趙洪建

（鄭州煤炭工業(yè) （集團）有限責任公司，河南省鄭州市，450042）

★ 煤炭科技·機電與信息化 ★

煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心框架研究與應用探索

趙洪建

（鄭州煤炭工業(yè) （集團）有限責任公司，河南省鄭州市，450042）

通過整合煤炭企業(yè)生產(chǎn)、安全、物資供應等業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)構(gòu)建煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心，為集團管理者、業(yè)務管理者和業(yè)務人員提供一個覆蓋生產(chǎn)、安全、財務、人力、物資供應以及運銷等領域的集分析決策和報表應用于一體的統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺，對煤炭企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營進行統(tǒng)一調(diào)度和統(tǒng)一管理。同時，實現(xiàn)對各種信息進行分析處理、統(tǒng)計、優(yōu)化，為領導決策提供及時準確的數(shù)據(jù)，從而促進煤炭企業(yè) “管、控、營”的一體化建設。

煤炭企業(yè) 數(shù)據(jù)中心 信息資源整合 決策分析 數(shù)據(jù)倉庫

AbstractThe data center of coal enterprises was established by integrating system data of production，security and material supply，providing an unified data platform embracing analysis decision and form application covering such fields as production，security，finance，manpower，material supply，transportation and marketing for the group managers，business managers and business personnel.And then the centralized scheduling and unified management were carried out for the production and management of coal enterprises.Meanwhile，analysis and processing，statistics and optimization of all kinds of information were realized so that timely and accurate data were provided for leadership decision，promoting the integration development of management，control and operation for coal enterprises.

Key wordscoal enterprise，data center，information resource integration，decision analysis，data warehouse

當前，隨著我國信息化水平的不斷提高，煤炭企業(yè)信息化和網(wǎng)絡化發(fā)展迅猛，雖然國家煤炭行業(yè)管理部門和煤炭企業(yè)自身都建設了相應的安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)，但是這些系統(tǒng)都是相對獨立地運行，彼此之間缺少溝通，無法形成協(xié)調(diào)統(tǒng)一的運行系統(tǒng)。同樣，在煤炭企業(yè)已經(jīng)建立的管理信息系統(tǒng)中，單項系統(tǒng)建設非常普遍，這種狀況造成信息封閉以及大量的功能重復，更為嚴重的是信息出現(xiàn)大量的冗余，造成各部門之間的信息不一致，進而導致煤炭企業(yè)領導決策失誤?；诖?，構(gòu)建實現(xiàn)對各種信息進行分析處理、統(tǒng)計、優(yōu)化以及為領導決策提供及時準確數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)中心十分迫切。

1 煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心框架研究

1.1 煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心框架建設思路

煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心圍繞人、財、物、產(chǎn)、供、銷六大方面，結(jié)合煤炭企業(yè)的特點，對煤炭企業(yè)各業(yè)務部門、煤礦、子企業(yè)等業(yè)務單元的業(yè)務信息進行采集、匯總與整合，實現(xiàn)橫向信息共享與縱向業(yè)務協(xié)同，構(gòu)建煤炭企業(yè)層面的數(shù)據(jù)中心平臺，為煤炭企業(yè)領導在決策和企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略等方面提供科學依據(jù)。煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心建設思路示意圖如圖1所示。

1.2 煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心框架的技術實現(xiàn)

煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心的建設涉及到企業(yè)經(jīng)營管理及業(yè)務活動的方方面面，同時，數(shù)據(jù)中心建設與煤炭企業(yè)業(yè)務信息化建設也存在著相互促進、互相完善的關系，因此，煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心建設是一個長期的循序漸進的過程。煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心作為企業(yè)經(jīng)營決策支持的基礎和核心進行總體的建設和設計，需要科學的、高效的和可靠的整體架構(gòu)作為支撐。煤炭企業(yè)整體數(shù)據(jù)中心規(guī)劃架構(gòu)包括數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)通道、原始業(yè)務數(shù)據(jù)區(qū)、數(shù)據(jù)倉庫區(qū)、地理信息數(shù)據(jù)區(qū)、多維分析模型區(qū)、ETL過程、應用展現(xiàn)區(qū)及平臺運維管理平臺等，通過這些核心區(qū)的有序組合構(gòu)建成具有穩(wěn)定性和可擴展性的數(shù)據(jù)中心，保障數(shù)據(jù)中心可以隨著業(yè)務的變化而不斷完善。煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心技術框架圖如圖2所示。

