數(shù)字礦山中多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究

李國(guó)清，胡乃聯(lián)，陳玉民

（1．北京科技大學(xué)金屬礦山高效開采與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100083；2．山東黃金礦業(yè)股份有限公司，山東 濟(jì)南250014）

數(shù)字礦山建設(shè)的一個(gè)重要特征，是通過不同層面上應(yīng)用系統(tǒng)的集成，形成包括過程控制、地礦工程、安全生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)決策等若干層面在內(nèi)的信息化建設(shè)體系。這一特征，一方面實(shí)現(xiàn)了數(shù)字礦山中各種形式信息的分布式采集和集成化應(yīng)用；另一方面，則不可避免地出現(xiàn)了大量多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成與共享問題。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的支持下，數(shù)字礦山中所規(guī)劃的功能各異，而又彼此協(xié)同的諸多系統(tǒng)各自產(chǎn)生了大量信息，包括數(shù)據(jù)、音頻、圖像、文本等。同時(shí)，對(duì)這些信息進(jìn)行智能化加工處理后，形成一系列的知識(shí)性信息資源、預(yù)警性的信息表述、總結(jié)性的信息文檔等。這些都使得數(shù)字礦山中的信息無論從采集、處理、應(yīng)用，還是從信息的流轉(zhuǎn)與共享上，都出現(xiàn)顯著的多源異構(gòu)特征。由此可見，解決數(shù)字礦山中的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合問題，實(shí)現(xiàn)信息資源的高效存儲(chǔ)、科學(xué)加工和無縫流轉(zhuǎn)，是數(shù)字礦山建設(shè)的基礎(chǔ)性工作，也是其管理協(xié)同化和決策智能化的重要保證。

1 數(shù)字礦山中數(shù)據(jù)的多源異構(gòu)性

數(shù)字礦山涉及大量的地質(zhì)資源空間分布、生產(chǎn)技術(shù)與安全、地質(zhì)測(cè)量、財(cái)務(wù)成本、人力資源、視頻監(jiān)控、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)與參數(shù)等各個(gè)分散系統(tǒng)的時(shí)空數(shù)據(jù)。這些時(shí)空數(shù)據(jù)分散在異構(gòu)系統(tǒng)中，有著不同的數(shù)據(jù)格式和規(guī)范，采用不同的概念和術(shù)語，基于不同的數(shù)學(xué)模型和分析推理方法。而這些信息，不但對(duì)于分系統(tǒng)本身相當(dāng)重要，同時(shí)一些數(shù)據(jù)也相互共用，在若干個(gè)系統(tǒng)中也發(fā)揮著作用。

由此可見，數(shù)字礦山中需要解決如下的異構(gòu)數(shù)據(jù)融合問題：

（1）數(shù)據(jù)信息具有明顯的多源性、多語義性、多時(shí)空性、多尺度和獲取數(shù)據(jù)手段多樣性等特點(diǎn)，這就決定了數(shù)字礦山中數(shù)據(jù)表達(dá)的復(fù)雜性，這是多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合首要解決的問題。

（2）隨著數(shù)字礦山建設(shè)的深入展開，數(shù)據(jù)交換的范圍逐步擴(kuò)大，由原來礦山企業(yè)內(nèi)部，擴(kuò)展到通過廣域網(wǎng)與上級(jí)管理部門及其他成員單位之間的數(shù)據(jù)交互，以及通過因特網(wǎng)與業(yè)務(wù)相關(guān)企業(yè)間的數(shù)據(jù)交互，從外部獲取并挖掘隱含的、多語義解釋的信息。

（3）多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合后，需要形成 “綠色數(shù)據(jù)”，而不是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)堆積和累加所形成的重復(fù)、冗余的數(shù)據(jù)。這要求基于數(shù)據(jù)的生存周期，以及數(shù)據(jù)所為之服務(wù)的系統(tǒng)，明確定義不同層面應(yīng)用對(duì)于數(shù)據(jù)的集成性要求。冗雜的數(shù)據(jù)，不但無法實(shí)現(xiàn)信息集成，反而會(huì)影響數(shù)據(jù)的解譯性，降低決策效率。

