“矿山云”地质数据分布存储与数据挖掘在赤峰柴矿的应用

鲍玉鹏，陈 伟

（赤峰柴胡栏子黄金矿业有限公司，内蒙古 赤峰 024039）

“云计算”是分布式处理、并行处理和网格计算的发展，它实现了软件、硬件等资源的充分利用，最为显著的特点就是非常高的性价比、不需要维护、安全性非常高、弹性扩展计算有效性强、存储能力强等。在构思云计算蓝图的过程中，用户不再需要对服务器以及各种软件进行单独购买，只需要购买各种相关的服务即可，例如：具有软件功能、数据服务的服务；具有网络资源、硬件资源的服务等，只需要在电脑上安装一个浏览器，就可以实现等同本地的操作，以此有效的处理、加工“云端”数据。在此过程中，用户也不需要担心安装、备份与升级硬件、操作系统的过程中再存在什么问题了，更加不需要注意数据安全方面的问题，因为这部分问题可以由云计算中心来负责把关，还可以实现计算能力以及存储容量等的无限扩展。

1 地质信息框架的建立

人为加工数据和设备采集数据被传输到数据中心，再由云计算平台对数据进行管理、处理、计算、发布等业务操作，客户再通过应用接口访问各种数据资源、计算资源等。

数据中心采用集中式和分布式进行管理，对于大数据传输而言，互联网是一个简易的手段，一般情况下，都会在一个地方放置计算节点和存储节点，对于那些已经存好数据的节点来说，采取这个配置的方法是可以实现框架调试任务的高效执行的，并且还可以高效利用整个集群的网络带宽，还可以整体提升将处理数据的速度。

2 “矿山云”分布存储单元数据库的建立（地质物联网数据中心）

各种电子罗盘、全站仪（日常工作中的地质测量）、电法仪器、磁法仪器、钻探设备等（地勘单位勘查报告）搜集的一手资料，通过各种方式采集或人为加工的数据统一存储到“地质数据中心”，这些数据包括属性数据和空间数据。例如地质图件数据库（包括中段平面图、矿体纵投影图、剖面图、矿区地质图、环境影响现状图、水文地质图、工程地质图等）、钻孔数据库（钻孔柱状、钻孔编录）、地质资料库（岩心、矿级科研成果、高校企业合作成果、矿山地学文献、勘查行业标准和规范、技术成果和方法）。这样，以物联网为地质信息采集的触角，采用云计算进行柴矿地质数据存储、分析、计算形成完整框架，为“云端”内地质数据挖掘提供了蓝图。

3 “矿山云”数据挖掘单元的建立（应用层）

对地质物联网数据中心传来的数据进行处理和分析，并筛选、开发满足各专业需求的业务模型，并形成矿山生产运营中心，数字化、绿色矿山建设中心，科研创新、基础建设中心等。通过服务等技术手段构建开放式的数据集成与共享平台。

用户通过web共享服务等方式访问“矿山云”应用平台，根据业务需要构建不同的智能系统，给出资源潜力，找矿预测、灾害预警决策分析结果等。可能的应用有矿山实时监测分析、实物地质资料管理与应用，资源储量动态计算、地质环境实时动态、尾矿坝稳定性监测分析、权证动态审批等。

4 创新点、先进性

随着大数据时代的到来，我们需要有效的使用物联网技术、互联网技术、云计算技术等，在采取现进技术的过程中，需要严格以地质勘查实际结果为基础，完善信息化融合性技术框架的针对构建。

4.1 提出云计算基本架构

云计算技术提供服务主要基于“一切皆服务”的基础理念以及“按需服务”的基础理念，基于地质领域实际情况完善云计算平台的搭建，以此提供各种各样的优质服务，例如：松散耦合的服务、不同粒度的服务等。有机融合分布于不同服务器平台上的“地质云滴”，以此为基础得到“地质小云”，之后结合构成地质大云组织，以此实现不同层次需求以及不同角度需求的根本性满足。

4.2 提出了“矿山云”总体框架模型

采用虚拟化技术实现的方法，设计了矿山云存储方案，提出了服务链处理及数据融合等方法，采用服务组件技术，使用真实数据进行了地质大数据的分布式管理、集中式服务模式的验证，取得了良好效果，为矿山管理一张图建设提供参考。

5 项目经济效益和社会效益

（1）实现“人在干、数在转、云在算”，切实增强地质探矿与信息管理的主动化、精确化和预判化。

（2）可以有效减少赤峰柴矿在数据存储、数据分析等方面的投入，为柴矿节约成本，可接入井下实时数据，通过大数据分析对井下安全生产健康体检预报，对高危环境、高危设备分析判断，并以数据和曲线的形式展示判断结果，提高井下的生产安全效益，提高矿山运营管理部门的整体信息化系统运行效率，有效提高柴矿安全和生产技术现代化管理水平。

（3）有利于加强矿区地质资料的系统管理。目前赤峰柴矿地质资料实现汇交、库存管理、借阅等全流程管理。若将地质资料进行系统化的清理跟整理，在电子标签中嵌入编目后的资料，以此为基础，实现库存管理、借阅管理等的智能化发展，我们需要实现地质资料社会化服务的有效推进，以此实现潜在价值的更好发挥。

（4）打造科学数字矿山。通过将各类传感器、红外装置等安装在矿山巷道、采掘面、运输车辆等部位，传感器、红外装置等设备会第一时间采集来一些关键的信息，之后对信息进行及时的反馈，之后矿山管理中心会得到这部分信息，得到数字化矿山，是从地下到地上的，为后期的一系列工作提供有效的参考。

（5）有序地“开采”地质大数据奉献更多的金矿。充分地利用正在从海量走向大数据的地质领域数据，结合矿产资源评价、预测、勘探、开采等需求，采用云计算等数据挖掘方法进行分析，找出有价值的知识与规律，为赤峰柴矿开展的找矿突破工作提供有效的信息支撑。

6 结语

通过建立对外的“公有云”、内部管理的“私有云”、黄金矿山行业的“行业云”，采购相应的软件、硬件设备，搭建规划更大适合于全集团地质管理领域应用的云存储、云计算平台，进行示范和推广使用，将进一步推动山东黄金可持续发展。