蔣 龍
(長沙迪邁數(shù)碼科技股份有限公司,湖南 長沙 410025)
在大數(shù)據(jù)、云計算技術不斷發(fā)展的背景下,對礦山信息化事業(yè)的發(fā)展奠定了堅實基礎。通過數(shù)據(jù)共享技術可合理引導礦山行業(yè)的產(chǎn)能調控,建立從生產(chǎn)技術到?jīng)Q策管理的高效化、智能化新生態(tài),最終實現(xiàn)礦山工業(yè)4.0模式。也是實現(xiàn)礦山工業(yè)安全、綠色、高效、持續(xù)發(fā)展的主要途徑,基于此,本文結合理論實踐,對礦山信息化建設中數(shù)據(jù)共享關鍵技術的應用做了如下研究。
礦山生產(chǎn)系統(tǒng)非常復雜,涉及水文、地質、測量、采礦、掘進、機電、運輸、安全、通信等異源數(shù)據(jù)的集成管理。隨著我國科學技術的不斷發(fā)展,礦山生產(chǎn)設備自動化和智能化水平不斷提升,產(chǎn)生的數(shù)據(jù)越來越多。數(shù)據(jù)共享程度和集成管理水平對礦山生產(chǎn)效率和安全性有重要影響,因此,實現(xiàn)多平臺綜合化統(tǒng)一調度是礦山信息化發(fā)展的主要方向。
在礦山信息化不斷推進的背景下,礦山企業(yè)越來越重視數(shù)據(jù)的積累和存儲,并建立了專業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)和管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。和其他高新技術企業(yè)相比,礦山企業(yè)大數(shù)據(jù)分析和挖掘能力略顯不足,難以對各項數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)分析研究[1]。隨著大數(shù)據(jù)技術的不斷發(fā)展,礦山企業(yè)愈發(fā)關注大數(shù)據(jù)的分析以及應用,通過總結礦山生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)的規(guī)律,可為礦山工業(yè)生產(chǎn)技術提供必要的支持。
礦山生產(chǎn)環(huán)境比較復雜,各系統(tǒng)之間的信息共享效率和協(xié)同配合程度,對提升生產(chǎn)的安全性有重要意義。礦山企業(yè)信息化逐步從單一系統(tǒng)向著系統(tǒng)整合及業(yè)務協(xié)同的方向發(fā)展,通過把礦山技術平臺、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、自動化控制系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)、安全避險六大系統(tǒng)、財務系統(tǒng)和辦公系統(tǒng)等各相關信息化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和業(yè)務流程進行協(xié)同管理,形成一個高度集中的一體化系統(tǒng)平臺,對實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享有重要意義。
以開發(fā)式網(wǎng)絡服務框架為基礎,應用Web Services技術和中間件技術,即可構建起一個先進的礦山信息化系統(tǒng),如圖1所示:
圖1 基于數(shù)據(jù)共享技術礦山信息化系統(tǒng)結構圖
圖1中,虛線方框表示基于網(wǎng)格的礦山空間信息系統(tǒng),右側為礦山底層數(shù)據(jù)管理模型以及此系統(tǒng)的具體應用。在現(xiàn)有網(wǎng)絡基礎上,通過網(wǎng)格計算模型的特性,對礦山生產(chǎn)中涉及到的各種數(shù)據(jù)和資源進行整合,從而達到分布式數(shù)據(jù)處理的目的。
數(shù)字礦山底層數(shù)據(jù)管理模型是整個信息化系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運出的關鍵保障,涉及到數(shù)據(jù)存儲、操作、查詢等內容[2]。主要以數(shù)據(jù)服務為主,文件形式存儲為輔。
Web Services技術是構建礦山信息化系統(tǒng)的關鍵技術,是組件技術的核心,其主要作用是為信息化系統(tǒng)提供更加簡單的Internet標準。比如:XML可有效解決異構分布式計算中存在的問題。Web Services技術定義了描述訪問軟件構件的技術,以及訪問構件的方法。在具體應用過程中,Web Services技術需要封裝成單個實體發(fā)布到網(wǎng)絡上,才能提供API函數(shù)接口的功能,可用URL定位服務資源,為礦山信息化系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運行,提供一個和操作系統(tǒng)無關的平臺,從而實現(xiàn)Internet應用程序的共享。
網(wǎng)格中間件是一種處于操作系統(tǒng)和應用程序之間的軟件,可實現(xiàn)空間信息服務互操作,在異構網(wǎng)絡環(huán)境下,應用網(wǎng)格中間件技術可實現(xiàn)信息化系統(tǒng)的分布式操作,在相同網(wǎng)格接口下,不同的分布式系統(tǒng)可實現(xiàn)跨平臺空間數(shù)據(jù)信息互操作。無論是GIS系統(tǒng)中模塊的互通和互操作,還是應有構件的搭建和跨環(huán)境部署,都需要網(wǎng)格中間件技術的支持,對提升GIS系統(tǒng)的可靠性、可擴展性、數(shù)據(jù)的安全性有重要作用。
Open GIS技術的主要作用是解決數(shù)據(jù)和軟件系統(tǒng)異構性共享問題,屬于一種基于分布計算技術的、標準化的公共接口,可集成礦山生產(chǎn)區(qū)域所有的地理信息資源,可實現(xiàn)交互式地理數(shù)據(jù)處理,從而為礦山生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)提升真實有效的數(shù)據(jù)支持。
P2P技術屬于一種全新的網(wǎng)絡模型,在P2P網(wǎng)絡中,所有的節(jié)點都是對等的,各個節(jié)點之間具有相同的責任,通過相互配合的方式完成數(shù)據(jù)調配和共享,主要通過計算機之間的直接交互來實現(xiàn)資源共享。
通過應用P2P技術可促使礦山信息化系統(tǒng)中每個對等點都能充分利用網(wǎng)絡上其他對等點的數(shù)據(jù),從而提升網(wǎng)絡資源的利用率。
綜上所述,本文結合理論實踐,研究了礦山信息化建設中數(shù)據(jù)共享關鍵技術的應用,研究結果表明,隨著礦山信息化建設的快速發(fā)展,數(shù)據(jù)共享關鍵技術越來越重要,通過構建網(wǎng)絡服務環(huán)境可礦山空間數(shù)據(jù)的共享,合理應用Web Services技術、網(wǎng)格中間件技術、Open GSI技術、P2P技術等可大幅度提升數(shù)據(jù)共享的效率和安全性,值得大范圍推廣應用。