基于云計(jì)算的煤礦設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

李 勇

（山東能源新礦國(guó)際貿(mào)易有限公司，山東省新泰市，271219）

隨著煤礦生產(chǎn)的現(xiàn)代化和企業(yè)的并購(gòu)重組，煤礦企業(yè)的設(shè)備資產(chǎn)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，設(shè)備資產(chǎn)管理的環(huán)節(jié)、工作量、難度和范疇也在加大。實(shí)行有效的煤礦設(shè)備資產(chǎn)管理對(duì)降低企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)的維護(hù)成本和提高設(shè)備資產(chǎn)的運(yùn)行效率具有明顯的作用?；诖耍岢隽死迷朴?jì)算技術(shù)來解決大型煤礦企業(yè)在設(shè)備資產(chǎn)管理中存在的典型問題，并提出了基于云計(jì)算架構(gòu)的系統(tǒng)性解決方案。

1 煤礦設(shè)備資產(chǎn)管理方案現(xiàn)狀

煤礦生產(chǎn)設(shè)備種類繁多，價(jià)格昂貴，設(shè)備費(fèi)用的支出已占到煤礦開采成本的40%以上。煤礦設(shè)備資產(chǎn)管理是一項(xiàng)繁瑣而又需要精細(xì)管理的工作，傳統(tǒng)的依賴人工管理的方式已無法滿足設(shè)備資產(chǎn)流動(dòng)性管理和日益增多的信息需求。目前，煤礦設(shè)備資產(chǎn)管理存在的典型問題包括3個(gè)方面：一是分類編碼不統(tǒng)一，價(jià)值管理與實(shí)物管理脫節(jié)，不同的部門往往采用不同的分類和編碼方法；二是設(shè)備的周轉(zhuǎn)情況不容易掌握；三是設(shè)備資產(chǎn)管理制度不健全不規(guī)范，尤其是在涉及到設(shè)備使用與維護(hù)、大修、清查盤點(diǎn)和報(bào)廢等重要工作流程的管理制度上有所缺失。

如何有效管理煤礦設(shè)備、維持設(shè)備的良性周轉(zhuǎn)并實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦設(shè)備的全生命周期的精細(xì)化管理是現(xiàn)代化煤礦需要解決的一項(xiàng)重要的課題。特別是在當(dāng)前煤炭行業(yè)整體低迷的情形下，更需要對(duì)煤礦設(shè)備資產(chǎn)進(jìn)行高效管理，通過提高設(shè)備可靠性、降低設(shè)備維修費(fèi)用和延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的方式降低開采成本，促使企業(yè)平穩(wěn)渡過經(jīng)濟(jì)困難期，這些都需要一個(gè)先進(jìn)的煤炭設(shè)備資產(chǎn)管理方案。

隨著企業(yè)信息化水平的提高，大部分煤礦都使用了煤礦資產(chǎn)管理系統(tǒng)，系統(tǒng)所具備的功能也在不斷增強(qiáng)，但各子系統(tǒng)之間存在相互獨(dú)立、資源分散、數(shù)據(jù)不能有效共享、技術(shù)平臺(tái)異構(gòu)等不足，嚴(yán)重制約了整體性能的發(fā)揮。在煤礦企業(yè)頻繁并購(gòu)重組的大背景下，由于不同煤礦的資產(chǎn)管理水平良莠不齊、解決方案各異，導(dǎo)致各系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)有效集成或協(xié)同，已嚴(yán)重妨礙了在集團(tuán)公司層面上對(duì)整個(gè)集團(tuán)內(nèi)的煤礦設(shè)備資產(chǎn)的管控。因此，對(duì)于煤礦企業(yè)尤其是大型的煤炭企業(yè)來說，必須采用統(tǒng)一高效的設(shè)備資產(chǎn)管理方案來管理集團(tuán)內(nèi)的設(shè)備資產(chǎn)。

2 煤礦設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

2.1 總體需求

煤礦設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)的總體需求大致可以歸結(jié)為以下4點(diǎn)：

（1）統(tǒng)一的管理平臺(tái)。集團(tuán)公司在單一平臺(tái)上管理所有下屬企業(yè)的設(shè)備資產(chǎn)，可幫助企業(yè)提高服務(wù)水平，降低運(yùn)行成本。

