煤炭企業(yè)信息化建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展對策探討

譚章祿，　陳曉

(中國礦業(yè)大學(北京) 管理學院， 北京　100083)

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問題探討

煤炭企業(yè)信息化建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展對策探討

譚章祿，陳曉

(中國礦業(yè)大學(北京) 管理學院， 北京100083)

摘要：針對中國煤礦信息化建設(shè)現(xiàn)狀，分析了煤炭企業(yè)信息化建設(shè)中存在的缺乏頂層規(guī)劃、煤礦信息化標準建設(shè)滯后、缺乏能有效利用煤礦大數(shù)據(jù)的智能軟件等問題，并提出了相應(yīng)的對策，以期提高煤炭企業(yè)信息化建設(shè)水平，實現(xiàn)從數(shù)字礦山、感知礦山向智慧礦山的邁進。

關(guān)鍵詞：煤炭企業(yè)； 信息化； 數(shù)字礦山； 感知礦山； 智慧礦山

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/32.1627.TP.20160705.1503.015.html

0引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和人們駕馭信息化能力的提升，煤礦的信息化、自動化和智能化應(yīng)用有了更大的發(fā)展和升級空間，特別是在煤炭行業(yè)黃金十年更是得到了快速的發(fā)展[1]。隨著煤礦信息化建設(shè)內(nèi)容的不斷深入，國內(nèi)學者根據(jù)煤礦信息化建設(shè)不同階段表現(xiàn)出的特征和采用的關(guān)鍵技術(shù)不同，將煤礦信息化建設(shè)劃分為數(shù)字礦山[2-3]、感知礦山[4-7]和智慧礦山[8-9]3個階段。數(shù)字礦山是感知礦山和智慧礦山的基礎(chǔ)，智慧礦山是數(shù)字礦山等概念的升華，是煤礦信息化發(fā)展的高級階段和未來發(fā)展的方向。本文分析了目前中國煤炭企業(yè)信息化建設(shè)中存在的問題，并提出了相應(yīng)的對策，旨在為實現(xiàn)由數(shù)字礦山、感知礦山向智慧礦山進階提供參考。

1煤炭企業(yè)信息化建設(shè)存在的問題

中國煤礦信息化經(jīng)歷了數(shù)字礦山、感知礦山階段，目前正向智慧礦山邁進。煤礦信息化建設(shè)3個階段的主要建設(shè)內(nèi)容、特征及其關(guān)鍵技術(shù)如圖1所示。

圖1　煤礦信息化建設(shè)階段及其主要建設(shè)內(nèi)容、特征及關(guān)鍵技術(shù)

雖然中國煤炭企業(yè)開展數(shù)字礦山、感知礦山建設(shè)取得了較好成效，生產(chǎn)綜合自動化、管理信息化、工程數(shù)字化系統(tǒng)初步建成，但是煤礦信息化建設(shè)對煤礦安全生產(chǎn)水平的提升作用有限，其存在的問題主要有如下幾個方面：

(1) 缺乏頂層規(guī)劃。煤炭行業(yè)經(jīng)過黃金十年飛速發(fā)展，煤炭企業(yè)為了保證安全生產(chǎn)，投入了大量的資金和裝備，用于數(shù)字礦山或感知礦山建設(shè)，并獲得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。但是,由于煤炭企業(yè)缺乏頂層規(guī)劃和總體設(shè)計，企業(yè)下屬單位各自為政，建設(shè)的信息系統(tǒng)在邏輯和功能上條塊分割現(xiàn)象嚴重，數(shù)據(jù)流被割裂，未能實現(xiàn)互聯(lián)互通，信息孤島現(xiàn)象依然普遍。加上煤炭行業(yè)大集團戰(zhàn)略的推進和煤炭行業(yè)內(nèi)“數(shù)字鴻溝”的存在，兼并重組后的集團企業(yè)內(nèi)部信息化水平參差不齊，信息融合度低。目前，中國煤炭行業(yè)與其他行業(yè)相比信息化發(fā)展相對滯后，缺乏頂層規(guī)劃和總體設(shè)計，還未形成適應(yīng)礦山特點的一體化解決方案和滿足煤炭行業(yè)需求的、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)通用軟件，安全生產(chǎn)和經(jīng)營管理各個系統(tǒng)之間關(guān)聯(lián)性不夠，互操作性比較差，煤炭信息化建設(shè)現(xiàn)狀與期望還有較大差距。

