中国矿业大学(北京)汪莹教授:数据分类与编码体系规范 助力矿业大数据融合共享与高效利用

日期: 2026-01-18 12:02:48|浏览: 38|编号: 163870

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国家能源局,以及国家矿山安全监察局,联合印发了这样一个通知,即《关于开展首批智能化示范煤矿建设的通知》,该通知指出,国家级智能化煤矿的建设,目前正处于示范以及初级阶段,在此阶段,亟待构建一个面向矿山行业的统一的数据分类编码体系,此体系的构建,是为了给数据的互联互通,还有融合共享铺平道路奠定基础,通过对智能化矿山数据分类与编码规范核心内容进行解析,进而给出智能矿山数据分类与编码体系规范体系,也就是简称为分类与规范的应用路径,以及效益价值,最终推动并促进智能化矿山数据的融合与共享机制得以形成。

分类与规范的核心内容

依据2023年应急部信息院发布的,由中国矿业大学(北京)与中国华电煤业集团有限公司的研究团队所承担的数据分类与编码体系规范,提出了智能化矿山数据分类应遵循的基本原则,建立了智能化矿山数据分类应采用的理论与方法模型。

构建基于矿山现有的业务场景,进行系统开发,还要考虑未来的智能化应用。而且采用ML2组合模型,从主题域组层次、主题域层次、业务对象层次、数据实体层次以及属性层次这5个层次,来确定数据的分类层次架构。从而确定智能化矿山数据分类体系1.0版的最小颗粒度,进而构建了面向现实又兼顾未来场景拓展的数据分类层次模型。

首先,分类与规范把智能化矿山数据进行了划分,划分成了基础类、生产类、安全类和管理类这4大主题域组,这4大主题域组里又包含59个主题域,59个主题域里有222个业务对象,222个业务对象中有1047个数据实体,1047个数据实体具备12547个属性,如此这般,这般如此,为数据融合共享机制构建以及方法研究奠定了逻辑基础。

分类与规范的应用路径

2.1 指导全域数据库建设

智能化矿山数据分类与编码规范,从编码方法的确定方面,构建数据编码基本方法,从代码结构方面,构建数据编码基本方法,从代码长度方面,构建数据编码基本方法,并对数据分类体系赋予唯一标志代码,构筑了煤矿信息世界的数据底座,保证数据在一致性分类与编码的基础上,能够更好地进行融合,能够更好地进行共享,能够更好地进行治理,能够更好地进行应用。矿山企业便捷利用数据编码进行全域数据库建设,实现数据精细管理和共享,从数据源层解决企业智能化矿山数据标准化的数据孤岛问题。

2.2 数据融合共享规范体系基础

在促进智能化矿山数据融合共享的基础维度范畴内,针对智能化矿山数据构建起分类与编码规范,此规范深入研究并形成了数据分类与编码体系,该体系为接下来进一步开展数据采集相关工作、进行数据治理工作、保障数据安全以及推动数据应用等多方面的规范制定和标准确立,奠定了坚实的基础。

在通信接口方面,进一步支撑数据采集规范的制定,从服务、发现、链接、报文、配置、安全和管理等角度,形成矿山智能化设备感知数据的采集规范,进而形成传输规范,再形成共享规范,为数据治理规范的提出和制定提供基础,为数据安全规范的提出和制定提供基础,为数据应用规范的提出和制定提供基础。

彻底深入地挖掘数据所蕴含的潜力,达成数据潜在的价值,去满足针对面向智能化的AI大规模训练、机电设备检测、安控机器人、车辆管理等矿山数据共享应用的基础需求,从而为矿山行业基于全数据互联互通、全过程融合共享的智能化全面发展给予支撑。智能化矿山数据融合共享规范体系建设的逻辑框架以图1的形式呈现。

图1 智能化矿山数据融合共享规范体系建设逻辑框架

2.3 数据中台底座

有着智能化矿山数据中台架构的那个数据中台,乃是智能化煤矿建设时的数据底座,同时还是煤矿大数据去进行应用的基础,它达成了数据的汇聚,完成了数据的开发,实现了各类感知数据、基础数据、管理数据的分类分级存贮,达成了数据资产管理,完成了数据建模,进行了模型训练,提供了数据服务等,解决了信息孤岛、海量数据实时计算能力欠佳、数据有误、查询速度迟缓、共享困难等诸多问题,把数据资源转变成了数据资产 。

