導 讀
《產業轉型研究》?？八钠诳镌诎l行后收獲了強烈反響，得到了產業界的一致好評。日前，《產業轉型研究》?？谖迤诳镆颜娇l。本公眾號會對《產業轉型研究》專刊第五期中所收錄文章進行持續報道，歡迎各位讀者關注。
本文為清華大學互聯網產業研究院產業轉型顧問委員會委員、中國煤炭科工集團有限公司科學技術委員會顧問委員、特聘專家、中煤能源股份有限公司原副總裁祁和剛，煤炭科學研究總院有限公司研究員張建中、武光城，中國煤炭科工集團有限公司工程師焦月發表于《產業轉型研究》?？?2022 年第 5 期 總第 333 期的文章，特此分享，以饗讀者。
《產業轉型研究》?？谖迤?/span>
文/祁和剛、張建中、武光城、焦月
祁和剛
清華大學互聯網產業研究院產業轉型顧問委員會委員
中國煤炭科工集團有限公司科學技術委員會顧問委員、特聘專家
中煤能源股份有限公司原副總裁
張建中、武光城
焦月
煤炭是我國工業發展基礎能源?！笆濉睍r期，煤炭工業整體面貌發生了顯著變化，能源安全保障的基礎更加穩固?！笆奈濉奔敖窈筝^長一個時期，煤炭工業改革發展機遇與挑戰并存，我國宏觀經濟將繼續保持中高速發展，能源需求保持穩定增長，煤炭作為我國兜底保障能源的地位和作用還很難改變。“十四五”時期是我國全面推進社會主義現代化建設向第二個百年奮斗目標進軍的開端，為如期實現碳達峰、碳中和的戰略目標，需加快建設清潔低碳、安全高效的現代煤炭工業體系，形成煤炭工業高質量發展新格局。
2020 年 2 月，國家能源局、應急部等8部門聯合制定發布了《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》，指出煤礦智能化是煤炭工業高質量發展的核心技術支撐，將人工智能、工業物聯網、云計算、大數據、機器人、智能裝備等與現代煤炭開發利用深度融合，形成全面感知、實時互聯、分析決策、自主學習、動態預測、協同控制的智能系統，實現煤礦開拓、采掘(剝)、運輸、通風、洗選、安全保障、經營管理等過程的智能化運行，對于提升煤礦安全生產水平、保障煤炭穩定供應具有重要意義。推廣新一代信息技術應用，分級建設智能化平臺是煤礦智能化建設的重要任務之一，其依賴于煤礦生產管理經營大數據的綜合管控。在煤礦行業集聚不同生產模式、不同地質條件煤礦企業的數據，深度整合數據信息，深耕數據應用場景，以龐大的數據中心加上專用的數據終端，形成數據采集、信息萃取、價值傳遞的完整鏈條，能夠實現煤礦行業數據價值最大化。
十九屆五中全會提出，要發展數字經濟，推進數字產業化和產業數字化，推動數字經濟和實體經濟深度融合。煤炭企業需要充分把握數字經濟的新機遇，聚焦數字化轉型“新賽道”，全面推進數字化轉型。為推動煤炭工業高質量發展，煤炭工業要走出一條安全綠色智能開發和清潔高效低碳利用之路，就必須進行煤礦智能化建設和數字化轉型。但智能化建設過程中面臨的數據規范、數據挖掘、數據孤島等瓶頸問題尚未根本解決，企業內部數據煙囪林立，企業外部數據難以打通，無法形成數據產業生態。為此，構建行業大數據中心和數字化生態迫在眉睫。
當前，煤礦智能化建設已經拉開帷幕，各大煤礦企業及研究機構已經認識到數據賦能的關鍵性，紛紛建立企業內部大數據中心，以便于對數據進行存儲與處理，構建其企業數據資產。但是目前針對煤礦工業場景的數據深度處理方法研究較少，難以發揮大數據的價值。究其原因，主要存在以下問題：
基于數據的智能化建設以及信息的提取應在數據積累達到一定數據級后進行特征提取與多源數據融合?，F有各煤炭企業數據中心多點建設，各企業之間數據形成數據煙囪，難以有效整合數據資源，數據模型構建無從談起。
