李長生

摘要：介紹了云計算技術(shù)及其在煤礦中的應(yīng)用。從降低成本、提高效率、提高企業(yè)競爭力和提高煤礦的安全級別四個方面的優(yōu)勢闡述了云計算技術(shù)對煤礦企業(yè)發(fā)展的意義。從觀念和意識、應(yīng)用和人才以及模式等三個方面分析了云計算技術(shù)在煤礦中應(yīng)用較少的原因，并針對這些原因提出了解決的策略。

關(guān)鍵詞：云計算；煤礦；機遇；挑戰(zhàn)

中圖分類號：TP393 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）36-8614-02

當(dāng)前，我國的煤炭產(chǎn)量已經(jīng)穩(wěn)居世界第一，約占全球產(chǎn)量的一半[1]。但煤礦企業(yè)日子普遍不好過，價格持續(xù)低迷，煤炭進口量屢創(chuàng)新高。進口煤由于價格優(yōu)勢大，很受市場歡迎，對我國的煤炭企業(yè)造成很大的沖擊。究其原因，主要是我國的煤炭企業(yè)的技術(shù)含量較低，造成單位產(chǎn)量低。同時，隨著用工成本的上升，這一矛盾會更加突出。煤炭企業(yè)若不增加科技含量，提高效率，降低成本，則在全球一體化的市場競爭中就很難勝出。怎樣才能做到這一點呢？筆者認為在當(dāng)前的信息技術(shù)社會條件下，應(yīng)使企業(yè)與最新的信息技術(shù)進行深度融合，增強科技效率，提高生產(chǎn)率，以信息化促企業(yè)發(fā)展。

目前的信息技術(shù)領(lǐng)域中，云計算是最能降低企業(yè)的信息技術(shù)投入，同時又能使企業(yè)獲得最大收益的新技術(shù)，被稱為信息技術(shù)領(lǐng)域的第三次技術(shù)革命。煤炭企業(yè)應(yīng)緊緊抓住本次技術(shù)革命的契機，以技術(shù)促發(fā)展，才能使企業(yè)再次獲得騰飛。哪什么是云計算？它又能給煤炭開采企業(yè)帶來什么樣的改變呢？

1 云計算

隨著計算機以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，單機性能面臨瓶頸，且單位成本較高。是否可以用網(wǎng)絡(luò)替代單機為我們來提供優(yōu)質(zhì)價廉的高性能服務(wù)，以降低企業(yè)成本。呢？云計算正是在這種背景下被提出的。它一般提供三部分服務(wù)：（1）基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS），由云服務(wù)商提供底層的硬件或虛擬機資源構(gòu)成。提供計算、數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡(luò)通訊等資源； （2）平臺即服務(wù)（PaaS），為云應(yīng)用程序開發(fā)者提供一個平臺來開發(fā)各種的云應(yīng)用軟件；（3）軟件即服務(wù)（SaaS），為使用云服務(wù)的客戶提供各種應(yīng)用軟件[2]。它的特點是：超大規(guī)模、虛擬化、高可靠性、高通用性、高擴展性、按需服務(wù)、性價比高等。這些技術(shù)特點都非常適合煤炭企業(yè)的的信息化建設(shè)。

2 云計算在煤礦中的應(yīng)用

云計算是一種基于web的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，煤礦只需通過符合標(biāo)準(zhǔn)的方式接入云系統(tǒng)即可將資源切換到自己需要的應(yīng)用上。而無需單獨購買網(wǎng)絡(luò)存儲、服務(wù)器等硬件設(shè)備，不用建造自己的數(shù)據(jù)中心，也不必購買昂貴的軟件。這些都可以通過租用的方式來實現(xiàn)，這就節(jié)約了企業(yè)的大量成本。

如上所述，云計算由三部分服務(wù)組成，這三部分大多由社會提供，不必自建，可以大大減輕煤礦負擔(dān)。針對煤礦的采煤系統(tǒng)、掘進系統(tǒng)、機電系統(tǒng)，運輸系統(tǒng)，通風(fēng)系統(tǒng)，排水系統(tǒng)和安全監(jiān)控等七大系統(tǒng)。煤礦企業(yè)只需投資這七大系統(tǒng)的前端信息采集點，將采集點設(shè)備連接到云計算網(wǎng)絡(luò)上，煤礦的管理人員和技術(shù)人員可以不限時間、不限區(qū)域的直接通過網(wǎng)絡(luò)用瀏覽器以授權(quán)方式來查看生產(chǎn)和管理的各個環(huán)節(jié)，會大大的提高工作效率。

