一、研究背景

數據是推動煤礦智能化技術開發(fā)、應用模式創(chuàng)新、市場競爭力提升的核心資源，煤炭企業(yè)在智能化建設進程中形成了體量巨大、多源異構、冗余復雜的煤炭數據。當前礦山對象識別不完全、對象屬性抽取不完備、數據關聯(lián)建模不充分、數據標準規(guī)范不健全、數據權責歸屬不明確、數據管理機制不科學，煤炭數據尚未得到有效治理，暴露出透徹感知難、深度互聯(lián)難、數據共享難、業(yè)務協(xié)同難、需求響應慢等現(xiàn)實問題。本文分析了數據治理在智慧礦山建設中的重要地位，對智慧礦山數據治理的概念內涵進行了界定，探討了智慧礦山數據治理的發(fā)展目標及策略，最后提出了智慧礦山數據治理的關鍵技術。

二、數據治理在智慧礦山建設中的重要地位

智慧礦山初級階段（即智能化建設階段）的根本任務主要有三項：① 在現(xiàn)有的產業(yè)條件、經營能力和資源基礎之上構建一個信息世界。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。三項任務交互協(xié)同，賦予礦山透徹感知、深度互聯(lián)的結構特征和自主學習、智能應用的功能特征，最終建立由感知控制層、網絡通信層、數據及應用支撐層、應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成的“四橫三縱”整體架構。

數據治理是智慧礦山初級階段向高級階段發(fā)展的關鍵瓶頸。礦山建設的機房、信息中心、數據中心等積累了大量數據資源，透明地質、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、經營管理、智能園區(qū)等智能應用場景提供了數據資源的目的地，5G、物聯(lián)網、工業(yè)互聯(lián)網、移動互聯(lián)網等搭建了數據資源通往各個目的地的信息高速路，云計算、大數據、人工智能、區(qū)塊鏈、AR、VR等技術為數據資源在信息高速路上的通行保駕護航。

智慧礦山數據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，讓數據資源以最小的成本和最高的效率服務于智慧礦山智能應用場景，避免基礎設施和應用系統(tǒng)重復建設、智能應用需求響應慢或錯誤響應。② 制定信息高速路上的規(guī)則，保證數據資源順利到達目的地，避免權責歸屬、數據質量、數據安全等問題。③ 確定信息高速路上的監(jiān)管措施，保障數據平臺的平穩(wěn)運行。

三、智慧礦山數據治理的概念內涵

智慧礦山數據治理是在“沉淀、復用、共享、協(xié)同”的治理理念引導下，煤炭企業(yè)內各部門連同行業(yè)和政府監(jiān)管部門通力協(xié)作，制定數據標準和管理規(guī)范，重塑煤炭企業(yè)數據架構和數據傳輸鏈路，打通智慧礦山數據壁壘，保障數據質量和數據安全，構建智慧礦山技術聯(lián)動和業(yè)務協(xié)同機制，實現(xiàn)數字驅動型決策和柔性生產的過程。

四、智慧礦山數據治理發(fā)展目標

總體目標：智慧礦山數據治理重點是解決智慧礦山建設過程中的信息孤島問題，實現(xiàn)數據共享和業(yè)務協(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，總體目標包括構建智慧礦山數據資產體系、實現(xiàn)安全有效的數據資產管理、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：智慧礦山數據治理是關乎智慧礦山建設全局的系統(tǒng)性工程，應圍繞智慧礦山建設目標，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)務系統(tǒng)與數據治理平臺、集團級數據治理平臺與礦級數據治理平臺、本地處理與云處理5個方面的關系。

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

五、智慧礦山數據治理關鍵技術

要實現(xiàn)智慧礦山數據治理的發(fā)展目標，目前尚需突破數據標準構建、全局數據建模、數據匯聚、數據開發(fā)、數據管理、中臺架構6個方面的關鍵技術。

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

（2）全局數據建模技術。進行智慧礦山數據治理時，需對智慧礦山所有的對象、屬性及數據關系進行建模，打通各業(yè)務系統(tǒng)的數據壁壘，實現(xiàn)對智慧礦山全域全量數據的透徹感知，以支持構建智慧礦山數據協(xié)同、技術協(xié)同和業(yè)務協(xié)同機制，實現(xiàn)智慧礦山整體協(xié)同。

（3）數據匯聚技術。為了提高數據傳輸效率并保證不丟失重要數據，智慧礦山數據匯聚應采用抽取?加載?轉換（ELT）操作，即在數據采集過程中不進行復雜的清洗處理操作，將采集的數據直接進行存儲，在數據開發(fā)前進行數據清洗和處理。

（4）數據開發(fā)技術。智慧礦山數據開發(fā)包括離線開發(fā)、實時開發(fā)和算法開發(fā)。

（5）數據管理技術。智慧礦山數據管理包括數據標準管理、元數據管理、主數據管理、數據資產管理、數據生命周期管理、數據質量管理和數據安全管理等內容。

（6）中臺架構技術。中臺是一套持續(xù)不斷地把數據變成資產并服務于業(yè)務的數據應用機制，具有匯聚整合、萃取加工、服務可視和價值變現(xiàn)四項核心能力，是適用于智慧礦山數據治理平臺建設的技術架構。

引用格式

譚章祿,王美君.智慧礦山數據治理概念、內涵發(fā)展目標與關鍵技術[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，博士研究生導師，主要從事智慧礦山、管理信息系統(tǒng)、數據治理等方面的教學與科研工作，E-mail：tanzl@vip.sina.com。

來源：工礦自動化