由于煤礦場景復雜多變，亟須具有專業背景及了解煤礦工藝的相關技術人員進行專業化的處理，才能夠實現數據信息化?，F有數據由各大煤礦企業進行數據存儲，專業研究人員可接觸到的數據較少，而煤礦企業面對數據又無從下手，造成數據上下游無法打通，因此亟須從行業層面上構建數據生態，使數據的研究、開發、應用與優化成為有機整體。
由于中小型煤礦企業缺乏資金支持，其數據缺乏整合和處理，造成極大的數據浪費，已形成數據孤島，因此亟須從行業層面上構建云服務，為這些企業提供資源、算力及運維服務，降低其智能化建設成本，推進全國煤礦智能化建設一盤棋。
目前各企業在建設自有數據中心的同時，也租用了部分公有云服務。由于煤礦企業面向生產，其生產安全是第一要務，公有云所部署的系統繁復，對于煤礦數據安全難以進行有效管控，為煤礦數據安全帶來隱患，亟須專門面向煤礦行業的云服務，實現數據安全全面管控。
針對上述問題，加快大數據、人工智能、工業互聯等新技術與煤炭行業的快速融合，為整個煤炭行業搭建云計算服務中心，提供數據資產統一監管和煤炭智慧大腦決策，有利于煤炭工業生產力水平向更高層次躍升注入了新的活力。
由中國煤炭工業協會發起，中國煤炭科工集團承建的“煤智云”大數據中心，致力于打通煤炭行業數據上下游，構建煤炭行業數據產業結構，促進煤炭行業整體數字化轉型，為煤炭行業相關政府部門、企業、研究機構及從業者提供云資源、算力及數據服務，推動煤炭行業企業、設備、系統、產品、技術、服務等全產業鏈、全要素上云，開展數字產業活動，實現煤炭行業數據標準化、統一化，提高行業數據安全管理水平。
“煤智云”大數據中心實現煤炭全產業鏈從資源規劃、礦井設計、裝備制造、安全生產、洗選運銷、技術服務、客戶市場等全過程數字化，圍繞數據采集、傳輸、存儲、建模、分析、可視化等全過程、全生命周期、全要素的數據價值利用，為國家及行業提供全面的技術賦能服務，支撐煤炭產業數字化轉型。
按照實際業務發展需求，科學優化服務器、存儲設備和網絡設備等資源配置，采用云架構技術，構建高擴展性、可快速部署和拓展、穩定性強、安全可靠、易于管理整合的基礎設施平臺。為了將傳統硬件資源最大化共享，屏蔽底層硬件的異構性和組網的復雜性，采用虛擬化技術，將底層服務器、存儲、網絡、安全等傳統物理設備進行資源池化處理，構建統一的計算、存儲、網絡和安全資源池。為上層應用和平臺提供運行穩定、安全隔離、按需獲取的信息化資源，實現基礎設施資源的統一管理，對上層應用提供按需配置、彈性擴展、即取即用的物理資源服務、虛擬主機服務、分布式存儲、虛擬負載均衡服務等基礎資源服務。最大限度解決煤炭行業各企業、機構資源浪費及重復建設的問題。
作為煤炭行業業務應用統一的業務支撐平臺，主要研發虛擬化服務管理系統、大數據管理系統、應用集成支撐系統。
對于虛擬化服務管理系統，采用先進的虛擬化技術，實現與基礎設施平臺的適配，構建全局可見的可垂直擴展和水平擴展的彈性運行環境，采用“平臺+應用+服務”的設計理念，借鑒互聯網開放平臺（開放的環境、開放的資源、開放的能力）的設計思路，通過底層的資源隔離和資源調度技術，將應用中間件、數據庫等組件服務進行多用戶化，通過接口服務、管理控制臺以及命令行等不同方式為煤炭行業全域業務應用提供互不干擾的各類基礎組件服務。比如建設相互隔離的分布式文件系統，實現對各業務部門的數據集中管理、分布式存儲。
