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摘要：介绍了云计算技术及其在煤矿中的应用。从降低成本、提高效率、提高企业竞争力和提高煤矿的安全级别四个方面的优势阐述了云计算技术对煤矿企业发展的意义。从观念和意识、应用和人才以及模式等三个方面分析了云计算技术在煤矿中应用较少的原因，并针对这些原因提出了解决的策略。
关键词：云计算；煤矿；机遇；挑战
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）36-8614-02
当前，我国的煤炭产量已经稳居世界第一，约占全球产量的一半[1]。但煤矿企业日子普遍不好过，价格持续低迷，煤炭进口量屡创新高。进口煤由于价格优势大，很受市场欢迎，对我国的煤炭企业造成很大的冲击。究其原因，主要是我国的煤炭企业的技术含量较低，造成单位产量低。同时，随着用工成本的上升，这一矛盾会更加突出。煤炭企业若不增加科技含量，提高效率，降低成本，则在全球一体化的市场竞争中就很难胜出。怎样才能做到这一点呢？笔者认为在当前的信息技术社会条件下，应使企业与最新的信息技术进行深度融合，增强科技效率，提高生产率，以信息化促企业发展。
目前的信息技术领域中，云计算是最能降低企业的信息技术投入，同时又能使企业获得最大收益的新技术，被称为信息技术领域的第三次技术革命。煤炭企业应紧紧抓住本次技术革命的契机，以技术促发展，才能使企业再次获得腾飞。哪什么是云计算？它又能给煤炭开采企业带来什么样的改变呢？
1 云计算
随着计算机以及网络技术的发展，单机性能面临瓶颈，且单位成本较高。是否可以用网络替代单机为我们来提供优质价廉的高性能服务，以降低企业成本。呢？云计算正是在这种背景下被提出的。它一般提供三部分服务：（1）基础设施即服务（IaaS），由云服务商提供底层的硬件或虚拟机资源构成。提供计算、数据存储和网络通讯等资源； （2）平台即服务（PaaS），为云应用程序开发者提供一个平台来开发各种的云应用软件；（3）软件即服务（SaaS），为使用云服务的客户提供各种应用软件[2]。它的特点是：超大规模、虚拟化、高可靠性、高通用性、高扩展性、按需服务、性价比高等。这些技术特点都非常适合煤炭企业的的信息化建设。
2 云计算在煤矿中的应用
云计算是一种基于web的网络服务，煤矿只需通过符合标准的方式接入云系统即可将资源切换到自己需要的应用上。而无需单独购买网络存储、服务器等硬件设备，不用建造自己的数据中心，也不必购买昂贵的软件。这些都可以通过租用的方式来实现，这就节约了企业的大量成本。
如上所述，云计算由三部分服务组成，这三部分大多由社会提供，不必自建，可以大大减轻煤矿负担。针对煤矿的采煤系统、掘进系统、机电系统，运输系统，通风系统，排水系统和安全监控等七大系统。煤矿企业只需投资这七大系统的前端信息采集点，将采集点设备连接到云计算网络上，煤矿的管理人员和技术人员可以不限时间、不限区域的直接通过网络用浏览器以授权方式来查看生产和管理的各个环节，会大大的提高工作效率。
3 煤矿应用云计算的优势
3.1 降低企业成本
