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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

智能化矿山数据分类与编码方法研究

2023-12-19
智能化矿山数据融合共享规范专栏

编者按:2023年6月26日,国家矿山安全监察局对外发布了《智能化矿山数据融合共享规范》(以下简称《规范》),意在建立统一的智能化矿山数据编码,规范数据通信接口和协议,加快智能化矿山建设。该《规范》包括基础共性、数据编码、数据采集、数据治理、数据安全和数据应用等6大专题、40项规范内容,将有效解决矿山、装备和通信企业面临的数据编码不统一、通信接口不兼容、传输协议不开放、系统集成难度大、智能化建设成本高等突出问题,打通“数据孤岛”,破除“信息烟囱”,推动智能化矿山各类数据互联互通、集中集成,为实现过程可视可控、安全可防可测、要素可调可配的高水平智能化矿山建设奠定基础。为更好地宣传《规范》内容,推进煤矿智能化建设,我刊从2023年第10期开始设置“智能化矿山数据融合共享规范”专栏。第11期诚邀国能神东煤炭集团有限公司和华电煤业集团有限公司分享数据治理实践案例。


智能化矿山数据分类与编码方法研究

引用格式

徐金陵,孙长春,樊九林,等. 面向智能化矿山的数据分类与编码方法研究 [J]. 中国煤炭,2023,49(11):1-9. DOI:10.19880/j.cnki.ccm.2023.11.001

XU Jinling, SUN Changchun, FAN Jiulin, et al. Research on data classification and coding method for intelligent mine[J]. China Coal,2023,49(11):1-9. DOI:10.19880/j.cnki.ccm.2023.11.001

论文概要

智能化矿山数据融合共享成为煤矿智能化建设的关键,而数据分类与编码是智能化矿山数据融合共享的基础。针对智能化矿山数据分类与编码,研究了适用于智能化矿山的数据分类与编码方法。阐述了智能化矿山数据分类和数据编码方法,介绍了智能化矿山数据的分类,并以安全类主题域分组为例详细展示了各级数据分类与编码的结果。通过该方法的研究,可为智能化矿山数据融合共享规范体系的建立提供基本依据和方法体系。

作者简介


徐金陵(1972- ),男,安徽安庆人,高级工程师,华电煤业集团数智技术有限公司技术总监,主要研究方向为煤矿自动化智能化、通风安全。基层煤矿工作15年,曾任区队长、科长、煤矿总工程师。被聘为河南省煤炭学会计算机通讯专业委员会委员、河南省煤矿安全生产技术专家、河南省安委会煤与瓦斯突出矿井“会诊”专家、中国煤炭工业协会全国煤炭行业职业技能竞赛技术专家,入选河南省煤炭行业信息化专家库、江西省科技专家库、河南省综合评标专家库、河北省科技厅专家库、内蒙古自治区煤矿智能化建设工作专家库、国家能源局国家矿山安全监察局第一批煤矿智能化专家名单。

徐金陵近年来主持信息化、智能化相关项目十多项,任项目负责人承担国家部委项目1项、华电集团年度十大重点科研项目1项、承担企业级重大科研项目9项,任项目核心成员承担国家部委项目2项。获得专利21项,其中发明专利4项。获省部级科技进步奖3项。参与行业标准编制2项、地方标准1项。


主要内容
首先,基于对智能化矿山数据融合共享机制内涵与要素的理解以及对相关文献综述的基础,指出智能化矿山数据分类与编码是实现数据融合共享的基础,也是实现数据共享与交互操作的必然要求。从智能化矿山数据分类的理论依据、层次结构以及数据元的识别模型3个方面,提出智能化矿山数据分类的整体思路。阐述了基于业务对象、基于现有系统以及基于智能化矿山未来应用场景对数据分类体系以及基础数据元进行识别提炼的特征与步骤。 
其次,构建了基于IDEF0+UML的组合模型,面向业务属性,将智能化矿山数据确定为包含主题域分组、主题域、业务对象、数据实体和属性5个层次架构,并从中逐层识别和提取出数据元。依据数据分类的理论依据和模型,构建了智能化矿山数据分类规范基础版,整个体系涵盖基础、生产、安全与管理4大主题域组,55个主题域、222个业务对象、1047个数据实体,12547个属性。并通过示例,对分类体系进行了说明展示。
最后,指出智能化矿山数据编码是以智能化煤矿数据分类体系为基础,对智能化矿山各层级数据进行系统性编码的过程。提出智能化矿山数据编码应遵循唯一性、匹配性、可扩充性、简洁性等基本原则,宜采用层次编码方法,并给出了编码格式。以生产类主题域组下面的顶板管理主题域为例,详细描述了数据编码的内容和格式,为编码体系的构建提供了方法和示例。

主要图表

图1 智能化矿山数据分类的整体思路

图3 IDEF0建模实例

图4 UML建模实例

图5 智能化矿山层次编码格式

图6 智能化矿山数据分类层次

图7 智能化矿山数据主题域分组及主题域示例

表1 顶板管理分类

表2 采煤工作面顶板基本信息属性编码



  责任编辑:宫在芹
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