基于5G技術(shù)的綠色礦山數(shù)據(jù)庫構(gòu)建研究

譚騰云

（廣西壯族自治區(qū)第四地質(zhì)隊，廣西 南寧 530031）

目前，我國的礦山的開發(fā)技術(shù)已經(jīng)基本能夠滿足市場的發(fā)展與需求，但如果想讓礦山的開發(fā)技術(shù)更精練，則需要更強的礦山數(shù)據(jù)管理技術(shù)?，F(xiàn)如今，我國在礦山數(shù)據(jù)的管理上，多存在數(shù)據(jù)資源共享困難、數(shù)據(jù)更新速度緩慢等多種問題[1]，因此，為提高對礦山數(shù)據(jù)的管理與更新，實現(xiàn)數(shù)據(jù)快速分享，本文基于5G技術(shù)對綠色礦山數(shù)據(jù)庫構(gòu)建提出了研究設(shè)計。5G技術(shù)是當前最新普遍應(yīng)用到生活中的通信技術(shù)，該通信技術(shù)能夠減少以往通信技術(shù)中存在的過多的通信延遲，提高通信速度，保障信息數(shù)據(jù)能夠及時更新。運用該技術(shù)設(shè)計礦山的數(shù)據(jù)庫能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)化管理，從而提升礦山數(shù)據(jù)庫的傳送速度，提高工作效率。本文通過采集礦山數(shù)據(jù)，根據(jù)不同的特征對其進行分類，形成系統(tǒng)化數(shù)據(jù)，構(gòu)建礦山數(shù)據(jù)庫的5G概念模型，該模型能夠?qū)崿F(xiàn)5G光速傳輸工作；建設(shè)礦山數(shù)據(jù)庫的eR邏輯關(guān)系，使各個板塊中的數(shù)據(jù)能夠相互關(guān)聯(lián)，形成一個完整的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；通過SQL語句指令，對該數(shù)據(jù)庫優(yōu)化，使數(shù)據(jù)庫的操作更加流暢，清除數(shù)據(jù)庫中不必要的緩存。本文通過實驗論證，將本文設(shè)計的數(shù)據(jù)庫與Delphi數(shù)據(jù)庫對比，探討兩個數(shù)據(jù)庫的容量與運行速度之間的數(shù)值關(guān)系[2]。

1 基于5G技術(shù)的綠色礦山數(shù)據(jù)庫構(gòu)建研究

1.1 采集與分類礦山數(shù)據(jù)

礦山數(shù)據(jù)類型眾多，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要包括：礦山的測量數(shù)據(jù)、地理位置、地質(zhì)數(shù)值、GIS圖表、3D礦山測繪圖等，因此，對礦山數(shù)據(jù)的采集與分類需要構(gòu)建分類模型，對不同特征的礦山數(shù)據(jù)進行分類，具體分類模型如下圖所示。

如上圖所示，在實際操作中地形測量、采集的數(shù)據(jù)與坐標等信息，屬于礦山開發(fā)生產(chǎn)信息類型，通過計算機CAD等圖表軟件處理過后的電子表格與多媒體數(shù)據(jù)，屬于辦公信息，在傳統(tǒng)方法中，該類數(shù)據(jù)信息由人工管理，容易出現(xiàn)管理誤差與紕漏的情況，因此，本文將該類數(shù)據(jù)也規(guī)劃到數(shù)據(jù)庫管理[3]，能夠減少人工管理的成本，也能減少人工管理失誤情況的發(fā)生，經(jīng)過人工測量后得到的圖紙數(shù)據(jù)屬于企業(yè)外部數(shù)據(jù)，由企業(yè)統(tǒng)一保管，在該數(shù)據(jù)庫中，為企業(yè)外部數(shù)據(jù)專門設(shè)立一個板塊，對文本數(shù)據(jù)與圖紙數(shù)據(jù)分類管理，能夠保障數(shù)據(jù)的安全性。

圖1 礦山數(shù)據(jù)源分類

在對礦山數(shù)據(jù)進行分類后，構(gòu)建數(shù)據(jù)庫時應(yīng)以數(shù)據(jù)庫的類型為基礎(chǔ)，設(shè)置對應(yīng)的歸納模塊，從而方便對數(shù)據(jù)系統(tǒng)化管理。

1.2 構(gòu)建礦山數(shù)據(jù)庫5G概念模型

對礦山數(shù)據(jù)做完采集與分類工作后，需要在此基礎(chǔ)上構(gòu)建礦山數(shù)據(jù)庫的5G概念模型，結(jié)合5G的移動通信技術(shù)，設(shè)置對應(yīng)的實體數(shù)據(jù)輸送通道。

5G數(shù)據(jù)庫概念模型的數(shù)據(jù)輸入可以選擇人工手動輸入與機器自動輸入兩種模式，針對不同類型的礦山數(shù)據(jù)，其對應(yīng)的數(shù)據(jù)輸入方式也不同，礦山開發(fā)生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)與辦公信息數(shù)據(jù)可通過機器自動輸入至該數(shù)據(jù)庫中，減少人工誤差，網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)可由5G通信通道自動導(dǎo)入，企業(yè)外部數(shù)據(jù)需要人工手動輸入，方便企業(yè)自己保存[4]。

在礦山開發(fā)中，多數(shù)測量數(shù)據(jù)為實體數(shù)據(jù)，因此，結(jié)合5G技術(shù)構(gòu)建數(shù)據(jù)庫的概念模型如下圖所示。

圖2 礦山數(shù)據(jù)5G概念模型

如上圖所示，通過5G通信技術(shù)，將各個板塊之間相互聯(lián)系起來，工程實體主要包括礦體、巖體等實際測量的數(shù)據(jù)信息，從而能夠確定工程開發(fā)過程中的具體數(shù)值，還可根據(jù)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性，查看測量數(shù)據(jù)的生產(chǎn)部門、測量人員等相關(guān)信息。

