煤炭企業信息化建設現狀及發展對策探討

譚章祿，　陳曉

(中國礦業大學(北京) 管理學院， 北京　100083)

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問題探討

煤炭企業信息化建設現狀及發展對策探討

譚章祿，陳曉

(中國礦業大學(北京) 管理學院， 北京100083)

摘要：針對中國煤礦信息化建設現狀，分析了煤炭企業信息化建設中存在的缺乏頂層規劃、煤礦信息化標準建設滯后、缺乏能有效利用煤礦大數據的智能軟件等問題，并提出了相應的對策，以期提高煤炭企業信息化建設水平，實現從數字礦山、感知礦山向智慧礦山的邁進。

關鍵詞：煤炭企業； 信息化； 數字礦山； 感知礦山； 智慧礦山

網絡出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/32.1627.TP.20160705.1503.015.html

0引言

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

1煤炭企業信息化建設存在的問題

中國煤礦信息化經歷了數字礦山、感知礦山階段，目前正向智慧礦山邁進。煤礦信息化建設3個階段的主要建設內容、特征及其關鍵技術如圖1所示。

圖1　煤礦信息化建設階段及其主要建設內容、特征及關鍵技術

雖然中國煤炭企業開展數字礦山、感知礦山建設取得了較好成效，生產綜合自動化、管理信息化、工程數字化系統初步建成，但是煤礦信息化建設對煤礦安全生產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) 缺乏頂層規劃。煤炭行業經過黃金十年飛速發展，煤炭企業為了保證安全生產，投入了大量的資金和裝備，用于數字礦山或感知礦山建設，并獲得了較好的經濟效益和社會效益。但是,由于煤炭企業缺乏頂層規劃和總體設計，企業下屬單位各自為政，建設的信息系統在邏輯和功能上條塊分割現象嚴重，數據流被割裂，未能實現互聯互通，信息孤島現象依然普遍。加上煤炭行業大集團戰略的推進和煤炭行業內“數字鴻溝”的存在，兼并重組后的集團企業內部信息化水平參差不齊，信息融合度低。目前，中國煤炭行業與其他行業相比信息化發展相對滯后，缺乏頂層規劃和總體設計，還未形成適應礦山特點的一體化解決方案和滿足煤炭行業需求的、具有自主知識產權的國產通用軟件，安全生產和經營管理各個系統之間關聯性不夠，互操作性比較差，煤炭信息化建設現狀與期望還有較大差距。

(2) 煤礦信息化標準建設滯后。無論是數字礦山還是感知礦山建設中都缺少信息化標準體系的支撐，信息化建設缺乏標準和規范，導致在信息化建設過程中，無章可循、重復投資、信息孤島等問題突出，系統之間協同性比較差。雖然煤炭企業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標準中卻未針對煤炭企業信息化建設制定相關標準對其進行支撐[10]，煤炭行業信息化標準體系建設滯后不利于煤炭企業高效率、高質量、高水平地開展信息化建設。事實上，無論是數字礦山還是感知礦山的建設都涉及測量、遙感、水文、地質、設備、傳感、設計、移動等8類礦山空間數據，由于尚未建立礦山統一空間框架，這些多源異構數據難以全面整合和有序集成。忽視多源異構數據的整合、集成及數據的深度融合，不利于礦山大數據的挖掘、利用及復雜信息可視化分析與知識發現，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據的智能軟件。長期以來，中國煤炭行業粗放的經營管理模式導致煤礦信息化建設比較滯后，重硬件輕軟件、重技術輕管理的現象比較嚴重。因此，長期專門服務于煤炭企業信息化建設的IT廠商較少，研發的礦山軟件信息融合水平較低，實施的生產綜合自動化、管理信息化和工程數字化系統只是實現了簡單的集成，在數據智能分析處理、信息智能服務及智能決策支持等方面考慮較少。隨著煤礦生產綜合自動化、管理信息化和工程數字化系統的實施及物聯網等信息技術在煤炭企業信息化建設中越來越廣泛的應用，礦山大數據逐漸形成，對海量數據的智能處理和有效利用成為難題。目前煤炭企業使用的信息系統由于缺乏有效的數據分析和挖掘工具，無法發掘數據中隱藏的規律和知識，難以利用這些寶貴的信息資源為安全生產和經營管理提供決策支持，以及有效預防各類隱患和安全事故的發生，從而導致“數據爆炸但知識貧乏”的現象。