数据分类与编码体系规范的构建,依据智能化矿山数据中台建设技术架构,给源层数据元系统识别提取以及规范表述,提供了指导与借鉴,对数据中台的建设起着根本支撑作用,借助统一平台打通数据源层各系统间的数据流,将数据汇聚到统一的数据资源池去存储、治理、分析,从而为应用层提供数据,智能化矿山数据中台建设技术架构如图2所示。

图2 智能化矿山数据中台建设技术架构

2.4 数据治理的数据源层规范

智能化矿山数据的治理,这会是煤炭工业走向数字化转型,以及到达煤矿智能化阶段高发展态势所要追寻目标之一个关键核心要点,它对于去解决在数据融合方面,还有系统与之联运方面,以及全局协同等一系列这样所显示出来的关键问题,是有着相当重要意义的。从技术实施这个角度来看,数据治理它涵盖了“理、采、存、管、用”这五个步骤,数据治理的第一个步骤呢,是要从业务的视角出发,去把住清楚组织的数据资源环境状况,和数据资源清单内容,它的输出物就是分类之后的数据资源清单,这个清单能够为智能化矿山数据治理体系里的数据资源清单的构建,直接提供参考用于做分析,就如同图3所展示出来的那样子。

图3 智能化矿山数据源层建设规范逻辑架构

2.5 综合智能管控平台

矿山智能化决策的基础是数据,矿山企业借助对终端海量数据信息展开的收集以及分析,得以更全面地知晓矿山的地质状况、设备状态、生产效率等信息,综合智能管控平台以先进、智能且具备高可靠性的监测监控系统当下为凭依,把网络跟大数据平台当作主要支撑,将可视化作就为决策手段,把各自单独分立的生产经营系统集中于同一平台予以管控,构建成“运营一大脑,矿山一张网,数据一片云,资源一视图”的智能矿山综合管控平台,综合智能管控平台的建设路径如同图4所呈现的那般。

图4 综合智能管控平台建设路径

矿山行业朝着更高阶段的智能化方向迈进,数据身为矿山智能化应用的基础以及核心驱动力,并且也是矿山生产、运营、安全、管理等各个环节的关键资源。综合上述分析,对分类以及规范加以提炼、归纳的应用路径如同图5所呈现的那样。

图5 智能化矿山数据与编码规范体系实施与应用路径

分类与规范应用价值分析

(1)技术层面

分类的成果能解决煤矿数据分类不统一问题,规范的成果可解决煤矿数据编码不统一问题,实现煤矿数据在语义理解上不存在歧义,为后续实现数据标准化奠定数据融合共享基础,为后续数据采集奠定数据融合共享基础,为后续传输存储奠定数据融合共享基础,为后续治理奠定数据融合共享基础,为后续应用奠定数据融合共享基础。

(2)智能化建设层面

智能化建设推进基础数据分类与编码的标准化,以此解决数据源层多元异构等非标准化状况,达成煤矿安全、生产、经营、管理等环节的数据融合、共享运用,进而节约智能化矿山的建设成本,是分层级逐步推进的。

(3)产业生态层面

通过构建煤炭企业数据分类以及编码规则体系,化解矿山企业、装备企业、通信企业以及政府监管部门所遭遇的数据编码不一致、传输协议不开放、系统集成困难程度大等显著问题,挖掘数据所蕴含的价值,发挥矿山智能化数据的关键支撑效能,该成果的施行能带来巨大的经济和社会效益。

分类与规范降本和增效分析

4.1 降低智能矿山建设与运用成本

它使得 IT 系统的成本降低了,智能化矿山的研发成本降低了,智能化矿山的建设成本降低了,安全生产成本降低了,企业经营成本降低了,企业治理成本降低了,这一切是通过分类与规范达成的。

(1)降低研发与建设成本

由于具备数据分类与编码规范体系一致性的数据环境,所以系统应用集成以及数据清理变得更加自动化,这减少了IT系统建设开发过程里的人工成本,并且还减少了数据孤岛所带来的系统集成成本以及重复开发成本。

(2)降低安全生产成本

矿山企业所进行的生产呈现的是这样一种样式,它的开采、掘进、机械、运输、通风融为一体,是个高度集成的体系 ,表现出生产流程之间耦合机制繁杂、安全方面的隐患以及风险凸显等特性 ,依据该成果来开展的智能化矿山安全与生产系统的建设以及集成 ,能够对生产流程予以优化 ,针对风险数据实施实时采集 ,进行协同分析 ,做出超前预警 ,并且给出精准决策 ,以此提升生产资源配置的效率 ,以及各业务部门协同对于风险的应对能力 。