（2）高擴(kuò)展性和包容性。能夠適應(yīng)企業(yè)規(guī)模的動(dòng)態(tài)變化，無論是新收購(gòu)的還是已有的信息化程度低的煤礦都可以接入到這個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)中。

（3）全生命周期管理。跟蹤設(shè)備從購(gòu)置、發(fā)送、使用、維修及再次發(fā)放的所有流程。

（4）高可靠性和安全性。必須確保系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的持續(xù)性和安全性。在綜合考慮系統(tǒng)需求之后，提出了一個(gè)基于云計(jì)算技術(shù)的煤礦設(shè)備資產(chǎn)管理方案，該方案通過云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)資源整合，將集團(tuán)公司內(nèi)所有下屬公司和煤礦的設(shè)備資產(chǎn)信息都整合到云中。

2.2 總體方案設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體方案時(shí)，采用了一體化集中管理、分布式處理的構(gòu)建模式。為了滿足規(guī)?？缮炜s性和系統(tǒng)可管理性的需求，將系統(tǒng)劃分為集團(tuán)云、子公司云和煤礦管理子系統(tǒng)3個(gè)層次。集團(tuán)云集中管理集團(tuán)公司所有下屬子公司的設(shè)備資產(chǎn)情況，子公司云統(tǒng)一管理所有下屬煤礦的設(shè)備資產(chǎn)情況。對(duì)于煤礦來說，如果當(dāng)前已經(jīng)有設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)在運(yùn)行，則必須將該系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到子公司云中，如果當(dāng)前尚不具備設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)，則直接接入到子公司云中，從而形成了集團(tuán)級(jí)、子公司級(jí)和煤礦級(jí)三級(jí)管理的煤礦設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)，為各級(jí)管理部門提供一個(gè)高效、安全和可靠的設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)。

在系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，集團(tuán)云和子公司云是新創(chuàng)建的，而煤礦可以直接接入到子公司云中，也可以使用目前已有的設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)，但需要將相關(guān)數(shù)據(jù)提交到子公司云中。由于煤礦設(shè)備資產(chǎn)管理業(yè)務(wù)涉及大量的企業(yè)內(nèi)部保密信息，所以應(yīng)該構(gòu)建私有云平臺(tái)。私有云平臺(tái)不存在與無關(guān)用戶共用資源的問題，可以提供對(duì)數(shù)據(jù)、安全性和服務(wù)質(zhì)量的最有效控制。如果采用云計(jì)算模式下的統(tǒng)一身份認(rèn)證，則可以進(jìn)一步保障數(shù)據(jù)的安全。私有云可以部署在企業(yè)數(shù)據(jù)中心，也可以部署在互聯(lián)網(wǎng)中。

2.3 系統(tǒng)架構(gòu)

在系統(tǒng)架構(gòu)方面，煤礦設(shè)備資產(chǎn)云管理系統(tǒng)由業(yè)務(wù)平面和管理平面兩大平面組成。業(yè)務(wù)平面負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲(chǔ)、處理和展示，在實(shí)現(xiàn)時(shí)按照服務(wù)劃分的原則，從下到上可劃分為感知層、傳輸層、支撐層、應(yīng)用層和接入層5個(gè)層次，云計(jì)算平臺(tái)服務(wù)主要位于支撐層和應(yīng)用層。管理平面負(fù)責(zé)煤礦設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)的配置、控制和管理，在實(shí)現(xiàn)時(shí)由安全及保障體系、標(biāo)準(zhǔn)及管理體系和云計(jì)算管理支撐系統(tǒng)3個(gè)子系統(tǒng)組成。按照上述方案設(shè)計(jì)的煤礦設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)的整體框架如圖1所示。

2.3.1 感知層

感知層主要完成信息 （設(shè)備資產(chǎn)基本情況、位置信息、狀態(tài)信息等）的收集與簡(jiǎn)單處理。

2.3.2 傳輸層傳輸層主要完成信息的傳輸、交互、匯集功能，可以通過有線、無線和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)。