3 煤礦應(yīng)用云計算的優(yōu)勢

3.1 降低企業(yè)成本

在傳統(tǒng)的煤礦企業(yè)中，七大系統(tǒng)都是分散的，沒有融合[3]。各系統(tǒng)有自己的專門管理和維護技術(shù)人員，各系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)難會降低系統(tǒng)效率，也會加大企業(yè)開支。在云計算技術(shù)環(huán)境下，可以將各個系統(tǒng)都連到云網(wǎng)絡(luò)上。企業(yè)不需要組建專用網(wǎng)絡(luò)，降低企業(yè)的建網(wǎng)成本。利用云網(wǎng)絡(luò)來同時監(jiān)控生產(chǎn)和管理的整個過程，既降低勞動強度，又提高工作的安全便捷和舒適性。使用人員也少很多，可以大大降低人員成本。在設(shè)備的投入上，各個系統(tǒng)的信息采集點由煤礦投入，利用線路將其連接到云網(wǎng)絡(luò)上。系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲和計算資源都可以放到云服務(wù)商所提供的云網(wǎng)上，不用企業(yè)自己投資[4]。甚至管理，都可以全部交給云。云由社會或其他的云公司專門提供。煤礦所需的硬件資源、軟件資源和數(shù)據(jù)及其管理都可以通過向云公司租用的方式來使用，這樣就會節(jié)省大量的軟硬件設(shè)備投資和管理人員的支出。煤礦只需投入數(shù)據(jù)終端，通過數(shù)據(jù)終端以授權(quán)方式利用瀏覽器連接到云端來查看、控制和管理設(shè)備運作。真正實現(xiàn)了資源共享、動態(tài)分配。

3.2 方便快捷的提高工作效率

利用云計算可以實現(xiàn)真正的隨時隨地移動辦公、管理和控制。它不必安裝，不用IT人員、也沒有棘手問題。無論身處何地，只要有終端連上網(wǎng)絡(luò)，如電腦、手機等。就可以查看當(dāng)前的設(shè)備工作情況、管理情況等。能使管理者在第一時間實時的了解煤礦的生產(chǎn)、管理和經(jīng)營銷售等情況。也可以通過云上存儲設(shè)備存儲的過去數(shù)據(jù)來對比了解企業(yè)當(dāng)前的狀況，便于管理者做出快速的企業(yè)決策。

3.3 提高煤炭企業(yè)的競爭力

目前，很多煤炭企業(yè)都是封閉的。通過云計算的虛擬化技術(shù)將 IT 資源和煤炭開采的新技術(shù)進行有效整合，讓大家在一個社會化的IT平臺上，實現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)鏈整體的信息交換和協(xié)同。也可形成用戶與煤炭企業(yè)之間的互動。云計算網(wǎng)絡(luò)上的分布于各個單位的傳感器可隨時感知、測量、捕獲和傳遞信息，并將這些信息傳遞給煤炭云平臺。煤炭開采企業(yè)可以根據(jù)這些信息隨時調(diào)整生產(chǎn)、銷售等企業(yè)策略，使企業(yè)在市場的競爭中能依據(jù)市場狀況快隨反應(yīng)。市場有什么動態(tài)，企業(yè)可以馬上做出反應(yīng)，并快速進入市場。由于網(wǎng)絡(luò)是一個整體，它在提高資源利用率、快速交付應(yīng)用、加速業(yè)務(wù)需求響應(yīng)、降低運營管理復(fù)雜度等方面都為企業(yè)提供了強有力的保障[5]。另外，這也是一個基于創(chuàng)新的平臺，企業(yè)的內(nèi)部和外部，不同企業(yè)，甚至不同行業(yè)都可以基于這個平臺合作。所有這些都能增強企業(yè)活力和應(yīng)變能力，提高企業(yè)在市場一體化環(huán)境下的競爭力。