（4）軟件升級(jí)后的異構(gòu)數(shù)據(jù)融合問題。這在數(shù)字礦山的建設(shè)中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)，但是又通常被忽略。由于異構(gòu)數(shù)據(jù)的融合涉及到眾多軟件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式，如果出現(xiàn)更新或升級(jí)，可能導(dǎo)致原有的數(shù)據(jù)交換方式無法進(jìn)行。

（5）軟件升級(jí)帶來的另一個(gè)問題，是現(xiàn)有系統(tǒng)如何與歷史數(shù)據(jù)共同使用的問題。歷史數(shù)據(jù)作為數(shù)字礦山在建設(shè)和運(yùn)轉(zhuǎn)過程中積累下來的寶貴財(cái)富，需要在企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策中發(fā)揮重要作用。然而，隨著軟件的升級(jí)與更新，這些歷史數(shù)據(jù)已無法以最新和最優(yōu)化的形式進(jìn)行展示。這種當(dāng)前系統(tǒng)與歷史數(shù)據(jù)之間的數(shù)據(jù)融合問題，也是數(shù)字礦山的信息集成中不可忽視的內(nèi)容。

2 數(shù)字礦山中的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合技術(shù)

數(shù)字礦山建設(shè)中，多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合的核心方案，是通過不同的數(shù)據(jù)融合技術(shù)，屏蔽底層數(shù)據(jù)源的不同，使得用戶不必考慮底層數(shù)據(jù)模型和地理位置不同等問題，直接通過單系統(tǒng)應(yīng)用，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)授權(quán)范圍內(nèi)所有異構(gòu)數(shù)據(jù)源的靈活訪問。其中的關(guān)鍵技術(shù)，是如何以一種統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模式描述各數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)，屏蔽它們的平臺(tái)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等異構(gòu)性，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫集成。

數(shù)字礦山的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合，所采用的方式主要包括三種，即聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和數(shù)據(jù)訪問中間件。

2.1 聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合方案，是針對(duì)于計(jì)劃、生產(chǎn)、安全、地質(zhì)等管理系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，也稱共享式。在這種數(shù)據(jù)融合方式下，系統(tǒng)中各數(shù)據(jù)源是獨(dú)立的，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，采用數(shù)據(jù)交換格式對(duì)各數(shù)據(jù)源建立一一映射，且相互提供各自訪問接口，從而可以使任一數(shù)據(jù)源能夠訪問其他數(shù)據(jù)源提供的信息。

在具體的規(guī)劃與實(shí)施上，主要表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用，以及不同主題數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。這其中又分為緊耦合式和松散耦合式兩種：

（1）緊耦合式：表現(xiàn)在一個(gè)主題數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部數(shù)據(jù)表之間的數(shù)據(jù)融合，以及字段間的映射關(guān)系。在數(shù)字礦山業(yè)務(wù)的協(xié)同化處理的功能體系，即礦山中的安全和生產(chǎn)管理系統(tǒng)中，就是通過緊耦合式的數(shù)據(jù)融合，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的無縫流轉(zhuǎn)和數(shù)據(jù)集成。

（2）松散耦合式：表現(xiàn)在利用一些聯(lián)邦信息，實(shí)現(xiàn)在一個(gè)站點(diǎn)訪問另一個(gè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)。這些信息中，包含一些類似于全局模式的信息，各站點(diǎn)通過本地的數(shù)據(jù)訪問語言訪問其他站點(diǎn)的數(shù)據(jù)，具有一定的分布性、異構(gòu)性和自治性的特點(diǎn)。在數(shù)字礦山的數(shù)據(jù)融合過程中，松散耦合主要表現(xiàn)在三維可視化地質(zhì)資源信息與關(guān)聯(lián)信息之間的數(shù)據(jù)融合過程。一方面，從地質(zhì)資源的安全性出發(fā)，形成局部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；另一方面，數(shù)字礦山中的設(shè)計(jì)計(jì)劃優(yōu)化、生產(chǎn)與安全等信息，可以以松散耦合的方式與之形成數(shù)據(jù)融合。

2.2 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)

