案例 73 准能选煤厂两级标准选煤数据库及管理系统
（一）建设背景
按照《煤矿智能化建设指南（2021 年版）》有关要求，“准能选煤厂两级标 准选煤数据库及管理系统”项目重点研究了《指南》第六章“煤矿云计算数据中 心”中要求的数据采集、数据存储、数据管理服务、数据访问服务等内容，实现 了选煤数据标准化、集成化、资源化管理，消灭了数据孤岛，为选煤生产控制和 运营管理提供了标准数据支持。
本系统主要采用“数据治理”的理念与技术，将所有分散的选煤厂各车间生 产单元、业务管理、集团公司统建与自建 MES 系统的数据集成在一个平台上， 并通过标准数据字典将所有集成的数据规范化、标准化，使得全厂数据能汇聚、 能共享、找得到、看得懂、用得上，建立起智能化选煤厂的数据基础。该系统的 建设体现了准能公司实现智能化的战略眼光，通过初级试点、全面铺开、逐步完 善的过程实现。
通过开展《“智能煤矿”—选煤厂智能化建设规划及数据标准研究》项目， 调研选煤厂数据类型、分布特点及发展趋势，以 2 个重介浅槽分选系统作为试 点，摸索出了数据标准化的路子，后续对 10 个车间的工业控制数据进行标准化 工作。制定了规范性文件，建立了标准数据字典系统，通过字典系统对控制元数 据进行标准化整理，将原有近 50000 个控制数据点的元数据进行了标准化梳理完 善，形成了选煤控制元数据。对全厂管理数据进行梳理、标准化、元数据整理， 形成集团公司管理部门通用、选煤厂专用管理数据字典。编制了“标准选煤数据 管理系统”软件，形成对字典、元数据、基础数据、数据接口的管理系统。
（二）系统建设内容
“准能选煤厂两级标准选煤数据库及管理系统”建设内容分为：数据字典体系建设、元数据体系建设、数据接口研究、数据存储与调用机制研究、以及标准 选煤数据管理系统软件开发。其中标准数据字典是数据标准化与整个系统的核心， 分为行业与集团通用字典与厂级专用字典。如图 1 所示。
图 1 标准选煤数据系统界面
1.控制数据字典体系
控制字典体系是控制数据标准化的关键，目前已完成 9 类 40 余种“控制数 据字典”的整理与应用。
（1）建立通用控制系统字典
包括通用字典的设备大类、设备子类、设备通用名称与编号；工艺系统划分、 监测点、检测控制内容。通用控制用术语，包括集控类、检测类等。例如：控制 监测点字典，包括为确认监测点而设置的辅助设备字典、零部件字典、空间位子 字典。
检测控制内容分类字典，为确认检测内容而设置的工艺参数字典、报警类型 字典、控制信号字典、状态参数字典。
（2）建立厂用控制字典
常用控制字典，主要约定选煤厂专用的名称、类型等具体内容，包括：在通 用设备字典基础上建立厂级自用设备字典。
厂用工艺系统划分字典，对选煤厂所属工艺系统进行子系统定义，用于划分 控制数据归属，以及后续分系统控制策略的编写。
厂区位置字典，划分视频检测、测温等检测点而设置。
配电室字典，为全厂配电室建立统一账户编码。
2.管理数据的字典体系
标准管理数据字典系统是管理数据标准化的关键，已建成“管理数据字 典”17 大类 80 余小类。分类目录见表 1，管理字典系统目录见图 1。
管理数据字典也分为通用与专用字典，专用字典可继承通用字典的内容，也 可以在通用字典项下添加厂级专用项。
3.元数据体系研究
控制元数据已完成哈尔乌素与准能两选煤厂 10 车间已有控制点的起停车、 保护报警、环境检测、工艺参数检测、视频监控、安全检测等近 50000 条元数据 收集整理，并由此提炼出控制字典。
管理元数据有 10 车间、11 个智能部门整理的数据表和元数据，目前已经整 理的约 1500 条。
图 2 为煤泥水系统控制元数据示例
4.数据接口研究
数据统一通过 Url 方式 API 对外提供数据服务，接口 API 通道通过标准数 据管理平台可进行查询。图 3 为读取集控系统历史数据的 WebAPI 接口，可自定 义要读取数据的点位名称和起止时间段。各数据库通过标准数据平台提供的接口， 实现数据间的互通共享。各存储数据库均可按要求实现数据备份。
图 3 读取集控系统历史数据的 WebAPI 接口
5.数据存储与调用机制研究
数据存储是指在元数据表中指向的数据存储空间和地址中，各元数据的数据 值的存储。控制类采样时序数据库存储，见图 4。管理类数据以关系型数据库存 储，按数据属性与类别建表。图 5 是关系数据库的结构。
图 4 控制类采样时序数据库存储
图 5 关系数据库的结构
6.标准选煤数据管理系统软件编制
“选煤标准数据系统”的建成是选煤界数据标准化的典范，为选煤厂全面数 据治理提供了范例，为后续智能化的深入打下基础，为后续的选煤厂数据分析与 决策做好准备。图 6 为标准选煤数据管理系统软件架构。
图 6 标准选煤数据管理系统软件架构
（一）技术特点
1.实现了选煤数据标准化、集成化、资源化管理。
2.选煤数据实现互联互通，共享共用，消灭选煤数据孤岛。
3.标准化数据字典使得选煤数据在智能化系统中以唯一身份代码流转、为编程和查询提供方便。
4.标准代码设计时，考虑了数据自下而上的统计需求，为日后选煤产量、质 量、技术参数的厂级、集团级、国家级统计做好准备。
5.系统设计时就考虑了行业通用性、也兼顾了厂级使用的专用性。可供集团 公司管理和选煤厂两级同时使用。
6.与集团公司统建、自建 MES 系统的数据实现对接，与标准选煤数据字典 关联，并遵循国家能源集团主数据标准。
（二）适用范围
本项目适用于集团公司、信息化管理部门与选煤厂智能化建设项目的数据治 理与数据服务。
（三）先进性与成熟度
本项目是国内首次完整规划的集团、选煤厂两级控制数据与管理数据的全面 集成、标准化、资源化工作，并在选煤厂智能化建设过程中完整得到实施，为智 能化基础平台建设提供借鉴样板。
“准能选煤厂两级标准选煤数据库及管理系统”建设为选煤厂智能化建设奠 定了数据基础，让全厂选煤数据方便使用，做到一站检索，元数据让数据所有者 和使用者方便查找。一站盘点，数据集合让数据所有者了解自己的数据家底。一 读就懂，标准标签让多数人认识数据的含义。标准接口，方便数据调用，即查即 用。全面共享，多源数据互通，解决数据孤岛问题。持续共用，为后续智能化进 展与大数据分析打下基础。
