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云计算及煤矿大数据应用分析

摘要：煤矿企业的生产运行全过程具有复杂性，煤矿开采生产的场所空间区域本身存在较为显著的多种安全隐患因素。目前在智能化手段的普遍推广适用背景下，煤矿云计算与煤矿大数据的网络自动化技术方法已经能够贯穿于煤矿生产的运行控制过程。煤矿企业人员通过正确操作与使用企业云计算平台，应当可以确保煤矿开采生产的整个运行过程安全，促进煤矿企业的产能效益优化。因此，本文探讨了煤矿大数据与云计算的技术手段实践运用要点。

关键词：云计算；煤矿大数据；应用措施要点

现阶段的煤矿生产全面开展推进过程不能缺少煤矿大数据以及云计算的重要技术支撑保障平台。建立在大数据以及云计算平台支撑前提下的煤矿数据中心连接于煤矿企业的办公网、工控网以及系统交换机，对于煤矿企业现有的各种类型生产业务系统实施了全面准确的对接（重点包含煤矿企业的ERP系统、企业财务系统与综合集控系统）。为了在根源上突破与解决较低的系统资源利用效率、较为复杂的系统管理运维流程以及较差的系统扩展性缺陷，那么目前的关键实践工作举措应当体现在深入推进矿山智能化的技术改造进程。

一、云计算及煤矿大数据的基本特征

（一）云计算技术

云计算的技术本质体现在综合运用系统编程模式、并行数据处理与虚拟化技术手段，确保在分布式的计算机系统中完成实时性的数据计算以及数据存储操作，充分借助于协同运行的总体技术实施思路来整合现有的网络数据资源。因此从根本上来讲，云计算的显著技术特征就是依托数据中心来全面开展实时性的数据分析以及数据采集操作[1]。

通常情况下，对于目前现有的云计算体系结构应当可以划分为云平台、云软件与云设备。系统云架构具有覆盖规模庞大的基本特征，结合分布式的自动化系统运行算法来实现针对各种类型网络数据信息的全面检索查找操作，确保服务器系统的现有全部数据信息都能够被包含在云计算的体系框架中。由此可见，集成数据处理、分布式存储以及协同运行构成了云计算的核心技术要点。

2. 煤矿大数据技术

煤矿大数据技术的基本特征体现在全面汇总与收集实时性的采矿活动信息，借助于传输数据的专用网络系统来实现针对各种类型煤矿生产运行数据的传输与处理操作。矿井企业人员所在的生产操作空间环境本身具备显著的复杂性，矿井生产的运行开展过程也充满了无法预测以及多变复杂的要素。煤矿大数据的重要技术支撑手段在根本上有益于发掘动态化的煤矿井下操作空间环境信息，煤矿大数据的基本组成类型较为丰富多样，系统能够用于存储海量的矿井生产操作运行过程信息。

在目前的现状下，煤矿大数据的潜在实践应用价值正在日益获得煤矿企业人员重视。这是由于，煤矿大数据系统能够用于完整展示现有的井下瓦斯突出部位、矿井顶板运动以及突水风险性的规律因素[2]。煤矿企业人员针对煤矿大数据的专业化技术方法手段需要做到正确进行操作运用，旨在准确判断矿井现有的应力动态变化、综采面状况、地下涌水情况、瓦斯赋存情况、煤矿地质条件等基本特征要素，全面支撑煤矿安全生产的科学决策形成。

二、云计算及煤矿大数据的体系结构设计

煤矿云计算数据中心作为公司的边缘侧数据中心，采用云计算、大数据、人工智能、边缘计算等技术，为煤矿打造行业领先的智能矿山云数据中心。整体云数据中心整体架构划分办公业务区、工控业务区及核心交换区。具体在体系架构的布局设计中，核心交换区部署高性能核心交换机及区域边界防护，保障云数据中心内部数据的高速交互；办公业务区利旧煤矿现有办公网络与办公相关业务系统；工控业务区部署煤矿级边缘计算资源池，部署匹配业务需求的计算服务器及相关存储设备；桌面云平台对接工控相关业务系统。