2煤炭企業信息化建設向智慧礦山進階的對策

(1) 做好戰略規劃和總體設計。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中的競爭優勢，都先后制定了“數字礦山”、“智能化礦山”或“無人化礦山”的發展規劃，加拿大還制訂出一項擬在2050年建設一個無人化礦山的遠景規劃[11]。中國作為煤礦開采大國，目前還未制定類似的戰略規劃。因此，中國煤炭行業應該做好智慧礦山建設戰略規劃，開展智慧采礦的科技攻關和高科技人才培養。智慧礦山建設是實現煤炭工業現代化管理和促進煤炭工業穩步、安全發展的必由之路，也是改變煤炭工業“傻大黑粗”形象的唯一道路。建設具有“物聯化、互聯化和智能化”的智慧礦山是項復雜的系統工程，應該做好總體設計，然后分步實施，積極探索適合煤炭企業特點的管理模式，從頂層形成適應礦山特點的、能夠支撐集團企業戰略實施的管控一體化和協同工作平臺，實現全面感知、預警預測、優化決策、協同控制等功能，真正實現煤礦生產各個環節的信息化、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信息化建設的發展，甚至導致重復建設，重復投資[12]。隨著物聯網等新一代信息技術的迅速發展，現代采礦業已向智慧采礦悄然邁進。基于信息技術的智慧礦山系統是智慧礦山建設成功與否的基礎與關鍵，要想實現系統的互聯互通和信息的深度融合，信息化標準亟須先行。因此，國家政府相關部門、行業組織和煤炭企業應該深刻認識到煤炭行業信息化標準體系建設的重要性和緊迫性，通過建立煤炭行業信息化標準體系，規范煤炭企業信息化建設，為實現信息集成、系統互聯互通和多源異構數據的深度融合及綜合利用大數據、數據挖掘和可視化技術對煤礦信息資源的智能處理、規律挖掘和知識發現提供支撐。

(3) 提升決策支持和智能應用。智慧礦山是煤礦信息發展的高級階段，是煤礦信息化建設大勢所趨。以透徹感知、深度互聯、智能應用為核心特征的智慧礦山，描述了一種管控智能、安全可靠、經濟高效、綠色環保、可持續發展的新型礦山信息化形態，是新經濟、新技術時代下，新型礦山企業轉變發展方式、實現科學發展的必經之路[8]。智慧礦山除了具備數字礦山和感知礦山的基本功能外，更加注重信息實時共享、系統互聯互通及信息獲取、處理的智能化，更加注重物聯網、大數據、云計算、數據挖掘等新一代信息技術的深化應用，更加注重礦山海量數據的分析挖掘、知識發現和智能服務及智能決策支持。智慧礦山從感知層的智慧數據采集到通信層的智慧網絡搭建，從平臺層的智能化云服務平臺到應用層的一體化管控，未來的智慧礦山將以著力提升礦井生產效率、改善礦工工作環境、增強管理分析能力，最終實現礦山的本質安全、高產高效、綠色環保[13]。因此，智能系統建設是智慧礦山建設的關鍵，應該形成信息采集、傳輸、存儲、分析、決策、反饋、控制的自適應、自調節閉環管理系統，從而優化安全生產和經營管理。

3結語

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重大共性關鍵技術的攻克及智能采礦技術水平的不斷創新，未來煤礦行業信息化必將隨著產業進步和企業轉型升級，逐步從數字礦山、感知礦山向智慧礦山發展，從而推動煤炭工業兩化深度融合，使煤炭企業向科學、高效、綠色、智能化方向發展，從而實現礦區安全生產、經營管理的智慧化。

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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信息化、數據挖掘及可視化管理，E-mail:tanzl@vip.sina.com。

中圖分類號：TD67

文獻標志碼：A網絡出版時間：2016-07-05 15:03

譚章祿，陳曉.煤炭企業信息化建設現狀及發展對策探討[J].工礦自動化，2016,42(7)：63-65.