也稱復(fù)制式。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的建設(shè)是為了解決軟件升級(jí)所帶來系統(tǒng)更新與歷史數(shù)據(jù)之間的數(shù)據(jù)融合問題，并形成 “綠色數(shù)據(jù)”。在數(shù)字礦山建設(shè)過程中，決策化功能層次上發(fā)揮著重要的作用，是數(shù)字礦山具備 “智能化”的動(dòng)力所在。建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)，對(duì)進(jìn)入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的原始數(shù)據(jù)完成抽取、轉(zhuǎn)換、過濾、清洗等處理，最終進(jìn)入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，以及對(duì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新、管理、使用、表現(xiàn)等的相關(guān)軟件和工具進(jìn)行集合，用以支持?jǐn)?shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用或管理決策。

2.3 數(shù)據(jù)訪問中間件

也稱為接口式。即底層數(shù)據(jù)和上層應(yīng)用之間建立一個(gè)中間層。上層應(yīng)用和底層數(shù)據(jù)之間的操作，都要通過中間層進(jìn)行。這一中間層屏蔽了數(shù)據(jù)源的異構(gòu)性和分布性，對(duì)應(yīng)用層提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)接口，這樣，使系統(tǒng)對(duì)每個(gè)不同數(shù)據(jù)源的操作變?yōu)閷?duì)單一的中間件的操作，而后再由中間件進(jìn)行操作的分解和結(jié)果的合成。

在數(shù)字礦山建設(shè)中，中間件技術(shù)被廣泛應(yīng)用于平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)交互問題，不僅提供了訪問的透明性，也從安全性、靈活性和可擴(kuò)展性方面，都將提供更好的表現(xiàn)。

3 針對(duì)信息資源層次性架構(gòu)的信息集成

要解決多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合問題，首先需要對(duì)信息資源的存儲(chǔ)與集成進(jìn)行整體規(guī)劃。針對(duì)數(shù)字礦山中信息資源的多源異構(gòu)性可知，礦山企業(yè)的信息資源具有明顯的層次性特點(diǎn)。不同層面的信息資源，都有獨(dú)特的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式，以及相應(yīng)的信息處理方案。而各層次之間、層次內(nèi)容，則呈現(xiàn)復(fù)雜的多源異構(gòu)特征，如圖1所示。

圖1 數(shù)字礦山建設(shè)中的層次性信息資源架構(gòu)

圖1表示了一個(gè)自底向上逐級(jí)集成的信息資源結(jié)構(gòu)，各級(jí)別的信息屬性及主要內(nèi)容如下：

（1）PLC現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)。作為數(shù)字礦山中最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元，PLC現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備主要用于開關(guān)量的邏輯控制、模擬量控制、運(yùn)動(dòng)控制、過程控制等。PLC都提供了通信及聯(lián)網(wǎng)功能，包括PLC間的通信及PLC與其他智能設(shè)備間的通信。但是，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)基本上處于功能分散、分別處理的階段，集成度最低，信息共享的必要性不明顯。

（2）HMI人機(jī)接口數(shù)據(jù)。HMI通過采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息，完成實(shí)時(shí)的設(shè)備運(yùn)行狀況分析，并自動(dòng)將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存至數(shù)據(jù)庫(kù)中。作為相對(duì)底層的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，HMI數(shù)據(jù)同樣具有分散存儲(chǔ)的特點(diǎn)，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息分散存儲(chǔ)于各自的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，形成實(shí)時(shí)的分散數(shù)據(jù)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。

（3）工業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)。是一個(gè)集成的工業(yè)數(shù)據(jù)采集與加工平臺(tái)，實(shí)時(shí)感知HMI中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，將所產(chǎn)生的所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于統(tǒng)一規(guī)劃的工業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，在此基礎(chǔ)上，為企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理平臺(tái)提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。工業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)重要的數(shù)據(jù)加工環(huán)節(jié)，一方面，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)量龐大，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)屬性明顯；另一方面，數(shù)據(jù)的表示能力差，多為流水賬式數(shù)據(jù)，需要經(jīng)過加工處理、集成后，才能為礦山生產(chǎn)管理系統(tǒng)提供所需的數(shù)據(jù)。