在传统的煤矿企业中，七大系统都是分散的，没有融合[3]。各系统有自己的专门管理和维护技术人员，各系统之间协调难会降低系统效率，也会加大企业开支。在云计算技术环境下，可以将各个系统都连到云网络上。企业不需要组建专用网络，降低企业的建网成本。利用云网络来同时监控生产和管理的整个过程，既降低劳动强度，又提高工作的安全便捷和舒适性。使用人员也少很多，可以大大降低人员成本。在设备的投入上，各个系统的信息采集点由煤矿投入，利用线路将其连接到云网络上。系统数据的存储和计算资源都可以放到云服务商所提供的云网上，不用企业自己投资[4]。甚至管理，都可以全部交给云。云由社会或其他的云公司专门提供。煤矿所需的硬件资源、软件资源和数据及其管理都可以通过向云公司租用的方式来使用，这样就会节省大量的软硬件设备投资和管理人员的支出。煤矿只需投入数据终端，通过数据终端以授权方式利用浏览器连接到云端来查看、控制和管理设备运作。真正实现了资源共享、动态分配。
3.2 方便快捷的提高工作效率
利用云计算可以实现真正的随时随地移动办公、管理和控制。它不必安装，不用IT人员、也没有棘手问题。无论身处何地，只要有终端连上网络，如电脑、手机等。就可以查看当前的设备工作情况、管理情况等。能使管理者在第一时间实时的了解煤矿的生产、管理和经营销售等情况。也可以通过云上存储设备存储的过去数据来对比了解企业当前的状况，便于管理者做出快速的企业决策。
3.3 提高煤炭企业的竞争力
目前，很多煤炭企业都是封闭的。通过云计算的虚拟化技术将 IT 资源和煤炭开采的新技术进行有效整合，让大家在一个社会化的IT平台上，实现煤炭产业链整体的信息交换和协同。也可形成用户与煤炭企业之间的互动。云计算网络上的分布于各个单位的传感器可随时感知、测量、捕获和传递信息，并将这些信息传递给煤炭云平台。煤炭开采企业可以根据这些信息随时调整生产、销售等企业策略，使企业在市场的竞争中能依据市场状况快随反应。市场有什么动态，企业可以马上做出反应，并快速进入市场。由于网络是一个整体，它在提高资源利用率、快速交付应用、加速业务需求响应、降低运营管理复杂度等方面都为企业提供了强有力的保障[5]。另外，这也是一个基于创新的平台，企业的内部和外部，不同企业，甚至不同行业都可以基于这个平台合作。所有这些都能增强企业活力和应变能力，提高企业在市场一体化环境下的竞争力。
3.4 提高煤矿的安全管理水平
基于云计算的煤矿安全管理信息系统，一般采用集中管理、分布式处理模式构建。整个系统采用树形由四级平台构成[6]。分别是国家局的一级监察中心，省级的二级监察中心，市/集团的三级以及到煤矿的四级管理的安全监管监察系统。 其中煤矿的井下数据信息采集点由各种传感器和监控分站组成，负责采集并上传井下瓦斯、风速、温度、湿度、负压、水压、运输、电力、设备运行状态参数及机电设备开停、风门开关、设备供电状态等开关量参数。采集到的数据通过云网络发送到上一级的云数据中心。数据中心由云服务供应商提供，负责给煤炭生产企业提供安全生产监测和预警服务。数据中心将实时监测数据存人云端数据库，运用其强大的运算能力，通过数据挖掘算法在历史监测数据中寻找和当前实时监测数据相匹配的数据模型，从而判断当前井下安全生产状况并提供预警[7]。并在发生事故时，通过云计算网络的各级平台可以将井下监测、指挥调度、应急救援等集成为一体的安全监测调度指挥平台。该平台可以以有线或通过GPRS 和 CDMA 无线网络传输信息。无线主要为不具备有线网络条件的煤矿企业，如地理覆盖范围较大的煤矿，提供低成本、效率高、见效快的数据传输平台。同时，可通过短信方式将报警信息发送到相关人员的手机上。
综上，云计算能实现各级煤矿监控数据的实时监测、远程传输、实时数据查询、历史数据查询及安全情况分析等功能。主管部门可对所辖煤矿进行远程管理及调控，相关的报警信息可及时发送到相关人员的移动终端或手机上。有利于煤矿企业对报警事件的及时处理及快速反应，大大加强了煤矿生产企业的安全管理。可实现煤矿安全监督监管部门与企业的整体信息化构建，有效杜绝安全生产管理上人为造成的某些隐患。
