“礦山云”地質數據分布存儲與數據挖掘在赤峰柴礦的應用

鮑玉鵬，陳 偉

（赤峰柴胡欄子黃金礦業有限公司，內蒙古 赤峰 024039）

“云計算”是分布式處理、并行處理和網格計算的發展，它實現了軟件、硬件等資源的充分利用，最為顯著的特點就是非常高的性價比、不需要維護、安全性非常高、彈性擴展計算有效性強、存儲能力強等。在構思云計算藍圖的過程中，用戶不再需要對服務器以及各種軟件進行單獨購買，只需要購買各種相關的服務即可，例如：具有軟件功能、數據服務的服務；具有網絡資源、硬件資源的服務等，只需要在電腦上安裝一個瀏覽器，就可以實現等同本地的操作，以此有效的處理、加工“云端”數據。在此過程中，用戶也不需要擔心安裝、備份與升級硬件、操作系統的過程中再存在什么問題了，更加不需要注意數據安全方面的問題，因為這部分問題可以由云計算中心來負責把關，還可以實現計算能力以及存儲容量等的無限擴展。

1 地質信息框架的建立

人為加工數據和設備采集數據被傳輸到數據中心，再由云計算平臺對數據進行管理、處理、計算、發布等業務操作，客戶再通過應用接口訪問各種數據資源、計算資源等。

數據中心采用集中式和分布式進行管理，對于大數據傳輸而言，互聯網是一個簡易的手段，一般情況下，都會在一個地方放置計算節點和存儲節點，對于那些已經存好數據的節點來說，采取這個配置的方法是可以實現框架調試任務的高效執行的，并且還可以高效利用整個集群的網絡帶寬，還可以整體提升將處理數據的速度。

2 “礦山云”分布存儲單元數據庫的建立（地質物聯網數據中心）

各種電子羅盤、全站儀（日常工作中的地質測量）、電法儀器、磁法儀器、鉆探設備等（地勘單位勘查報告）搜集的一手資料，通過各種方式采集或人為加工的數據統一存儲到“地質數據中心”，這些數據包括屬性數據和空間數據。例如地質圖件數據庫（包括中段平面圖、礦體縱投影圖、剖面圖、礦區地質圖、環境影響現狀圖、水文地質圖、工程地質圖等）、鉆孔數據庫（鉆孔柱狀、鉆孔編錄）、地質資料庫（巖心、礦級科研成果、高校企業合作成果、礦山地學文獻、勘查行業標準和規范、技術成果和方法）。這樣，以物聯網為地質信息采集的觸角，采用云計算進行柴礦地質數據存儲、分析、計算形成完整框架，為“云端”內地質數據挖掘提供了藍圖。

3 “礦山云”數據挖掘單元的建立（應用層）

對地質物聯網數據中心傳來的數據進行處理和分析，并篩選、開發滿足各專業需求的業務模型，并形成礦山生產運營中心，數字化、綠色礦山建設中心，科研創新、基礎建設中心等。通過服務等技術手段構建開放式的數據集成與共享平臺。

用戶通過web共享服務等方式訪問“礦山云”應用平臺，根據業務需要構建不同的智能系統，給出資源潛力，找礦預測、災害預警決策分析結果等。可能的應用有礦山實時監測分析、實物地質資料管理與應用，資源儲量動態計算、地質環境實時動態、尾礦壩穩定性監測分析、權證動態審批等。

4 創新點、先進性

隨著大數據時代的到來，我們需要有效的使用物聯網技術、互聯網技術、云計算技術等，在采取現進技術的過程中，需要嚴格以地質勘查實際結果為基礎，完善信息化融合性技術框架的針對構建。

4.1 提出云計算基本架構

云計算技術提供服務主要基于“一切皆服務”的基礎理念以及“按需服務”的基礎理念，基于地質領域實際情況完善云計算平臺的搭建，以此提供各種各樣的優質服務，例如：松散耦合的服務、不同粒度的服務等。有機融合分布于不同服務器平臺上的“地質云滴”，以此為基礎得到“地質小云”，之后結合構成地質大云組織，以此實現不同層次需求以及不同角度需求的根本性滿足。

4.2 提出了“礦山云”總體框架模型

采用虛擬化技術實現的方法，設計了礦山云存儲方案，提出了服務鏈處理及數據融合等方法，采用服務組件技術，使用真實數據進行了地質大數據的分布式管理、集中式服務模式的驗證，取得了良好效果，為礦山管理一張圖建設提供參考。

5 項目經濟效益和社會效益

（1）實現“人在干、數在轉、云在算”，切實增強地質探礦與信息管理的主動化、精確化和預判化。

（2）可以有效減少赤峰柴礦在數據存儲、數據分析等方面的投入，為柴礦節約成本，可接入井下實時數據，通過大數據分析對井下安全生產健康體檢預報，對高危環境、高危設備分析判斷，并以數據和曲線的形式展示判斷結果，提高井下的生產安全效益，提高礦山運營管理部門的整體信息化系統運行效率，有效提高柴礦安全和生產技術現代化管理水平。

（3）有利于加強礦區地質資料的系統管理。目前赤峰柴礦地質資料實現匯交、庫存管理、借閱等全流程管理。若將地質資料進行系統化的清理跟整理，在電子標簽中嵌入編目后的資料，以此為基礎，實現庫存管理、借閱管理等的智能化發展，我們需要實現地質資料社會化服務的有效推進，以此實現潛在價值的更好發揮。

（4）打造科學數字礦山。通過將各類傳感器、紅外裝置等安裝在礦山巷道、采掘面、運輸車輛等部位，傳感器、紅外裝置等設備會第一時間采集來一些關鍵的信息，之后對信息進行及時的反饋，之后礦山管理中心會得到這部分信息，得到數字化礦山，是從地下到地上的，為后期的一系列工作提供有效的參考。

（5）有序地“開采”地質大數據奉獻更多的金礦。充分地利用正在從海量走向大數據的地質領域數據，結合礦產資源評價、預測、勘探、開采等需求，采用云計算等數據挖掘方法進行分析，找出有價值的知識與規律，為赤峰柴礦開展的找礦突破工作提供有效的信息支撐。

6 結語

通過建立對外的“公有云”、內部管理的“私有云”、黃金礦山行業的“行業云”，采購相應的軟件、硬件設備，搭建規劃更大適合于全集團地質管理領域應用的云存儲、云計算平臺，進行示范和推廣使用，將進一步推動山東黃金可持續發展。