2.3.3 支撐層

支撐層主要包括支撐平臺(tái)運(yùn)行的基礎(chǔ)軟件系統(tǒng)、基礎(chǔ)管理和基礎(chǔ)資源等內(nèi)容，涉及到設(shè)備資產(chǎn)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)挖掘、WEB 服務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)、消息服務(wù)等功能。支撐層主要對(duì)外提供云計(jì)算框架中的基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù) （Iaas）和平臺(tái)即服務(wù)（Paas）功能。

2.3.4 應(yīng)用層

應(yīng)用層主要根據(jù)煤礦設(shè)備資產(chǎn)管理的具體需求，組合各種相關(guān)服務(wù)構(gòu)成一個(gè)完整的、能夠滿足用戶各種需求的應(yīng)用子系統(tǒng)。對(duì)于用戶來說，應(yīng)用層主要完成服務(wù)發(fā)現(xiàn)和服務(wù)呈現(xiàn)的工作，提供云計(jì)算框架中的軟件即服務(wù) （Saas）功能。具體來說，在煤礦設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)中，需要提供的應(yīng)用服務(wù)包括設(shè)備管理、物料管理、采購(gòu)管理、合同管理、工作管理和服務(wù)管理等。

2.3.5 接入層

接入層主要提供對(duì)各種接入設(shè)備和接入網(wǎng)絡(luò)的支持，向用戶提供隨時(shí)隨地接入系統(tǒng)的服務(wù)。對(duì)于本系統(tǒng)來說，可以基于標(biāo)準(zhǔn)的HTTP 協(xié)議接入到系統(tǒng)中，也可以通過專用的客戶端工具接入到系統(tǒng)中。

圖1 煤礦設(shè)備資產(chǎn)云管理平臺(tái)整體框架

2.3.6 安全及保障體系

安全及保障體系制定和安全生產(chǎn)及系統(tǒng)安全接入相關(guān)的規(guī)章制度，從制度、人員、軟件和硬件四大方面提供安全保障。

2.3.7 標(biāo)準(zhǔn)及管理體系

標(biāo)準(zhǔn)及管理體系建立健全和云計(jì)算平臺(tái)相匹配的設(shè)備資產(chǎn)管理制度，最大化發(fā)揮煤礦設(shè)備資產(chǎn)管理云計(jì)算平臺(tái)的作用和效果。

2.3.8 云計(jì)算管理支撐系統(tǒng)

云計(jì)算管理支撐系統(tǒng)包括用戶管理、資源管理、配置管理、監(jiān)控管理、故障管理和災(zāi)備管理等功能，維持系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 關(guān)鍵技術(shù)

在煤礦設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)中采用云計(jì)算技術(shù)可以基于云計(jì)算虛擬化技術(shù)屏蔽各子系統(tǒng)平臺(tái)的異構(gòu)性，滿足大型煤礦企業(yè)對(duì)設(shè)備資產(chǎn)信息資源的集成與共享需求。在構(gòu)建設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)時(shí)，需要解決一系列的關(guān)鍵技術(shù)。

3.1 高效一致的數(shù)據(jù)與接口的設(shè)計(jì)

煤礦設(shè)備的種類繁多且數(shù)量規(guī)模大，設(shè)備資產(chǎn)管理涉及的部門多、層次多，需要設(shè)計(jì)一致的設(shè)備信息數(shù)據(jù)，能夠覆蓋不同設(shè)備資產(chǎn)對(duì)設(shè)備描述、使用、維護(hù)、狀態(tài)等全生命周期的資產(chǎn)管理需求；同時(shí)需要設(shè)計(jì)高效的訪問接口，支持集團(tuán)公司內(nèi)所有下屬公司和煤礦的設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)統(tǒng)一接入到集團(tuán)云中，實(shí)現(xiàn)設(shè)備資產(chǎn)數(shù)據(jù)在集團(tuán)內(nèi)的有效共享。數(shù)據(jù)與接口設(shè)計(jì)的好壞直接決定了煤礦設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)的成敗。