4 云计算在煤矿应用中的挑战
当前，云计算在煤矿中的应用还较少，面临一些挑战。究其原因，主要有以下几点。
4.1 观念误，意识差
多数的煤矿企业的管理者对计算机技术了解不够，认为煤矿是能源开采企业，是劳动力密集型产业，计算机技术在企业中的应用很多不是必须的。云计算更是没听过，所以很难意识到云计算技术对企业的作用。管理者由此造成的投入不足更制约了云计算技术在煤矿企业中的推广。
4.2 应用少，人才缺
云计算是计算机网络技术的新的应用，这些技术有些还处在初级阶段，要把它大规模的应用于具体煤矿企业也需要一个相当长的消化时间。此外，由于是新技术应用，应用人才缺乏也是制约发展的一大因素。人才的缺乏一方面源自此类人才培养的难度大、要求高。另一方面也表现在企业在人员培训上的投入不足。
4.3 模式偏，应用窄。
多数煤矿企业在运用云计算时的特点是小、散、点，没有形成大的面应用。只是将云计算视为技术和信息资源方面提供的辅助，没有发挥出云计算的强大数据处理能力。没有与其他的相关措施结合起来，没有将其融入到企业的整体管理中去。
5 克服挑战提高应用的方法
要想使云计算能更好的为煤矿服务，应从以下几方面着手。
5.1 改变观念，增强应用
煤矿的管理者要增强云计算应用意识，用云计算技术加快煤炭生产企业间的信息资源共享，建立行业信息资源库。通过网络源源不断的迅速向信息需求者传递各种资源。要认识到云计算拥有更为广阔的应用空间，是煤矿实现企业高效运作的必然选择。
5.2 培养人才，创新应用
煤矿经营者要重视云计算在企业中的作用。要积极培养、引进相关的专业人才。要对相关方面的人才进行系统的云计算培训，要以各大院校和科研机构为目标，积极吸纳相关方面的技术和管理人才。同时科研院所也要依据企业的实际需求和变化，进行技术创新，将新的技术应用更好的服务与煤矿企业。
5.3 重构模式，拓展应用
应建立云计算与企业发展需求的长效机制。煤矿企业运用云计算的模式随着云计算技术的改进和企业的发展要不断改变。云计算应用模式要灵活变动，要跟上企业发展的步伐，符合企业的实际应用。要扩展应用范围，应将煤矿中的云计算融入到云物联和云教育中去。只有通过云计算相关资源的拓展运用，才能促进煤矿企业的科学化决策、自动化管控的能力不断提高。
在当前的大环境普遍不景气的情况下，各个煤炭企业都在寻找突破口，寻求企业的发展机遇。科学技术是第一生产力，只有从科技和管理上下功夫，才能摆脱困境。云计算作为一种先进的信息技术，对煤炭企业的机遇是可以降低企业的投入成本，提高各部门的工作效率，加大企业的快速反应能力，提升安全管理水平等。挑战是人们的观念跟不上、人才短缺、应用少、老、等。企业只要克服这些挑战，就能迎来煤矿云计算的春天，使企业获得更好发展。
参考文献：
[1] BP. BP世界能源统计年鉴，2012年版[R]. 2012.6.
[2] 陈康，郑纬民.云计算：系统实例与研究现状[J].软件学报，2009，20（5）.
[3] 张静.现代煤矿实时生产监控系统解决方案[J].煤矿机械，2013，34（02）.
[4] 林子雨，赖永炫，林琛，等.云数据库研究[J].软件学报，2012，23（5）.
[5] 裴忠民，李波，徐硕，等.基于云计算的煤矿物联网一体化平台体系架构[J].煤炭科学技术，2012，40（9）.
[6] 程宽，臧东辉，张国锋.基于云计算的煤矿安全监管信息系统[J].应用能源技术，2012，172（4）.