(2) 煤礦信息化標準建設(shè)滯后。無論是數(shù)字礦山還是感知礦山建設(shè)中都缺少信息化標準體系的支撐，信息化建設(shè)缺乏標準和規(guī)范，導致在信息化建設(shè)過程中，無章可循、重復投資、信息孤島等問題突出，系統(tǒng)之間協(xié)同性比較差。雖然煤炭企業(yè)對信息化標準的需求已極為迫切，但是國家標準和煤炭行業(yè)標準中卻未針對煤炭企業(yè)信息化建設(shè)制定相關(guān)標準對其進行支撐[10]，煤炭行業(yè)信息化標準體系建設(shè)滯后不利于煤炭企業(yè)高效率、高質(zhì)量、高水平地開展信息化建設(shè)。事實上，無論是數(shù)字礦山還是感知礦山的建設(shè)都涉及測量、遙感、水文、地質(zhì)、設(shè)備、傳感、設(shè)計、移動等8類礦山空間數(shù)據(jù)，由于尚未建立礦山統(tǒng)一空間框架，這些多源異構(gòu)數(shù)據(jù)難以全面整合和有序集成。忽視多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的整合、集成及數(shù)據(jù)的深度融合，不利于礦山大數(shù)據(jù)的挖掘、利用及復雜信息可視化分析與知識發(fā)現(xiàn)，會大大削弱礦山感知隱患和智能防控的能力。

(3) 缺乏能有效利用煤礦大數(shù)據(jù)的智能軟件。長期以來，中國煤炭行業(yè)粗放的經(jīng)營管理模式導致煤礦信息化建設(shè)比較滯后，重硬件輕軟件、重技術(shù)輕管理的現(xiàn)象比較嚴重。因此，長期專門服務(wù)于煤炭企業(yè)信息化建設(shè)的IT廠商較少，研發(fā)的礦山軟件信息融合水平較低，實施的生產(chǎn)綜合自動化、管理信息化和工程數(shù)字化系統(tǒng)只是實現(xiàn)了簡單的集成，在數(shù)據(jù)智能分析處理、信息智能服務(wù)及智能決策支持等方面考慮較少。隨著煤礦生產(chǎn)綜合自動化、管理信息化和工程數(shù)字化系統(tǒng)的實施及物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)在煤炭企業(yè)信息化建設(shè)中越來越廣泛的應(yīng)用，礦山大數(shù)據(jù)逐漸形成，對海量數(shù)據(jù)的智能處理和有效利用成為難題。目前煤炭企業(yè)使用的信息系統(tǒng)由于缺乏有效的數(shù)據(jù)分析和挖掘工具，無法發(fā)掘數(shù)據(jù)中隱藏的規(guī)律和知識，難以利用這些寶貴的信息資源為安全生產(chǎn)和經(jīng)營管理提供決策支持，以及有效預(yù)防各類隱患和安全事故的發(fā)生，從而導致“數(shù)據(jù)爆炸但知識貧乏”的現(xiàn)象。

2煤炭企業(yè)信息化建設(shè)向智慧礦山進階的對策

(1) 做好戰(zhàn)略規(guī)劃和總體設(shè)計。從20世紀90年代開始，南非、芬蘭、瑞典、澳大利亞等國為取得在采礦工業(yè)中的競爭優(yōu)勢，都先后制定了“數(shù)字礦山”、“智能化礦山”或“無人化礦山”的發(fā)展規(guī)劃，加拿大還制訂出一項擬在2050年建設(shè)一個無人化礦山的遠景規(guī)劃[11]。中國作為煤礦開采大國，目前還未制定類似的戰(zhàn)略規(guī)劃。因此，中國煤炭行業(yè)應(yīng)該做好智慧礦山建設(shè)戰(zhàn)略規(guī)劃，開展智慧采礦的科技攻關(guān)和高科技人才培養(yǎng)。智慧礦山建設(shè)是實現(xiàn)煤炭工業(yè)現(xiàn)代化管理和促進煤炭工業(yè)穩(wěn)步、安全發(fā)展的必由之路，也是改變煤炭工業(yè)“傻大黑粗”形象的唯一道路。建設(shè)具有“物聯(lián)化、互聯(lián)化和智能化”的智慧礦山是項復雜的系統(tǒng)工程，應(yīng)該做好總體設(shè)計，然后分步實施，積極探索適合煤炭企業(yè)特點的管理模式，從頂層形成適應(yīng)礦山特點的、能夠支撐集團企業(yè)戰(zhàn)略實施的管控一體化和協(xié)同工作平臺，實現(xiàn)全面感知、預(yù)警預(yù)測、優(yōu)化決策、協(xié)同控制等功能，真正實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的信息化、自動化和智能化。