圖1 煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心建設思路示意圖

圖2 煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心技術框架圖

2 煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心建設規(guī)劃

2.1 關鍵技術分析

煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心的建設涉及到業(yè)務整理、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)建模、分析展現(xiàn)和數(shù)據(jù)挖掘等環(huán)節(jié)。在各環(huán)節(jié)的實現(xiàn)上，由不同的專業(yè)技術輔助實現(xiàn)。

（1）數(shù)據(jù)倉庫技術。煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心整體架構(gòu)基于數(shù)據(jù)倉庫技術搭建基礎數(shù)據(jù)層架構(gòu)，數(shù)據(jù)倉庫技術作為煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心建設的核心基礎支持管理決策過程的、面向主題的、集成的、穩(wěn)定的和不同時間的數(shù)據(jù)集合。

（2）數(shù)據(jù)整合技術。采用數(shù)據(jù)整合技術實現(xiàn)煤炭企業(yè)各業(yè)務部門、二級企業(yè)、生產(chǎn)單位業(yè)務信息的規(guī)范化、統(tǒng)一化和標準化，采用數(shù)據(jù)整合技術實現(xiàn)業(yè)務信息資源的統(tǒng)一整合是進行數(shù)據(jù)中心建設的基礎，也是保障數(shù)據(jù)中心各業(yè)務數(shù)據(jù)質(zhì)量和提升數(shù)據(jù)可用性的基礎。

（3）基于SOA理念的集成整合應用技術。煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心的建設是一個長期的、分步的和逐步完善的過程，應用的可復用性和可擴展性成為了保障數(shù)據(jù)中心項目成功的關鍵，采用SOA理念進行的面向服務體系結(jié)構(gòu)的組件模型設計能夠?qū)贸绦虻牟煌δ軉卧g定義良好的接口和契約聯(lián)系起來。

2.2 煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心建設階段

以數(shù)據(jù)倉庫戰(zhàn)略框架為指導，現(xiàn)把煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心建設劃分為以下4個主要階段。

2.2.1 系統(tǒng)地規(guī)劃和分析

系統(tǒng)地規(guī)劃和分析主要從兩方面展開，一方面是面向數(shù)據(jù)，對煤炭企業(yè)各業(yè)務部門、二級企業(yè)和生產(chǎn)單位的各個數(shù)據(jù)來源進行數(shù)據(jù)應用現(xiàn)狀的分析；另一方面是數(shù)據(jù)質(zhì)量分析，主要是針對數(shù)據(jù)的可用性和數(shù)據(jù)的使用情況方面進行分析。在數(shù)據(jù)應用現(xiàn)狀和數(shù)據(jù)質(zhì)量分析的基礎之上，結(jié)合應用分析構(gòu)建煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心全局業(yè)務數(shù)據(jù)模型。

2.2.2 整合和開發(fā)實施

整合和開發(fā)實施主要從煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心的體系結(jié)構(gòu)設計出發(fā)，分為數(shù)據(jù)整合、流程整合、管理整合、元數(shù)據(jù)整合、用戶整合及安全整合等步驟，在整合過程中，基礎平臺將起到關鍵的作用。在整個實施過程中涉及到以下5個方面：

（1）數(shù)據(jù)倉庫管理必須從技術上和制度上保證數(shù)據(jù)倉庫的安全可靠運行。

（2）各業(yè)務單元必須提供數(shù)據(jù)，并根據(jù)規(guī)范使用數(shù)據(jù)。

（3）業(yè)務系統(tǒng)承建商必須無條件遵守有關的標準建設，并明確建設的范圍與邊界。

（4）隨著數(shù)據(jù)中心的建設推進，業(yè)務應用系統(tǒng)也需要改造升級，通過數(shù)據(jù)中心平臺封裝標準和接口規(guī)范，使業(yè)務部門和業(yè)務系統(tǒng)專注于數(shù)據(jù)本身而不是標準本身。