[7] 李昊昱，卢建军，卫晨.基于云计算的煤矿安全监测预警系统研究[J].工矿自动化，2013，39（3）.
关键词：云计算；煤矿；机遇；挑战
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）36-8614-02
当前，我国的煤炭产量已经稳居世界第一，约占全球产量的一半[1]。但煤矿企业日子普遍不好过，价格持续低迷，煤炭进口量屡创新高。进口煤由于价格优势大，很受市场欢迎，对我国的煤炭企业造成很大的冲击。究其原因，主要是我国的煤炭企业的技术含量较低，造成单位产量低。同时，随着用工成本的上升，这一矛盾会更加突出。煤炭企业若不增加科技含量，提高效率，降低成本，则在全球一体化的市场竞争中就很难胜出。怎样才能做到这一点呢？笔者认为在当前的信息技术社会条件下，应使企业与最新的信息技术进行深度融合，增强科技效率，提高生产率，以信息化促企业发展。
目前的信息技术领域中，云计算是最能降低企业的信息技术投入，同时又能使企业获得最大收益的新技术，被称为信息技术领域的第三次技术革命。煤炭企业应紧紧抓住本次技术革命的契机，以技术促发展，才能使企业再次获得腾飞。哪什么是云计算？它又能给煤炭开采企业带来什么样的改变呢？
1 云计算
随着计算机以及网络技术的发展，单机性能面临瓶颈，且单位成本较高。是否可以用网络替代单机为我们来提供优质价廉的高性能服务，以降低企业成本。呢？云计算正是在这种背景下被提出的。它一般提供三部分服务：（1）基础设施即服务（IaaS），由云服务商提供底层的硬件或虚拟机资源构成。提供计算、数据存储和网络通讯等资源； （2）平台即服务（PaaS），为云应用程序开发者提供一个平台来开发各种的云应用软件；（3）软件即服务（SaaS），为使用云服务的客户提供各种应用软件[2]。它的特点是：超大规模、虚拟化、高可靠性、高通用性、高扩展性、按需服务、性价比高等。这些技术特点都非常适合煤炭企业的的信息化建设。
2 云计算在煤矿中的应用
云计算是一种基于web的网络服务，煤矿只需通过符合标准的方式接入云系统即可将资源切换到自己需要的应用上。而无需单独购买网络存储、服务器等硬件设备，不用建造自己的数据中心，也不必购买昂贵的软件。这些都可以通过租用的方式来实现，这就节约了企业的大量成本。
如上所述，云计算由三部分服务组成，这三部分大多由社会提供，不必自建，可以大大减轻煤矿负担。针对煤矿的采煤系统、掘进系统、机电系统，运输系统，通风系统，排水系统和安全监控等七大系统。煤矿企业只需投资这七大系统的前端信息采集点，将采集点设备连接到云计算网络上，煤矿的管理人员和技术人员可以不限时间、不限区域的直接通过网络用浏览器以授权方式来查看生产和管理的各个环节，会大大的提高工作效率。
3 煤矿应用云计算的优势
3.1 降低企业成本
在传统的煤矿企业中，七大系统都是分散的，没有融合[3]。各系统有自己的专门管理和维护技术人员，各系统之间协调难会降低系统效率，也会加大企业开支。在云计算技术环境下，可以将各个系统都连到云网络上。企业不需要组建专用网络，降低企业的建网成本。利用云网络来同时监控生产和管理的整个过程，既降低劳动强度，又提高工作的安全便捷和舒适性。使用人员也少很多，可以大大降低人员成本。在设备的投入上，各个系统的信息采集点由煤矿投入，利用线路将其连接到云网络上。系统数据的存储和计算资源都可以放到云服务商所提供的云网上，不用企业自己投资[4]。甚至管理，都可以全部交给云。云由社会或其他的云公司专门提供。煤矿所需的硬件资源、软件资源和数据及其管理都可以通过向云公司租用的方式来使用，这样就会节省大量的软硬件设备投资和管理人员的支出。煤矿只需投入数据终端，通过数据终端以授权方式利用浏览器连接到云端来查看、控制和管理设备运作。真正实现了资源共享、动态分配。