按照业务属性，将公司业务划分为经营管理层及生产控制层两类业务；集团及公司业务以经营管理为主，保持现有云架构不变，保护现有投资；生产控制类业务具有实时性、高可靠性等客观要求，数据应在矿区或矿区附近完成闭环，因此在矿区建设边缘计算节点；参照先进性、集约性原则，规划边云协同架构，将大数据分析、统一运营运维等专业能力集约到公司[3]。

图为煤矿云计算与大数据的体系结构设计方案

三、云计算及煤矿大数据的技术运用要点

（一）瓦斯安全预警

矿井通风设计构成了保障煤矿企业人员安全的最关键技术支撑手段，矿井瓦斯在各个不同时段的涌出量只有得到了完整准确的监测，才能在根本上有益于煤矿企业人员获得更多的安全保障[4]。具体在煤矿开采生产的实践工作中，煤矿企业人员需要确保得到瓦斯安全预警的完整科学数据，并且对于现有的瓦斯安全预警网络数据库进行必要的定期更新处理，准确识别井下瓦斯的异常涌出状况。

（二）矿井人员定位

矿井生产空间中的人员所在位置应当得到实时性的准确判断，进而有益于矿井突发事故状态下的井下操作人员顺利逃生。现阶段的煤矿大数据系统对于矿井生产操作人员的所在区域位置能够给予科学的判断，确保运用分布式的集群数据处理实施方法来识别井下人员的空间位置信息

[5]。企业管理人员通过观察人机交互的系统界面，可以做到准确与完整识别矿井操作人员的所在区域位置基本数据信息。

（三）生产应急管理

煤矿井下的全面生产运行过程包含了很多复杂的地质环境变化状况，因此决定了煤矿企业人员务必需要做到全面判断煤矿井下的现有地质环境要素，运用生产应急管理的科学实践思路方法来保障矿井安全生产。煤矿井下的自动监测视频包含了多个层面的井下生产运行数据来源，在数据挖掘的重要支撑手段影响下，现阶段的企业技术人员已经针对有效性的井下数据信息可以进行全方位的提炼获取，有助于煤矿企业人员形成科学性与完善性较强的矿井安全生产监测控制方案。

具有实时性特征的网上自动监控监测系统直接连接于中心服务器，因此能够实现针对煤矿生产运行的关键环节自动监测处理效果。作为煤矿企业的生产监管控制技术人员而言，煤矿生产技术人员必须要准确设定网上自动监控的系统各项关键运行参数，对于现有的系统运行控制参数应当给予必要的整改优化。系统执行机构能够实时接收全方位的系统自动指令数据，进而有益于煤矿企业人员达到准确判断与鉴别矿井生产运行状况的目标。

结束语：

经过分析可见，建立在并行处理以及数据自动收集分析前提下的云计算模式有益于煤矿企业人员准确预测现有的矿井安全生产运行状况，进而给出煤矿企业深入推行与实施智能化生产控制的改进路径。近些年以来，大数据与云计算的全新技术方法已经得到煤矿企业人员的充分重视，煤矿开采生产运行中的传统模式流程也在不断产生转变。在此前提下，煤矿企业人员目前有必要做到合理运用瓦斯安全预警、矿井人员自动化定位、煤矿生产应急管理等智能化技术方法，结合煤矿企业人员所在的生产空间环境来完善体系结构设计，严格保障煤矿井下的生产操作全过程安全。

参考文献：

[1]马小平,代伟.大数据技术在煤炭工业中的研究现状与应用展望[J].工矿自动化,2019,44(01):50-54.

[2]黄伟.物联网和大数据及云计算技术在煤矿安全生产中的应用研究[J].电子世界,2019(18):88.

[3]刘玉海.云计算及煤矿大数据应用研究[J].信息系统工程,2019(09):136+139.

[4]王海军,武先利.“互联网+”时代煤矿大数据应用分析[J].煤炭科学技术,2019,44(02):139-143.

[5]马小平,胡延军,缪燕子.物联网、大数据及云计算技术在煤矿安全生产中的应用研究[J].工矿自动化,2019,40(04):5-9.