（4）關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)著礦山生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過程中各業(yè)務(wù)流程所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，以及一些外部的、非關(guān)系型數(shù)據(jù) （如文本、圖形等）進(jìn)行導(dǎo)入加工后，所產(chǎn)生的為企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過程提供數(shù)據(jù)支持的信息內(nèi)容。它與工業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)之間最大的區(qū)別在于，數(shù)據(jù)的集成度不同。關(guān)系數(shù)據(jù)基于不同的礦山業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)的產(chǎn)生的加工具備一定的周期性和嚴(yán)格的邏輯關(guān)系，是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)經(jīng)匯總、集成、規(guī)范后，形成的數(shù)據(jù)集。

（5）數(shù)據(jù)中心與數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。這是系統(tǒng)具備智能性的數(shù)據(jù)保證。數(shù)據(jù)中心通過建立數(shù)據(jù)字典，統(tǒng)一規(guī)劃業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)、標(biāo)識(shí)、數(shù)據(jù)加工方式。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)則通過建立元數(shù)據(jù)庫(kù)，定義數(shù)據(jù)的集成方向、抽取方式，并通過建立多維數(shù)據(jù)集，形成按不同維度集成的多級(jí)數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)嵌常規(guī)的數(shù)據(jù)挖掘模型，并具備模型與方法的擴(kuò)展接口，使數(shù)字礦山的信息處理方式，不僅包括連機(jī)處理系統(tǒng)OLTP，還包括一系列的連機(jī)分析系統(tǒng)OLAP，以滿足不同業(yè)務(wù)對(duì)于數(shù)據(jù)集成程度的要求。

4 數(shù)字礦山中的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合方案

基于數(shù)字礦山中的層次型、逐層集成的信息資源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，所采用的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合技術(shù)如圖2所示。

基于前文所規(guī)劃的信息集成方案以及多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合方案，需要進(jìn)一步細(xì)化落實(shí)，這一工作通過信息資源規(guī)劃來實(shí)現(xiàn)。為了避免信息重復(fù)采集、加工、存儲(chǔ)，最大限度地消除因名稱不一致所造成的誤解和分歧，做到使事物名稱和術(shù)語含義統(tǒng)一化、規(guī)范化，并確定信息與事物或概念之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以通過數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化來簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)交換。同時(shí)，泛在信息采集的一個(gè)原則，是使人和物都具備感知功能，并通過唯一的標(biāo)識(shí)，將這些感知的信息接入到泛在網(wǎng)絡(luò)中。這就要求通過對(duì)信息進(jìn)行分類編碼，將各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行簡(jiǎn)化、要素化和標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)行信息的相似化處理，以保證信息的可靠性、可比性和適用性，以達(dá)到系統(tǒng)的整體最優(yōu)化。

圖2 數(shù)字礦山中多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合方案

4.1 信息分類編碼的集成與規(guī)范

礦山企業(yè)的信息具有來源廣泛、類型復(fù)雜、共享性與交互性要求高等特點(diǎn)，因而需要針對(duì)不同的信息類別，依據(jù)信息的采集、加工、存儲(chǔ)、使用等環(huán)節(jié)在區(qū)間跨度上的不同，有針對(duì)性地確定信息分類編碼的集成與規(guī)范。

根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)組織形式，設(shè)計(jì)了統(tǒng)一的礦區(qū)編碼、機(jī)構(gòu)人員編碼，以及統(tǒng)一的采場(chǎng)編號(hào)規(guī)則、采礦工程編碼方案、掘進(jìn)及其他工程編碼方案。

4.2 數(shù)據(jù)流的規(guī)范化修訂

對(duì)系統(tǒng)中所處理的信息進(jìn)行深入分析，確定信息的源頭，避免信息重復(fù)采集、加工、存儲(chǔ)，明確每一種數(shù)據(jù)由一個(gè)部門的某個(gè)崗位錄入系統(tǒng)，其他人只是對(duì)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行利用，保證信息的正確、可靠。