3.2 方便快捷的提高工作效率
利用云计算可以实现真正的随时随地移动办公、管理和控制。它不必安装，不用IT人员、也没有棘手问题。无论身处何地，只要有终端连上网络，如电脑、手机等。就可以查看当前的设备工作情况、管理情况等。能使管理者在第一时间实时的了解煤矿的生产、管理和经营销售等情况。也可以通过云上存储设备存储的过去数据来对比了解企业当前的状况，便于管理者做出快速的企业决策。
3.3 提高煤炭企业的竞争力
目前，很多煤炭企业都是封闭的。通过云计算的虚拟化技术将 IT 资源和煤炭开采的新技术进行有效整合，让大家在一个社会化的IT平台上，实现煤炭产业链整体的信息交换和协同。也可形成用户与煤炭企业之间的互动。云计算网络上的分布于各个单位的传感器可随时感知、测量、捕获和传递信息，并将这些信息传递给煤炭云平台。煤炭开采企业可以根据这些信息随时调整生产、销售等企业策略，使企业在市场的竞争中能依据市场状况快随反应。市场有什么动态，企业可以马上做出反应，并快速进入市场。由于网络是一个整体，它在提高资源利用率、快速交付应用、加速业务需求响应、降低运营管理复杂度等方面都为企业提供了强有力的保障[5]。另外，这也是一个基于创新的平台，企业的内部和外部，不同企业，甚至不同行业都可以基于这个平台合作。所有这些都能增强企业活力和应变能力，提高企业在市场一体化环境下的竞争力。
3.4 提高煤矿的安全管理水平
基于云计算的煤矿安全管理信息系统，一般采用集中管理、分布式处理模式构建。整个系统采用树形由四级平台构成[6]。分别是国家局的一级监察中心，省级的二级监察中心，市/集团的三级以及到煤矿的四级管理的安全监管监察系统。 其中煤矿的井下数据信息采集点由各种传感器和监控分站组成，负责采集并上传井下瓦斯、风速、温度、湿度、负压、水压、运输、电力、设备运行状态参数及机电设备开停、风门开关、设备供电状态等开关量参数。采集到的数据通过云网络发送到上一级的云数据中心。数据中心由云服务供应商提供，负责给煤炭生产企业提供安全生产监测和预警服务。数据中心将实时监测数据存人云端数据库，运用其强大的运算能力，通过数据挖掘算法在历史监测数据中寻找和当前实时监测数据相匹配的数据模型，从而判断当前井下安全生产状况并提供预警[7]。并在发生事故时，通过云计算网络的各级平台可以将井下监测、指挥调度、应急救援等集成为一体的安全监测调度指挥平台。该平台可以以有线或通过GPRS 和 CDMA 无线网络传输信息。无线主要为不具备有线网络条件的煤矿企业，如地理覆盖范围较大的煤矿，提供低成本、效率高、见效快的数据传输平台。同时，可通过短信方式将报警信息发送到相关人员的手机上。
综上，云计算能实现各级煤矿监控数据的实时监测、远程传输、实时数据查询、历史数据查询及安全情况分析等功能。主管部门可对所辖煤矿进行远程管理及调控，相关的报警信息可及时发送到相关人员的移动终端或手机上。有利于煤矿企业对报警事件的及时处理及快速反应，大大加强了煤矿生产企业的安全管理。可实现煤矿安全监督监管部门与企业的整体信息化构建，有效杜绝安全生产管理上人为造成的某些隐患。
4 云计算在煤矿应用中的挑战
