 具 ， 无 法 发 掘 数 据 中 2 煤矿信息化标准建设滞后 。无论是数字矿 隐藏的规律和知识 ， 难 以利用这些 宝贵的信息资源 山还是感知矿 山建设 中都缺少信息化标准体系的支 为安全生产和经营管理提供决策支持 ， 以及有效预 撑 ， 信息化建设缺乏标准和规范 ， 导致在信息化建设 防各类隐患和安全事故的发生 ， 从而导致“ 数据爆炸 过程 中 ， 无 章 可循 、 重 复投 资 、 信 息孤 岛等 问题 突出 ， 但 知识 贫乏 ” 的现象 。 系统之间协同性比较差 。虽然煤炭企业对信息化标 准 的需求 已极 为迫 切 ， 但 是 国家 标 准 和 煤炭 行 业 标 准 中却 未针 对煤 炭企业 信息 化建设 制 定相 关标 准对 其 进行 支撑[ 1 ， 煤 炭行业 信 息化 标 准体 系 建设 滞 后 不 利于煤 炭企 业高 效率 、 高 质量 、 高水 平地 开展信 息 化建 设 。事实 上 ， 无论 是数 字 矿 山还 是感 知 矿 山 的 2煤炭 企 业信 息化 建设 向智 慧矿 山进 阶 的对策 1 做 好 战 略 规 划 和 总 体 设 计 。从 2 O世 纪 9 O年代 开始 ， 南 非 、 芬 兰 、 瑞 典 、 澳 大 利 亚 等 国 为 取 得 在采 矿工 业 中 的竞 争优 势 ， 都先 后制 定 了“ 数字 矿 山” 、 “ 智能 化矿 山” 或 “ 无 人 化 矿 山 ” 的发 展 规 划 ， 加 2 0 1 6年第 7期 谭章禄等 煤炭企业信息化建设现状及发展对策探讨 6 5 拿 大还 制订 出一项 拟 在 2 0 5 0年 建 设 一 个 无 人 化 矿 山的远 景规 划 _ 】 。中 国作 为 煤 矿 开采 大 国 ， 目前 还 未 制定 类 似 的战 略 规 划 。 因此 ， 中 国煤 炭 行 业 应 该 做 好智 慧矿 山建设 战略 规 划 ， 开展 智 慧 采 矿 的科 技 攻 关 和高科 技 人才 培养 。智 慧矿 山建设 是实 现煤 炭 工 业 现代 化管 理 和促 进 煤 炭 工 业 稳 步 、 安 全 发 展 的 必 由之路 ， 也 是改 变煤 炭 工 业 “ 傻 大 黑 粗 ” 形 象 的唯 一 道 路 。建设 具有 “ 物 联 化 、 互 联 化 和 智 能 化” 的智 慧矿山是项复杂的系统工程 ， 应该做好总体设计 ， 然 后 分 步实 施 ， 积极 探 索 适 合 煤 炭企 业 特 点 的管 理 模 式 ， 从 顶层 形 成适 应矿 山 特点 的 、 能够 支撑 集 团企业 战略 实施 的管 控 一体 化 和协 同工 作 平 台 ， 实现 全 面 感知 、 预警预测、 优化决策 、 协同控制等功能 ， 真正实 现煤 矿生 产各 个 环节 的信 息化 、 自动化 和智 能 化 。 2 制定一体化 的信息化标准 。随着煤炭行业 信息 化投 入力 度 的 加 大 ， 由于 标 准 缺 失 带来 的 问题 不容 忽视 ， 它 将严 重 制 约 煤 炭 行 业 信 息 化 建设 的发 展 ， 甚至 导致 重 复 建 设 ， 重 复 投 资 口 。随 着 物 联 网 等新 一代 信 息技 术 的 迅 速 发 展 ， 现 代 采 矿业 已 向智 慧采矿悄然迈进 。基于信息技术的智慧矿山系统是 智慧 矿 山建设 成 功 与 否 的 基 础 与关 键 ， 要 想 实 现 系 统的互联互通 和信息的深度融合 ， 信息化标准亟须 先行 。因此 ， 国家政府 相 关部 门、 行业 组织 和煤 炭 企 业应 该 深刻认 识 到煤 炭 行业 信息 化标 准体 系 建设 的 重要 性 和 紧迫性 ， 通 过 建 立 煤 炭 行 业 信 息 化 标 准 体 系 ， 规范 煤炭 企 业 信 息化 建 设 ， 为 实 现信 息集 成 、 系 统互 联 互通 和 多源异 构 数据 的深 度融 合及 综 合利 用 大数据 、 数据挖掘和可视化技术对煤矿信息资源的 智能处理、 规律挖掘和知识发现提供支撑 。 3 提升 决策 支持 和智 能 应 用 。智 慧 矿 山是 煤 矿 信息 发展 的高级 阶段 ， 是 煤 矿 信 息 化 建 设 大 势 所 趋 。以透彻 感 知 、 深 度互 联 、 智能 应 用为 核心 特征 的 智慧矿 山， 描述 了一种管控 智能、 安全可靠、 经济高 效 、 绿 色环 保 、 可持 续 发 展 的新 型 矿 山信 息 化 形 态 ， 是 新 经济 、 新技 术 时代下 ， 新 型矿 山企业 转变 发展 方 式 、 实 现科 学 发 展 的 必 经之 路 ] 。