(3)降低企业经营成本

煤炭企业专注于精益管理思想,在流程优化方面,追求帕累托最优效率,于信息共享领域,为此坚持不懈努力,针对组织重构环节,积极开展探索行动,在精益生产范畴,全力达成最优效果。在数据分类与编码规范体系里,其管理部分涉及诸多业务域,像生产业务域、物资业务域、人力资源业务域、财务业务域、销售供应链业务域等,它能直接被应用,也能够对煤炭企业经营管控系统建设与集成起到指导作用,借助精准数据共享,可减少数据传递链条,还能缩短数据传递时间,进而缓解消息失真问题,从技术层面实现经营成本的降低 。数字系统会对企业生产经营进程里的数据予以记录,还会进行分析,达成以应需来确定产量,让生产与销售达成平衡,数据分析具备的功能能够助力寻觅最佳生产流程,达成精细、灵活的生产,进而削减生产运营方面的成本。

(4)降低企业治理成本

针对矿山企业整个业务领域构建的数据分类以及编码体系,能够直接为智能化矿山数据源层的标准化建设提供支撑,并且从数据底座的层面产生层层进行传递的共享绩效,进而减少管理层级之间信息传递过程中出现的不对称情况,防止因决策出现偏差、失误以及滞后等状况而产生的代理成本还有交易成本。让企业管理层、治理层以及利益相关者所掌控的信息迈向完备阶段,促使监督以及决策控制的精准度得以提升,削减企业管理成本,还会引发企业流程重组、组织结构优化、运营策略、管理制度与治理模式等一连串的变革,对企业资源配置予以优化,全方位提升企业治理水平。关于智能化矿山数据分类与编码体系降低智能化矿山建设与运用成本的分析情况如图6所示。

图6 降低智能化矿山建设与运用成本分析

4.2 提升企业利润与无形资产

(1)重塑企业商业模式

分类与规范的应用,促使矿山企业在煤炭企业数字化转型和智能化建设过程中,从数据源层深刻认识到产业生态已发生根本变化,伴随着基于智能化矿山的产业集聚效应凸显,整个产业生态平台承载着工业互联网企业、通信设备制造商、微服务平台开发商、数据中心、智算中心等多业态企业类型,并且以数据驱动的技术创新拓展了煤炭企业的业务模式和服务场景。煤炭企业数据资源配置将因商业模式的重塑以及拓展而获得优化,盈利模式会得到拓展,渠道也会有所增加,煤炭生产企业周边业务单一且附加值低的业务会被逐步淘汰,进而促使企业利润实现增长。

(2)提升企业无形资产价值

它的主要价值,即通过该等分类与规范,是在有关建设以及应用方面,逐步且以间接方式反映于后续经营活动里,借助数据标准化,能够降低企业治理成本,能够提高利润收入,能够塑造企业品牌,能够提升企业核心竞争力以及可持续发展能力,借由这些来实现期权价值,依靠核心竞争力,去拓展以及创新商业模式,进而为自身发展和经营带来柔性增长空间 。

智能化矿山数据分类与编码规范成果向实际应用的转化以及在更大范围的推广,能够达成智能化矿山建设质量的提升以及效率的大幅度改进,进而促使矿山企业治理水平向上攀升以及经济效益显著增长 ,与此同时还会对企业所处的产业生态带来变革性影响以及推动商业模式的创新等系列变化,而这些创新和变革所引发的经济和社会效益,能够实现企业知名度的提高以及品牌价值的进一步提升,最终演变成企业无形资产——声誊价值。智能化矿山企业利润空间与无形资产价值分析情况呈现在如图7所示的内容里 。

图7 智能化矿山企业利润空间与无形资产价值分析

总结

从行业层面而言,开展了智能矿山数据分类与编码体系规范这方面的研究并予以发布,针对煤炭行业智能化发展,解决了数据源层的标准化建设瓶颈问题,为构建困扰智能化建设的数据融合共享机制奠定了坚定又稳固的基础。

(2)智能矿山数据分类与编码体系规范,从智能化矿山全域数据库的建设实践指导方面,提出了具体应用路径,从智能化矿山数据融合共享规范体系建设基础方面,提出了具体应用路径,从智能化矿山数据中台建设支撑方面,提出了具体应用路径,从智能化矿山数据治理基础方面,提出了具体应用路径,从助力综合智能管控平台建设方面,提出了具体应用路径 。

(3)智能矿山数据分类与编码体系规范的实施途径,以及应用路径,从降低成本、增加效益这两个方面出发,对企业的应用价值展开分析与归纳,以此为企业评估智能化投资提供参考依据。在未来的研究进程当中,会对该成果的应用价值进行量化分析,进而为企业奉送更为精准且操作性颇强的参考 。

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