4.3 信息存儲(chǔ)平臺(tái)的搭建

數(shù)字礦山的實(shí)現(xiàn)需要有數(shù)據(jù)庫(kù)的支撐，利用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行各種管理和過程數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析和存儲(chǔ)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)日趨成熟，發(fā)展到現(xiàn)在的基于網(wǎng)絡(luò)的分布式結(jié)構(gòu)，使信息的交流更加方便快捷，適應(yīng)當(dāng)今信息資源共享的需求。根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)和需要，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)主要包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。

在數(shù)字礦山中，涉及到礦山生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的各個(gè)方面，相關(guān)信息如下：

①基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)的定義與一致化；②采集企業(yè)各生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)時(shí)過程數(shù)據(jù)，包括過程參數(shù)與事件信息等；③各種多媒體信息；④生產(chǎn)進(jìn)度數(shù)據(jù)，如井下采掘、提升運(yùn)輸、選礦處理等；⑤生產(chǎn)指標(biāo)數(shù)據(jù)；⑥安全信息；⑦動(dòng)力供應(yīng)信息；⑧技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)；⑨經(jīng)營(yíng)指標(biāo)數(shù)據(jù)；⑩生產(chǎn)運(yùn)行異常數(shù)據(jù)；?生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)。

4.4 生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)接口的定義與規(guī)范

完成生產(chǎn)過程中信息的采集和控制指令下達(dá)的功能。生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)接口的信息采集功能，利用多媒體技術(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將生產(chǎn)過程中的物理量，以及對(duì)設(shè)備的畫面監(jiān)控，實(shí)時(shí)快速地提供給動(dòng)態(tài)調(diào)度模塊；生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)接口的控制指令、下達(dá)功能，是根據(jù)調(diào)度指令生成控制指令，下達(dá)給生產(chǎn)過程當(dāng)中的DCS、PLC或具體的操作崗位，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的調(diào)度、控制。

4.5 生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)接口定義

在數(shù)字礦山建設(shè)所搭建的平臺(tái)中，除了自動(dòng)控制集成平臺(tái)和業(yè)務(wù)協(xié)同集成平臺(tái)之間會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互之外，生產(chǎn)管理系統(tǒng)與其他的集團(tuán)共享板塊及集中規(guī)劃的系統(tǒng)之間也需要實(shí)現(xiàn)信息集成，以達(dá)到全礦生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)的全面集成、無縫流轉(zhuǎn)和實(shí)時(shí)共享。這些系統(tǒng)包括了股份公司集中規(guī)劃的物流管理系統(tǒng)、集團(tuán)公司的財(cái)務(wù)成本管理系統(tǒng)和人力資源管理系統(tǒng)，以及與其他平臺(tái)的數(shù)據(jù)集成，包括地質(zhì)資源三維可視化系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)與生產(chǎn)管理的信息接口定義，如圖3所示。

5 結(jié)束語

數(shù)字礦山建設(shè)涉及到多層面的應(yīng)用，因而所采集、加工與存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)明顯的異構(gòu)特征，這對(duì)信息集成提出了更高的要求。

針對(duì)礦山企業(yè)信息的多源異構(gòu)特征，數(shù)字礦山建設(shè)過程中的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合，需要從兩個(gè)層面上進(jìn)行：

圖3 數(shù)字礦山中生產(chǎn)管理系統(tǒng)與外部的數(shù)據(jù)接口定義與規(guī)范

（1）針對(duì)信息集成的層次性，從PLC所產(chǎn)生的實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、HMI所記錄的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、自動(dòng)控制集成平臺(tái)抽取后形成的綠色工業(yè)數(shù)據(jù)、安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)所讀取的關(guān)系數(shù)據(jù)、決策支持所采用的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)等，分別規(guī)劃不同層面的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換方式。

（2）針對(duì)不同的異構(gòu)特性，分別采用緊密耦合／松散耦合式的聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)訪問中間件，來解決多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的融合問題。

通過不同層面應(yīng)用系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享與交互過程，解決了礦山企業(yè)數(shù)據(jù)的多源、異構(gòu)及不完整性所帶來信息集成問題，不但實(shí)現(xiàn)了信息的泛在化采集，而且實(shí)現(xiàn)了泛在化的信息服務(wù)，可以為數(shù)字礦山建設(shè)提供安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)。