(2) 制定一體化的信息化標準。隨著煤炭行業(yè)信息化投入力度的加大，由于標準缺失帶來的問題不容忽視，它將嚴重制約煤炭行業(yè)信息化建設(shè)的發(fā)展，甚至導致重復建設(shè)，重復投資[12]。隨著物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代采礦業(yè)已向智慧采礦悄然邁進?；谛畔⒓夹g(shù)的智慧礦山系統(tǒng)是智慧礦山建設(shè)成功與否的基礎(chǔ)與關(guān)鍵，要想實現(xiàn)系統(tǒng)的互聯(lián)互通和信息的深度融合，信息化標準亟須先行。因此，國家政府相關(guān)部門、行業(yè)組織和煤炭企業(yè)應(yīng)該深刻認識到煤炭行業(yè)信息化標準體系建設(shè)的重要性和緊迫性，通過建立煤炭行業(yè)信息化標準體系，規(guī)范煤炭企業(yè)信息化建設(shè)，為實現(xiàn)信息集成、系統(tǒng)互聯(lián)互通和多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的深度融合及綜合利用大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)挖掘和可視化技術(shù)對煤礦信息資源的智能處理、規(guī)律挖掘和知識發(fā)現(xiàn)提供支撐。

(3) 提升決策支持和智能應(yīng)用。智慧礦山是煤礦信息發(fā)展的高級階段，是煤礦信息化建設(shè)大勢所趨。以透徹感知、深度互聯(lián)、智能應(yīng)用為核心特征的智慧礦山，描述了一種管控智能、安全可靠、經(jīng)濟高效、綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的新型礦山信息化形態(tài)，是新經(jīng)濟、新技術(shù)時代下，新型礦山企業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、實現(xiàn)科學發(fā)展的必經(jīng)之路[8]。智慧礦山除了具備數(shù)字礦山和感知礦山的基本功能外，更加注重信息實時共享、系統(tǒng)互聯(lián)互通及信息獲取、處理的智能化，更加注重物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、數(shù)據(jù)挖掘等新一代信息技術(shù)的深化應(yīng)用，更加注重礦山海量數(shù)據(jù)的分析挖掘、知識發(fā)現(xiàn)和智能服務(wù)及智能決策支持。智慧礦山從感知層的智慧數(shù)據(jù)采集到通信層的智慧網(wǎng)絡(luò)搭建，從平臺層的智能化云服務(wù)平臺到應(yīng)用層的一體化管控，未來的智慧礦山將以著力提升礦井生產(chǎn)效率、改善礦工工作環(huán)境、增強管理分析能力，最終實現(xiàn)礦山的本質(zhì)安全、高產(chǎn)高效、綠色環(huán)保[13]。因此，智能系統(tǒng)建設(shè)是智慧礦山建設(shè)的關(guān)鍵，應(yīng)該形成信息采集、傳輸、存儲、分析、決策、反饋、控制的自適應(yīng)、自調(diào)節(jié)閉環(huán)管理系統(tǒng)，從而優(yōu)化安全生產(chǎn)和經(jīng)營管理。

3結(jié)語

隨著中國煤礦高效、安全、綠色開采要求的不斷提高和煤炭行業(yè)重大共性關(guān)鍵技術(shù)的攻克及智能采礦技術(shù)水平的不斷創(chuàng)新，未來煤礦行業(yè)信息化必將隨著產(chǎn)業(yè)進步和企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，逐步從數(shù)字礦山、感知礦山向智慧礦山發(fā)展，從而推動煤炭工業(yè)兩化深度融合，使煤炭企業(yè)向科學、高效、綠色、智能化方向發(fā)展，從而實現(xiàn)礦區(qū)安全生產(chǎn)、經(jīng)營管理的智慧化。

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Discussion on situation and development countermeasures of coal enterprise informatization construction

TAN Zhanglu，CHEN Xiao

(School of Management，China University of Mining and Technology(Beijing)，Beijing 100083，China)

Abstract:According to present status of coal mine informatization construction in China，the paper analyzed existing problems in coal enterprises informatization construction, such as lack of top-level planning，lagging of standards of coal mine informatization construction，lack of intelligent software effectively using coal mine big data and so on，and provided relevant countermeasures, so as to improve level of coal mine enterprise informatization construction, and realize march from digital mine and intelligent mine to smart mine.

Key words:coal enterprise; informatization; digital mine; intelligent mine; smart mine

文章編號：1671-251X(2016)07-0063-03

DOI:10.13272/j.issn.1671-251x.2016.07.015

收稿日期：2016-02-25；修回日期：2016-05-30；責任編輯：張強。

基金項目：國家自然科學基金資助項目(61471362)。

作者簡介：譚章祿(1962-)，男，江西贛縣人，教授，博士，博士研究生導師，研究方向為煤炭企業(yè)信息化、數(shù)據(jù)挖掘及可視化管理，E-mail:tanzl@vip.sina.com。

中圖分類號：TD67

文獻標志碼：A網(wǎng)絡(luò)出版時間：2016-07-05 15:03

譚章祿，陳曉.煤炭企業(yè)信息化建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展對策探討[J].工礦自動化，2016,42(7)：63-65.