当前，云计算在煤矿中的应用还较少，面临一些挑战。究其原因，主要有以下几点。
4.1 观念误，意识差
多数的煤矿企业的管理者对计算机技术了解不够，认为煤矿是能源开采企业，是劳动力密集型产业，计算机技术在企业中的应用很多不是必须的。云计算更是没听过，所以很难意识到云计算技术对企业的作用。管理者由此造成的投入不足更制约了云计算技术在煤矿企业中的推广。
4.2 应用少，人才缺
云计算是计算机网络技术的新的应用，这些技术有些还处在初级阶段，要把它大规模的应用于具体煤矿企业也需要一个相当长的消化时间。此外，由于是新技术应用，应用人才缺乏也是制约发展的一大因素。人才的缺乏一方面源自此类人才培养的难度大、要求高。另一方面也表现在企业在人员培训上的投入不足。
4.3 模式偏，应用窄。
多数煤矿企业在运用云计算时的特点是小、散、点，没有形成大的面应用。只是将云计算视为技术和信息资源方面提供的辅助，没有发挥出云计算的强大数据处理能力。没有与其他的相关措施结合起来，没有将其融入到企业的整体管理中去。
5 克服挑战提高应用的方法
要想使云计算能更好的为煤矿服务，应从以下几方面着手。
5.1 改变观念，增强应用
煤矿的管理者要增强云计算应用意识，用云计算技术加快煤炭生产企业间的信息资源共享，建立行业信息资源库。通过网络源源不断的迅速向信息需求者传递各种资源。要认识到云计算拥有更为广阔的应用空间，是煤矿实现企业高效运作的必然选择。
5.2 培养人才，创新应用
煤矿经营者要重视云计算在企业中的作用。要积极培养、引进相关的专业人才。要对相关方面的人才进行系统的云计算培训，要以各大院校和科研机构为目标，积极吸纳相关方面的技术和管理人才。同时科研院所也要依据企业的实际需求和变化，进行技术创新，将新的技术应用更好的服务与煤矿企业。
5.3 重构模式，拓展应用
应建立云计算与企业发展需求的长效机制。煤矿企业运用云计算的模式随着云计算技术的改进和企业的发展要不断改变。云计算应用模式要灵活变动，要跟上企业发展的步伐，符合企业的实际应用。要扩展应用范围，应将煤矿中的云计算融入到云物联和云教育中去。只有通过云计算相关资源的拓展运用，才能促进煤矿企业的科学化决策、自动化管控的能力不断提高。
在当前的大环境普遍不景气的情况下，各个煤炭企业都在寻找突破口，寻求企业的发展机遇。科学技术是第一生产力，只有从科技和管理上下功夫，才能摆脱困境。云计算作为一种先进的信息技术，对煤炭企业的机遇是可以降低企业的投入成本，提高各部门的工作效率，加大企业的快速反应能力，提升安全管理水平等。挑战是人们的观念跟不上、人才短缺、应用少、老、等。企业只要克服这些挑战，就能迎来煤矿云计算的春天，使企业获得更好发展。
参考文献：
[1] BP. BP世界能源统计年鉴，2012年版[R]. 2012.6.
[2] 陈康，郑纬民.云计算：系统实例与研究现状[J].软件学报，2009，20（5）.
[3] 张静.现代煤矿实时生产监控系统解决方案[J].煤矿机械，2013，34（02）.
[4] 林子雨，赖永炫，林琛，等.云数据库研究[J].软件学报，2012，23（5）.
[5] 裴忠民，李波，徐硕，等.基于云计算的煤矿物联网一体化平台体系架构[J].煤炭科学技术，2012，40（9）.
[6] 程宽，臧东辉，张国锋.基于云计算的煤矿安全监管信息系统[J].应用能源技术，2012，172（4）.
[7] 李昊昱，卢建军，卫晨.基于云计算的煤矿安全监测预警系统研究[J].工矿自动化，2013，39（3）.