（5）組織保證是系統(tǒng)實施中的關鍵，需要強有力的管理協(xié)調(diào)機構(gòu)或機制組織各有關部門以及各業(yè)務應用系統(tǒng)開發(fā)商共同制定技術標準和管理規(guī)范。

2.2.3 利用和運維

數(shù)據(jù)中心建立后，如何高效地利用數(shù)據(jù)中心的基礎平臺和共享數(shù)據(jù)是決定數(shù)據(jù)中心生命力的關鍵因素。數(shù)據(jù)的利用和可持續(xù)發(fā)展主要從決策分析、流程再造以及應用增強方面展開，決策分析是數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)利用的一大應用，累積起來的大量數(shù)據(jù)里面隱藏著常人看不見的特點、規(guī)律和趨勢，必須用數(shù)據(jù)倉庫和決策分析技術加以利用。流程再造從業(yè)務應用流程的合理性方面提出，或者從業(yè)務應用整合和增強出發(fā)，這些都是將來數(shù)據(jù)中心應該利用的功能。在數(shù)據(jù)中心建設過程中形成的標準規(guī)范和管理方法，都將充分應用到數(shù)據(jù)中心的建設過程和維護運行過程。

2.2.4 閉環(huán)管理

數(shù)據(jù)中心建成后，根據(jù)業(yè)務需要把分析結(jié)果回饋給業(yè)務系統(tǒng)，進而形成完整的倉庫和業(yè)務之間的閉環(huán)，不斷進行業(yè)務系統(tǒng)的優(yōu)化。

2.3 煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心應用研究

構(gòu)建煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心的核心目的就是形成煤炭企業(yè)全局統(tǒng)一的數(shù)據(jù)倉庫，對全局的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的管理和共享。數(shù)據(jù)中心將建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集、更新、管理和服務機制，建設統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲、管理中心、數(shù)據(jù)共享以及交換中心，加快煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)信息的交流與反饋，為煤炭企業(yè)的各個業(yè)務部門之間建立快捷、方便、多層級和高安全性的數(shù)據(jù)集成和共享服務。煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心應用架構(gòu)圖如圖3所示。

圖3 煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心應用架構(gòu)圖

2.3.1 指標查詢應用研究

指標查詢是煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心面向各管理層以及決策層的關鍵指標查詢功能，是煤炭企業(yè)領導了解企業(yè)業(yè)務指標的直觀途徑，通過簡單勾選相關查詢指標以及時間、科室和班組等限制條件即可自動完成指標展現(xiàn)，并提供餅圖、柱圖和趨勢圖等輔助直觀展現(xiàn)方式。

2.3.2 即席查詢應用研究

煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心面向各個業(yè)務科室和業(yè)務一線使用人員提供的查詢應用具有高度的開放性與集成性，即席查詢應用提供使用人員按業(yè)務邏輯規(guī)則即可快速簡潔地定義查詢需求，通過各種向?qū)浇缑?，圖形化地實現(xiàn)查詢條件的定義和結(jié)果的展現(xiàn)，并可進行基于結(jié)果的查詢。

2.3.3 報表中心應用研究

統(tǒng)計報表能夠為各級管理人員提供方便的報表自定義查詢功能，這種功能能夠滿足報表屬性、單元格屬性和圖表靈活快捷定義，并提供基于報表指標的預警。為了保障報表數(shù)據(jù)的質(zhì)量與數(shù)據(jù)平衡，報表中心提供報表數(shù)據(jù)表內(nèi)校驗和表間校驗功能。

2.3.4 綜合分析應用研究

綜合分析建立在數(shù)據(jù)整合基礎之上，進行數(shù)據(jù)分析模型的構(gòu)建，搭建數(shù)據(jù)集市，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的再利用，并通過數(shù)據(jù)鉆取、數(shù)據(jù)挖掘和多維分析等技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全方位和多角度展現(xiàn)，并以圖形化、直觀化和可靈活配置等功能應用進行數(shù)據(jù)展現(xiàn)。