智 慧 矿 山除 了具 备 数 字矿 山和 感 知矿 山 的基 本 功 能 外 ， 更 加 注 重 信 息 实 时共 享 、 系统互 联互 通 及信 息 获取 、 处理 的智 能 化 ， 更 加 注重物 联 网 、 大 数 据 、 云计算 、 数 据挖 掘 等新 一 代 信息 技术 的 深化 应 用 ， 更 加 注重 矿 山海 量 数 据 的分 析挖 掘 、 知识 发现 和智 能服 务及 智 能决 策支 持 。 智慧矿山从感知层的智慧数据采集到通信层 的智慧 网络 搭建 ， 从 平 台层 的智 能 化 云 服务 平 台 到应 用 层 的一 体化 管控 ， 未来 的智 慧 矿 山将 以着 力 提 升 矿 井 生产 效率 、 改 善 矿 工工 作 环 境 、 增 强 管 理 分 析 能 力 ， 最 终实 现矿 山 的本质 安全 、 高产 高 效 、 绿 色环 保 l 1 。 因此 ， 智能 系统 建设是 智 慧矿 山建设 的关 键 ， 应该形 成 信 息采集 、 传 输 、 存 储 、 分析 、 决策 、 反馈 、 控 制 的 自 适 应 、 自调 节闭 环管 理系 统 ， 从 而优 化安 全生 产和 经 营管 理 。 3 结 语 随着 中 国煤矿 高效 、 安全 、 绿 色开采 要求 的不 断 提高 和煤 炭行 业重 大共 性关键 技 术 的攻 克及 智 能采 矿技 术水 平 的不 断创 新 ， 未 来 煤 矿 行业 信 息 化 必 将 随着 产业 进步 和企 业转 型升 级 ， 逐 步从 数字 矿 山 、 感 知矿 山 向智慧 矿 山发 展 ， 从 而 推 动 煤 炭 工业 两 化 深 度融 合 ， 使 煤 炭企业 向科 学 、 高效 、 绿 色 、 智 能化方 向 发展 ， 从 而实 现矿 区安全 生 产 、 经 营管 理 的智慧化 。 参 考 文 献 王继生 ， 潘 涛． 数 字矿 山建设 实践探索 [ J ] ． 工矿 自动 化 ， 2 O 1 4， 4 0 3 3 2 3 3 ． 吴立新 ， 殷 作如 ， 钟亚平． 再论数字矿山 特征 、 框架 与 关键技术[ J ] ． 煤炭学报 ， 2 0 0 3 ， 2 8 1 2 - 5 ． 张 申， 丁恩杰 ， 赵小虎． 数字矿山及其两大基础平 台建 设[ J ] ． 煤炭学报 ， 2 0 0 7 ， 3 2 9 9 9 7 1 0 0 0 ． 张 申， 丁恩杰 ， 徐钊 ， 等． 物联 网与感知 矿 山专题讲 座 之一物联 网基本概 念及典 型应 用[ J ] ． 工 矿 自动 化 ， 2 O 1 0， 3 6 1 0 2 - 5 ． 张 申， 丁恩杰 ， 徐钊 ， 等． 物联 网与感知 矿 山专题讲 座 之二感 知矿 山与数字矿山 、 矿 山综 合 自动化 [ J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 0 ， 3 6 1 1 1 3 0 1 3 2 ． 刘相锋 ， 张飞 舟， 肖文军 ， 等． 基 于物联 网技 术 的感知 矿 山应 用研 究 E J ] ． 计 算机 工程与 科学 ， 2 O l 4 ， 3 6 3 567 5 69 ． 宋 金玲 ， 郝丽娜 ， 魏 培 ， 等． 夹河 煤矿 感知矿 山物 联 网 方 案设 计 及 实 施 [ J ] ． 煤 炭 科 学技 术 ， 2 0 1 2 ， 4 0 9 68 71． 徐 静 ， 谭 章禄． 智慧 矿 山 系统 工 程 与关 键 技 术探 讨 [ J ] ． 煤炭科学技术 ， 2 0 1 4 ， 4 2 4 7 9 8 2 ． 王莉． 智慧矿 山概念及关键技 术探 讨[ J ] ． 煤 炭科学技 术 ， 2 01 4， 4 0 6 7 9 8 2 ． 谭 章禄 ， 刘婵． 煤炭企 业信 息化标 准构 建思 路[ J ] ． 煤 矿 机 械 ， 2 01 2 ， 3 3 2 2 7 9 - 2 8 0 ． 毛善君． “ 高科技煤矿” 信息化建设 的战略思考及关键 技 术[ J ] ． 煤炭学报 ， 2 0 1 4 ， 3 9 8 1 5 7 3 1 5 7 4 ． 马莉 ， 廖 晓群 ， 邬莎莎． 煤炭行业信 息化标 准体系研究 [ J ] ． 煤炭工程 ， 2 0 1 0 ， 4 2 1 2 1 1 4 1 1 5 ． 王泽安 ． 煤炭企业信息化现状 及发 展趋势研究 [ J ] ． 煤 炭 工 程 ， 2 O 1 5 ， 4 7 2 1 4 6 1 4 8 ． ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] l 2 3 4 5 6 7 8 9 [ [ [ [ [ [ [ [ [ [ [ [ [