3.4 提高煤礦的安全管理水平

基于云計算的煤礦安全管理信息系統(tǒng)，一般采用集中管理、分布式處理模式構(gòu)建。整個系統(tǒng)采用樹形由四級平臺構(gòu)成[6]。分別是國家局的一級監(jiān)察中心，省級的二級監(jiān)察中心，市/集團的三級以及到煤礦的四級管理的安全監(jiān)管監(jiān)察系統(tǒng)。endprint

其中煤礦的井下數(shù)據(jù)信息采集點由各種傳感器和監(jiān)控分站組成，負責(zé)采集并上傳井下瓦斯、風(fēng)速、溫度、濕度、負壓、水壓、運輸、電力、設(shè)備運行狀態(tài)參數(shù)及機電設(shè)備開停、風(fēng)門開關(guān)、設(shè)備供電狀態(tài)等開關(guān)量參數(shù)。采集到的數(shù)據(jù)通過云網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到上一級的云數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心由云服務(wù)供應(yīng)商提供，負責(zé)給煤炭生產(chǎn)企業(yè)提供安全生產(chǎn)監(jiān)測和預(yù)警服務(wù)。數(shù)據(jù)中心將實時監(jiān)測數(shù)據(jù)存人云端數(shù)據(jù)庫，運用其強大的運算能力，通過數(shù)據(jù)挖掘算法在歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)中尋找和當(dāng)前實時監(jiān)測數(shù)據(jù)相匹配的數(shù)據(jù)模型，從而判斷當(dāng)前井下安全生產(chǎn)狀況并提供預(yù)警[7]。并在發(fā)生事故時，通過云計算網(wǎng)絡(luò)的各級平臺可以將井下監(jiān)測、指揮調(diào)度、應(yīng)急救援等集成為一體的安全監(jiān)測調(diào)度指揮平臺。該平臺可以以有線或通過GPRS 和 CDMA 無線網(wǎng)絡(luò)傳輸信息。無線主要為不具備有線網(wǎng)絡(luò)條件的煤礦企業(yè)，如地理覆蓋范圍較大的煤礦，提供低成本、效率高、見效快的數(shù)據(jù)傳輸平臺。同時，可通過短信方式將報警信息發(fā)送到相關(guān)人員的手機上。

綜上，云計算能實現(xiàn)各級煤礦監(jiān)控數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測、遠程傳輸、實時數(shù)據(jù)查詢、歷史數(shù)據(jù)查詢及安全情況分析等功能。主管部門可對所轄煤礦進行遠程管理及調(diào)控，相關(guān)的報警信息可及時發(fā)送到相關(guān)人員的移動終端或手機上。有利于煤礦企業(yè)對報警事件的及時處理及快速反應(yīng)，大大加強了煤礦生產(chǎn)企業(yè)的安全管理?？蓪崿F(xiàn)煤礦安全監(jiān)督監(jiān)管部門與企業(yè)的整體信息化構(gòu)建，有效杜絕安全生產(chǎn)管理上人為造成的某些隱患。

4 云計算在煤礦應(yīng)用中的挑戰(zhàn)

當(dāng)前，云計算在煤礦中的應(yīng)用還較少，面臨一些挑戰(zhàn)。究其原因，主要有以下幾點。

4.1 觀念誤，意識差

多數(shù)的煤礦企業(yè)的管理者對計算機技術(shù)了解不夠，認為煤礦是能源開采企業(yè)，是勞動力密集型產(chǎn)業(yè)，計算機技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用很多不是必須的。云計算更是沒聽過，所以很難意識到云計算技術(shù)對企業(yè)的作用。管理者由此造成的投入不足更制約了云計算技術(shù)在煤礦企業(yè)中的推廣。

4.2 應(yīng)用少，人才缺

云計算是計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新的應(yīng)用，這些技術(shù)有些還處在初級階段，要把它大規(guī)模的應(yīng)用于具體煤礦企業(yè)也需要一個相當(dāng)長的消化時間。此外，由于是新技術(shù)應(yīng)用，應(yīng)用人才缺乏也是制約發(fā)展的一大因素。人才的缺乏一方面源自此類人才培養(yǎng)的難度大、要求高。另一方面也表現(xiàn)在企業(yè)在人員培訓(xùn)上的投入不足。

