《电子技术应用》
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面向微服务架构的煤矿生产监控数据采集系统设计
电子技术应用
王磊1,黄晴2,3,尚伟栋1,苌延辉1,张晓霞2,3
1.山西天地王坡煤业有限公司,山西 晋城 048016;2.煤炭科学研究总院有限公司矿山大数据研究院,北京 100000; 3.天地科技股份有限公司,北京 100000
摘要: 针对目前的煤矿监控数据采集系统存在数据编码标准不统一、单系统运行可靠性差、数据可视工具不支持WEB方式和主机不能智能切换的问题,基于工业互联网平台技术体系,利用前后端分离和Restful API接口访问等技术,融合互联网开源报表等组件,研究设计一个面向微服务架构的煤矿生产监控数据采集系统,介绍了目前煤矿监控数据采集系统存在的问题,完成了面向微服务架构的煤矿监控数据采集系统架构设计,具体阐述了数据统一标准化、单通道采集微服务化处理、数据服务状态监控和数据可视化组件等关键技术。煤矿生产监控数据采集系统在山西天地王坡煤矿进行了工程验证,应用结果表明,按照统一标准的规范设计数据模型,通过把数据采集、数据服务、可视化等应用微服务部署运行,实现了煤矿生产监控数据采集及监视,为煤矿其他应用提供重要的数据支撑和基础保障,同时,微服务运行的方式提高了煤矿系统维护人员的运维效率。
中图分类号:TD672 文献标志码:A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.234698
中文引用格式: 王磊,黄晴,尚伟栋,等. 面向微服务架构的煤矿生产监控数据采集系统设计[J]. 电子技术应用,2023,49(12):31-37.
英文引用格式: Wang Lei,Huang Qing,Shang Weidong,et al. Design of coal mine production monitoring data collection system based on microservice architecture[J]. Application of Electronic Technique,2023,49(12):31-37.
Design of coal mine production monitoring data collection system based on microservice architecture
Wang Lei1,Huang Qing2,3,Shang Weidong1,Chang Yanhui1,Zhang Xiaoxia2,3
1.Shanxi Tiandi Wangpo Coal Mining Co..Ltd.,Jincheng048016,China;2.Research Institute of Mine Big Data, Chinese Institute of Coal Science, Beijing100000, China;3.Tiandi Science and Technology Co., Ltd., Beijing100000, China
Abstract: Aiming at the problems existing in the current coal mine monitoring data acquisition system, such as inconsistent data coding standards, poor single system operation reliability, data visualization tools that do not support the Web mode and the host cannot be switched intelligently, based on the industrial internet platform technology system, the front and rear end separation and Restful API interface access technologies are used to integrate Internet open source reports and other components, Research and design a microservices oriented coal mine production monitoring data acquisition system, introduce the existing problems of the current coal mine monitoring data acquisition system, complete the architecture design of the microservices oriented coal mine monitoring data acquisition system, and specifically elaborate the key technologies such as data unified standardization, single channel acquisition microservices processing, data service status monitoring and data and information visualization components. The coal mine production monitoring data acquisition system has been verified in Shanxi Tiandi Wangpo Coal Mine. The application results show that the data model is designed according to the unified standard specifications, and the coal mine production monitoring data acquisition and monitoring are realized through the deployment and operation of data acquisition, data service, visualization and other application microservices, which provides important data support and basic support for other applications in the coal mine. At the same time, the operation mode of microservices improves the operation and maintenance efficiency of coal mine system maintenance personnel.
Key words : micro service;industrial internet platform;single system;Restful API;front and rear end separation

0 引言

随着煤矿智能化建设的推进,煤炭行业不断加大“两化”融合的投入,基于传统架构的煤矿生产系统极大地提高了煤矿信息化能力[1-2],但数据采集仍处于单系统运行模式,业务与模块的耦合度仍相对较低。为了解决此类问题,国家提出采用工业互联网平台作为矿山赋能的智能化基础设施,通过基于工业互联网平台的微服务运行方式解决矿井生产系统单系统数据采集运行可靠性差、各业务子系统烟囱式孤岛运行等问题,为推动煤矿“统一标准、互联互通、业务重构、系统优化”提供解决方案[3-5],提高煤矿智能化生产监控水平,以新一代信息化手段实现煤矿“无人则安”的安全生产发展理念。

数据采集问题是推动煤炭行业智能化的关键环节,众多学者和企业对此开展了研究与实践。贺耀宜[6]等提出采用OID编码技术实现煤矿设备的对象标志方案,实现设备统一数据编码;采用主备方式采集设备数据,主链路正常时,备链路仅保持连接而不传数据,同时对路由协议进行优化,实现路由自发现和故障自恢复,从而保证链路的稳定可靠。孟光伟[7]提出了数据采集平台提供统一的SDK,让应用通过SDK编码获取采集数据进行可视化。李国民等[8]提出将协议封装为驱动动态链接库(Dynamic Link Library,DLL),通过采用单体进程开辟多线程加载适配协议驱动的方式实现各业务系统的数据采集。杜毅博等[9]提出自己的设备编码规则,便于后期处理过程中的数据关联分析;提出应用基于面向服务架构(SOA),调用Restful和RPC协议,研发定制化数据报表系统实现应用界面与业务逻辑的数据快速展示。


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作者信息

王磊1,黄晴2,3,尚伟栋1,苌延辉1,张晓霞2,3

(1.山西天地王坡煤业有限公司,山西 晋城 048016;2.煤炭科学研究总院有限公司矿山大数据研究院,北京 100000;
3.天地科技股份有限公司,北京 100000)




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