2.3.5 3D監(jiān)測應用研究

綜合利用GIS技術、計算機虛擬現(xiàn)實技術、仿真技術和數(shù)據(jù)庫技術，建立統(tǒng)一的、基礎性的、可擴展的空間信息服務平臺，為智慧礦山搭建空間數(shù)據(jù)基礎，最終建設成為多維智慧化礦山綜合安全管理平臺，通過整個平臺完成生產(chǎn)自動化各個環(huán)節(jié)的監(jiān)控及相關安全監(jiān)測的模擬與分析工作。

3 煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心應用效果

（1）服務全局用戶。煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心面向煤炭企業(yè)各級用戶，并為不同用戶所關注的數(shù)據(jù)粒度和業(yè)務維度進行定制化設計，滿足不同層次用戶的數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計、分析和鉆取等需求，為煤炭企業(yè)業(yè)務的正常辦理提供有效支撐。

（2）數(shù)據(jù)加工處理自動化。自動的數(shù)據(jù)加工處理保證了數(shù)據(jù)的準確性與及時性，通過構(gòu)建數(shù)據(jù)更新和加工體系，實現(xiàn)煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心業(yè)務信息數(shù)據(jù)的自動更新，同時，通過定制化的數(shù)據(jù)加工和數(shù)據(jù)處理機制保障數(shù)據(jù)的準確性，使煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心為各級用戶提供統(tǒng)一口徑和統(tǒng)一標準的準確數(shù)據(jù)。

（3）保證系統(tǒng)的可擴展性。煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心圍繞煤炭企業(yè)的產(chǎn)、供、銷、人、財、物六大方面，結(jié)合煤炭企業(yè)行業(yè)特性，搭建展現(xiàn)分析決策體系，實現(xiàn)煤炭企業(yè)所涉及的各業(yè)務領域所有信息資源的整體顯現(xiàn)，同時，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的宏觀匯總與微觀展示，快速地發(fā)現(xiàn)煤炭企業(yè)在經(jīng)營和管理中存在的問題，并及時進行問題的定位，為煤炭企業(yè)領導戰(zhàn)略決策提供有效的信息支撐。

（4）實時的預警提醒功能。煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心提供安全事件、違規(guī)事件和異常事件等的預警功能，并通過多種途徑與展現(xiàn)方式醒目和快速地提醒相關責任人，快速定位問題、異常與事故，為及時采取措施和制定處理方案提供有效依據(jù)。

（5）形象、生動的展示形式。煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心通過數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計和展現(xiàn)等應用的建設，制定了數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計模型，構(gòu)建了多種靈活的展現(xiàn)形式，能夠更直觀地反映煤炭企業(yè)經(jīng)營數(shù)據(jù)，方便煤炭企業(yè)領導層、管理者和數(shù)據(jù)分析人員更快速的掌握企業(yè)經(jīng)營和管理情況。

［1］ 王鵬.云計算的關鍵技術與應用實例 ［M］.北京：人民郵電出版社，2010

［2］ 楊毅，孫超 .基于數(shù)據(jù)倉庫的煤炭運銷決策支持系統(tǒng)研究［J］.中國煤炭，2009

［3］ 蔭蒙著，王志海等譯.數(shù)據(jù)倉庫 ［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2006

［4］ 潘華，項同德著 .數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘原理、工具及應用［M］.北京：中國電力出版社，2007

［5］ 林小村，馬玉林，翁小云 .數(shù)據(jù)中心建設與運行管理［M］.北京：科學出版社，2010

［6］ 王振宇，陳紅星，劉道園.煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心ETL智能化調(diào)度研究［J］.中國煤炭，2012（1）

（責任編輯 路 強）

An exploration and application study on framework of data center for coal enterprises

Zhao Hongjian
（Zhengzhou Coal Industry（Group）Company Ltd.，Zhengzhou，Henan 450042，China）

A

趙洪建 （1971－），男，河南新密人，工程碩士，現(xiàn)任鄭煤集團通信分公司經(jīng)理、鄭煤集團信息管理中心主任、中國煤炭工業(yè)協(xié)會信息化分會常務理事、中國煤炭學會計算機通訊專業(yè)委員會委員、河南省青年企業(yè)家協(xié)會常務理事、河南省煤炭學會計算機通訊專委會副主任委員、河南省信息協(xié)會副會長。