4.3 模式偏，應(yīng)用窄。

多數(shù)煤礦企業(yè)在運用云計算時的特點是小、散、點，沒有形成大的面應(yīng)用。只是將云計算視為技術(shù)和信息資源方面提供的輔助，沒有發(fā)揮出云計算的強大數(shù)據(jù)處理能力。沒有與其他的相關(guān)措施結(jié)合起來，沒有將其融入到企業(yè)的整體管理中去。

5 克服挑戰(zhàn)提高應(yīng)用的方法

要想使云計算能更好的為煤礦服務(wù)，應(yīng)從以下幾方面著手。

5.1 改變觀念，增強應(yīng)用

煤礦的管理者要增強云計算應(yīng)用意識，用云計算技術(shù)加快煤炭生產(chǎn)企業(yè)間的信息資源共享，建立行業(yè)信息資源庫。通過網(wǎng)絡(luò)源源不斷的迅速向信息需求者傳遞各種資源。要認識到云計算擁有更為廣闊的應(yīng)用空間，是煤礦實現(xiàn)企業(yè)高效運作的必然選擇。

5.2 培養(yǎng)人才，創(chuàng)新應(yīng)用

煤礦經(jīng)營者要重視云計算在企業(yè)中的作用。要積極培養(yǎng)、引進相關(guān)的專業(yè)人才。要對相關(guān)方面的人才進行系統(tǒng)的云計算培訓(xùn)，要以各大院校和科研機構(gòu)為目標(biāo)，積極吸納相關(guān)方面的技術(shù)和管理人才。同時科研院所也要依據(jù)企業(yè)的實際需求和變化，進行技術(shù)創(chuàng)新，將新的技術(shù)應(yīng)用更好的服務(wù)與煤礦企業(yè)。

5.3 重構(gòu)模式，拓展應(yīng)用

應(yīng)建立云計算與企業(yè)發(fā)展需求的長效機制。煤礦企業(yè)運用云計算的模式隨著云計算技術(shù)的改進和企業(yè)的發(fā)展要不斷改變。云計算應(yīng)用模式要靈活變動，要跟上企業(yè)發(fā)展的步伐，符合企業(yè)的實際應(yīng)用。要擴展應(yīng)用范圍，應(yīng)將煤礦中的云計算融入到云物聯(lián)和云教育中去。只有通過云計算相關(guān)資源的拓展運用，才能促進煤礦企業(yè)的科學(xué)化決策、自動化管控的能力不斷提高。

在當(dāng)前的大環(huán)境普遍不景氣的情況下，各個煤炭企業(yè)都在尋找突破口，尋求企業(yè)的發(fā)展機遇?？茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，只有從科技和管理上下功夫，才能擺脫困境。云計算作為一種先進的信息技術(shù)，對煤炭企業(yè)的機遇是可以降低企業(yè)的投入成本，提高各部門的工作效率，加大企業(yè)的快速反應(yīng)能力，提升安全管理水平等。挑戰(zhàn)是人們的觀念跟不上、人才短缺、應(yīng)用少、老、等。企業(yè)只要克服這些挑戰(zhàn)，就能迎來煤礦云計算的春天，使企業(yè)獲得更好發(fā)展。

參考文獻：

[1] BP. BP世界能源統(tǒng)計年鑒，2012年版[R]. 2012.6.

[2] 陳康，鄭緯民.云計算：系統(tǒng)實例與研究現(xiàn)狀[J].軟件學(xué)報，2009，20（5）.

[3] 張靜.現(xiàn)代煤礦實時生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案[J].煤礦機械，2013，34（02）.

[4] 林子雨，賴永炫，林琛，等.云數(shù)據(jù)庫研究[J].軟件學(xué)報，2012，23（5）.

[5] 裴忠民，李波，徐碩，等.基于云計算的煤礦物聯(lián)網(wǎng)一體化平臺體系架構(gòu)[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2012，40（9）.

[6] 程寬，臧東輝，張國鋒.基于云計算的煤礦安全監(jiān)管信息系統(tǒng)[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2012，172（4）.

[7] 李昊昱，盧建軍，衛(wèi)晨.基于云計算的煤礦安全監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)研究[J].工礦自動化，2013，39（3）.endprint