3.2 穩(wěn)定可靠的多異構(gòu)平臺(tái)的系統(tǒng)融合

對(duì)于大型的煤礦企業(yè)來說，由于下屬公司和煤礦眾多，各個(gè)煤礦的信息化水平不同，對(duì)于那些已經(jīng)部署了設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)的煤礦來說，如何融合現(xiàn)存平臺(tái)各異的設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)并將這些系統(tǒng)統(tǒng)一接入或整體遷移到集團(tuán)云管理系統(tǒng)中是當(dāng)前煤礦企業(yè)需要面對(duì)和解決的關(guān)鍵問題。

3.3 安全的數(shù)據(jù)訪問技術(shù)

云計(jì)算的開放和分布式特點(diǎn)使得安全性能成為云計(jì)算發(fā)展的關(guān)鍵要素，對(duì)于即使采用了私有云部署方案的系統(tǒng)來說，如何有效控制云計(jì)算服務(wù)提供商內(nèi)部安全管理機(jī)制和訪問權(quán)限、如何對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行全操作和監(jiān)控以及如何避免虛擬服務(wù)器帶來的風(fēng)險(xiǎn)都將是煤礦設(shè)備資產(chǎn)云管理系統(tǒng)亟需解決的問題。

4 方案優(yōu)勢(shì)

采用云計(jì)算技術(shù)部署煤礦設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)的C／S或B／S架構(gòu)的系統(tǒng)相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

（1）降低企業(yè)的IT 運(yùn)營(yíng)成本，提高可靠性和可擴(kuò)展性。云計(jì)算資源集約的技術(shù)模式能降低煤礦企業(yè)IT 基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)成本，減少IT 資源的重復(fù)投資，在提升效率的同時(shí)大大降低了運(yùn)營(yíng)成本。通過靈活配置虛擬化資源，煤炭企業(yè)可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整系統(tǒng)的規(guī)模，從而適應(yīng)企業(yè)并購(gòu)和快速發(fā)展的要求。

（2）跨平臺(tái)特點(diǎn)帶來的高通用性和擴(kuò)展性。云計(jì)算允許基于不同操作系統(tǒng)的不同設(shè)備，通過標(biāo)準(zhǔn)HTTP協(xié)議，實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備之間或不同設(shè)備與云平臺(tái)間的數(shù)據(jù)、應(yīng)用的共享。

（3）隨時(shí)隨地接入系統(tǒng)。由于云是部署在互聯(lián)網(wǎng)中，只要有網(wǎng)絡(luò)的地方，用戶隨時(shí)都可以接入本系統(tǒng)，用戶也可以借助多種網(wǎng)絡(luò)終端接入到系統(tǒng)中，包括使用移動(dòng)手持設(shè)備，隨時(shí)隨地全盤掌握企業(yè)的設(shè)備資產(chǎn)情況。

采用云計(jì)算技術(shù)部署煤礦設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)可以幫助企業(yè)提高管理水平，帶來管理效益。預(yù)計(jì)通過本系統(tǒng)的實(shí)施和運(yùn)行，能夠增加設(shè)備使用效率10%～15%，備件庫(kù)存準(zhǔn)確率超過95%，年設(shè)備維護(hù)與維修費(fèi)用降低5%，年設(shè)備綜合運(yùn)行費(fèi)用降低5%左右，從而降低了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)成本，為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)語

有效的設(shè)備資產(chǎn)管理有助于煤礦企業(yè)降低運(yùn)營(yíng)成本，采用云計(jì)算技術(shù)部署煤礦設(shè)備資產(chǎn)管理方案，可以吸收先進(jìn)的云計(jì)算技術(shù)改善以往煤礦設(shè)備資產(chǎn)管理方案的不足，在統(tǒng)籌兼顧社會(huì)效益和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的狀況下，運(yùn)用最先進(jìn)的技術(shù)理念為煤礦行業(yè)的設(shè)備資產(chǎn)管理進(jìn)行完善的體系構(gòu)建可以提高煤礦企業(yè)的技術(shù)化和信息化進(jìn)程，促進(jìn)煤礦設(shè)備資產(chǎn)的順利周轉(zhuǎn)和管理，進(jìn)而為煤炭企業(yè)帶來客觀的管理和經(jīng)濟(jì)效益。

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