1.3 建設(shè)礦山數(shù)據(jù)庫ER邏輯關(guān)系

形成數(shù)據(jù)庫5G概念模型后，需要將該數(shù)據(jù)庫模型中的結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯關(guān)系，保持數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的邏輯關(guān)系完整，本文構(gòu)建eR模式邏輯關(guān)系，將各個數(shù)據(jù)板塊之間聯(lián)系起來。

構(gòu)建eR邏輯關(guān)系需要將數(shù)據(jù)庫中的對象分類，設(shè)置對應(yīng)的邏輯規(guī)則，對數(shù)據(jù)庫中的各類數(shù)據(jù)命名，通過名詞關(guān)系聯(lián)系邏輯關(guān)系，具體命名規(guī)則如下表所示。

表1 礦山數(shù)據(jù)庫ER邏輯關(guān)系命名規(guī)則

如上表所示，根據(jù)命名規(guī)則設(shè)置對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫對象名稱，其中主鍵與外鍵命名規(guī)則均為屬性key，保障數(shù)據(jù)庫的安全性，通過構(gòu)建eR邏輯關(guān)系，使數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)更加完整[5]。

1.4 設(shè)置礦山數(shù)據(jù)庫SQL語句調(diào)優(yōu)

完成數(shù)據(jù)庫的邏輯關(guān)系后，需要對數(shù)據(jù)庫設(shè)置SQL調(diào)優(yōu)，SQL調(diào)優(yōu)能夠使數(shù)據(jù)庫的操作更加流暢，保障數(shù)據(jù)的隨時更新與替換，使整個數(shù)據(jù)庫頁面操作更加明了。

由于礦山數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量龐大的特點，在數(shù)據(jù)庫中搜索關(guān)鍵詞時會形成大量的重復(fù)值，導(dǎo)致搜索結(jié)果中沒有所需的數(shù)據(jù)，因此設(shè)置查詢范圍，通過SQL語句，設(shè)置（between，＞，＜,＞=,＜=），在該查詢范圍內(nèi)，可以對所需要的數(shù)據(jù)進行查詢操作，保證查詢后的結(jié)果簡潔，沒有大量的重復(fù)值。

設(shè)置IS NULL與IS NOT FULL，將這兩個查詢關(guān)鍵詞排除在外，數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵詞庫內(nèi)不能包含null值，因此，通過SQL語句，對null值否定，保障搜索時出現(xiàn)的結(jié)果是有效的，當搜索null時，數(shù)據(jù)庫會顯示暫無該詞的搜索結(jié)果。

2 實驗論證分析

2.1 實驗準備階段

設(shè)置數(shù)據(jù)接收器，通過數(shù)據(jù)庫指標IOPS（每秒輸入/輸出操作）指標對數(shù)據(jù)庫的操作速度進行驗證，分別采取十組礦山數(shù)據(jù)輸入/輸出，通過數(shù)據(jù)接收器獲得數(shù)據(jù)庫的IOPS數(shù)值，設(shè)置兩組實驗組，實驗A組為本文設(shè)計的5G數(shù)據(jù)庫，實驗B組為Delphi設(shè)計的數(shù)據(jù)庫，通過實驗對比，論證分析兩組數(shù)據(jù)庫的IOPS數(shù)值，對數(shù)據(jù)庫進行指標評價。

2.2 實驗結(jié)論及分析

通過十組礦山數(shù)據(jù)的輸入/輸出，測得兩組實驗數(shù)據(jù)庫指標IOPS數(shù)值如下表所示。

表2 實驗數(shù)據(jù)庫IOPS數(shù)值對比表

如上表所示，實驗A組的IOPS遠大于實驗B組的數(shù)據(jù)，實驗A組的IOPS數(shù)值均保持在35000以上，達到了數(shù)據(jù)庫操作的高速標準，能夠快速處理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，保障數(shù)據(jù)庫操作的流暢性。

綜上所述，本文基于5G技術(shù)對綠色礦山數(shù)據(jù)庫的設(shè)計能夠滿足綠色礦山數(shù)據(jù)量龐大的需求，保障數(shù)據(jù)庫的安全性與穩(wěn)定性，從而完成綠色礦山數(shù)據(jù)的系統(tǒng)管理工作。

3 結(jié)語

本文基于5G技術(shù)對綠色礦山數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建研究提出了研究設(shè)計，能夠?qū)⒕G色礦山的各類信息數(shù)據(jù)安全儲存至數(shù)據(jù)庫中，本文設(shè)計的數(shù)據(jù)庫具有強大而穩(wěn)定的儲存系統(tǒng)，通過SQL語句將數(shù)據(jù)庫優(yōu)化，保障數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定性，從而使數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)能夠隨時調(diào)出調(diào)入，提高了數(shù)據(jù)的靈活性，保持動態(tài)更新。本文設(shè)計的數(shù)據(jù)庫著重研究與eR的邏輯關(guān)系，通過對礦山數(shù)據(jù)庫的采集與分類，將數(shù)據(jù)庫中的各個板塊分類，形成融合的eR邏輯關(guān)系，提高了數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)，在查看數(shù)據(jù)時，能夠?qū)?shù)據(jù)的前后內(nèi)容融合，呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)調(diào)查的整體情況。本文上下文結(jié)構(gòu)完整，符合邏輯關(guān)系，本文在選題上具有創(chuàng)新意識，能夠?qū)⒌V山數(shù)據(jù)與時代背景相結(jié)合，突出了5G技術(shù)的高新科技性能，希望在今后進一步研究中，能夠著重研究礦山數(shù)據(jù)庫的云空間部分。