對于大數據管理系統，基于 Hadoop 運行框架及其生態組件，建設煤炭行業大數據資源管理系統，規范大數據采集、治理、管理、應用及運營機制，打破行業“資源孤島”，遏制企業內部系統重復建設，解決數據碎片問題，提高資源使用效率，實現煤炭行業大數據資源的統一整合，建立數據資源統一標準，基于標準化數據資源對外提供統一的數據服務接口，服務于煤炭行業信息化應用建設，形成統一的平臺化管理運維能力。
對于應用集成支撐系統，圍繞煤炭行業業務特點，以全中心資源共享開放為核心，面向專業應用提供快速構建的通用業務支撐服務，統一用戶、統一認證、統一權限，以滿足不同用戶的需求。統一匯聚煤炭行業共性服務接口（數據服務接口和應用服務接口），通過抽取和提煉應用系統的共性業務需求，進行模塊化封裝，基于應用支撐平臺提供的API網關服務能力，將共性業務模塊以接口的形式對外發布，支持其他業務應用訪問及調用，滿足業務應用的快速開發需求。
智能應用作為“煤智云”大數據中心的一體化前端應用和業務承載，面向數據轉化和服務資源，以可視化、高互動體驗、可配置、參數化等方式服務煤炭產業鏈中的企業、院校、機構的信息中心、各級政府部門等，通過打造數據服務通用門戶和專用接入終端，讓數據價值、服務資源信息同相關人員快速對接。
智能應用層面向煤炭行業機構、企業等不同層級用戶，融合信息數據，聚集上下游業務應用，打破信息屏障和孤島，實現數據資源共享、服務資源增值、數據標準統一、問題故障定位等，提供全面的智能應用服務，包括不限于設備全生命周期管理、煤礦安全生產大數據服務、安全態勢預警、專家遠程會診、供應鏈協同、煤炭資源規劃等應用。
構建多端應用基礎門戶，滿足PC端、云桌面、移動APP、小程序/公眾號等信息集成與應用服務，實現用戶快速瀏覽。整合應用、集合信息、聚集數據，打破信息屏障和孤島，具備數據資源展示、服務資源展示、數據標準展示和平臺管理等對外綜合服務能力。
構建統一的運維管理體系，按照“一切資源化、資源目錄化”的原則，實現所有基礎設施資源、各類軟件資源、數據資源、應用資源、服務資源等的統一運營運維管理。
按照國家信息安全等級保護三級認證技術要求，構建“煤智云”大數據中心“安全可信、可管可控、智能運營”的統一安全管理體系，提供安全的通訊網絡、區域邊界、計算環境及管理中心，為“煤智云”大數據中心信息系統安全保駕護航。
“煤智云”大數據中心面向煤炭行業產業鏈提供全面技術賦能服務。在現場層，“煤智云”大數據中心為回采、掘進、運輸等各工作場景提供數據分析服務和算力服務，實現煤機裝備間的互聯互通；在企業層，“煤智云”大數據中心為不同煤機制造企業、煤炭生產企業及煤炭服務企業提供數據共享，打通上下游企業數據流，進一步提升煤炭企業數字化水平，提升生產效率；在產業層，“煤智云”大數據中心為煤炭勘探、煤機制造、煤炭開采、煤炭運銷、鋼鐵冶金、煤炭化工等企業提供數據賦能服務，煤智云作為煤炭產業協作平臺，為產業鏈各環節提供數據支撐，引領煤炭產業數字化轉型。
2021 年的“十四五”規劃中，數字中國建設被提到新的高度，促進了云計算產業的創新發展。大數據時代已經來臨，煤炭工業發展亟須與新一代信息技術深度融合，解決制約煤炭工業高質量發展的關鍵技術及瓶頸問題。煤炭行業大數據中心的出現，為構建煤炭數據產業結構、建立行業標準體系、消除信息孤島、發展融合數字化生態成為可能。
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朱栩葶老師：
聯系電話：010-83021220
郵箱地址：zhuxt6@sem.tsinghua.edu.cn
內容來源｜《產業轉型研究》2022年第五期 總第333期
編輯｜段文秀
審核、責編｜楊帆
