数据库、关 系数据库、时序数据库等不同的数据管理引擎实现海量工业数据的 分区选择、存储、编目与索引等。 5. 应用开发和微服务技术 多语言与工具支持：支持 Java、Python、JavaScript、Ruby 和 PHP 等多种语言编译环境，并提供 Eclipse integration， JBoss Developer Studio、git 和 Jenkins 等各类开发工具，构 等各类开发工具，构 建高效便捷的集成开发环境。 微服务架构：提供涵盖服务注册、发现、通信、调用的管理 机制和运行环境，支撑基于微型服务单元集成的“松耦合”应用 开发和部署。 图形化编程：通过类似 Labview 的图形化编程工具，简化开 发流程，支持用户采用拖拽方式进行应用创建、测试、扩展等。 6. 工业数据建模与分析技术 数据分析算法：运用数学统计、机器学习及最新的人工智能 算法实现面 模块，并与云端分析交互共享，实现模型迭代生长。 （五）开发框架，微服务等新型架构大幅降低开发难度与创 新成本 1. 基于微服务架构的开发方式大幅提升工业 APP 开发效率 基于微服务的开发方式支持多种开发工具和编程语言,并通 过将通用功能进行模块化封装和复用，加快应用部署速度，降低 19 应用维护成本。例如 GE Predix 平台基于微服务提供资产绩效管 理、运营优化、资产建模、数据获取等

企业办公管理 自动化办公系统的 办公文档、人力资 源等资料 结构化 半结构化 非结构化 没有严格的时效 性要求、需要定 期同步 非实时 企业生产信息 工业控制系统 分散控制系统、可 编程控制器 PLC 结构化 需要实时监控、 实时反馈控制 实时 生产监控系统 数据采集与监视控 制系统 结构化 需要实时监控、 实时反馈控制 实时 各类传感器 外挂式传感器、条 码、射频识别 010101011010 01010101 01010101 01010101101 数据存储 二、工业大数据采集 本教材以 MySQL 为数据存储的工 具，它采用的是标准化的 SQL 语言， 使得数据的存取和更新更加容易，对于 复杂的查询也非常方便。 MySQL 的体积小、速度快、成本 低，能够及时处理上千万条记录，初步 满足和支持大数据存储所需的高并发读 写和高效率读写需求。随着其分库与分 采集 PLC 数据 二、工业大数据采集 PLC 主要由 CPU （中央处理器）、存储器、 通信接口和输入 / 输出单元组成。 存储器 CPU 通信接口 输入 输出 电源 下装 上载 编程电脑 PLC 的组成 采集 PLC 数据 二、工业大数据采集 存储器 CPU 模块 输入 / 输出单元 通信接口 功能性强 PLC 的数据存储区容量巨大，可存 储大量输入 / 输出、中间变量信

3：跨广域确定性网络 由江苏省未来网络创新研究院、清华大学、中国科学技术大学、深圳信息通信研究院等单位共 建的国家重大科技基础设施“未来网络试验设施”提出并有效验证了云网资源一体化调度、异厂商可 编程网络数据面 / 控制面互联互通、异构多云互联等技术方案。首次验证了基于 SRv6 和 FlexE/ 小 颗粒度软硬切片组合方案，为试验用户提供一个跨广域、端到端、有确定性质量保证且安全隔离的 网络连接 SRv6 构建了新一代高效 可编程的网络技术体系，有效解决了 SRv6 规模部署中面临的报文承载效率低、芯片实现难度大和设备成本高等 核心难题，将报文承载效率提升 25% 以上，为构建高可扩展、低开销的新型承载网络提供了可行路径，被 IETF 发布为 RFC9800，已获得主流设备厂商及开源社区广泛支持，已在多国运营商网络中投入实际应用，为未来网 络向全业务可编程、资源高效调度的方向演进奠定了协议基础。可围绕 低时延的网络服 务。面对星间与星地链路高动态、时变性强、断续连通等挑战，需构建时变 SRv6 星载路由协议，实现对星间与 星地链路时变特性的自适应感知与智能路由调整，为卫星网络提供高效、可靠、可编程的承载服务。该协议支持 SID 与路径的动态重构，在有限星上资源下完成轻量化、快速收敛的路由更新，保障端到端路径的持续可达与时 延稳定，并推动 SRv6 在天地网络间的控制平面扩展、SID 规划

端无须引入各种插件，即使没有任何编 程 经验的三维模型师、 设计师也可以通过拖拽实现复杂的交 互 数据分析面板层 致力于提供一套简单方便、 专业可靠、无限可能的数 据可视化最佳实践。 业务逻辑交互应用层 图形化“编程”，快速完 成业务事件流，得到可视 化的、全局的事件流线网 三维高拟真场景层 依托先进的三维实时互动 引擎技术，向使用者提供 快速场景搭建能力。 面向工业数字孪生可视化低代码开发平台 Restful 接口获 取； • 前端架构：支持 WebGL 、 WebGPU 、 Vue.js 、 Echarts 等主流框架进行开发展示。 • 后端开发语言： 系统使用 Java 、 Python 、 C# 语言开发，同时支持进行二次开发。 算法优势—逻辑架构  微服务化  可伸缩易扩展  支持同步或异步模式  与 IOT 平台 / 数据仓库完美融合  易于集成 等技术实现，使用 Vue.js 等前端框架简化开发。 中间逻辑层：采用 Java 中间件技术，实现 RESTful API 接口。 后端计算层：使用 Python 科学计算语言，选择合 适的数值计算库、并行计算库和数据库。 安全管理：加强访问控制、认证授权、数据加密 等安全管理措施。 架构特点 软件运行兼容性 数字孪生平台是面向物联网应用的 3D 可视化开发和运营平台，

感知环境、分析数据并作出决策， 为用户提供了更加便捷、智能的 生活体验。 经海量数据训练而成 大模型经过海量数据的训练 和优化，能够捕捉到数据中 的细微规律和潜在联系。 具备语言理解生成力 大模型具备卓越的语言理解 和生成能力，能够流畅地进 行自然语言交互。 可处理多样复杂任务 大模型具有高度的灵活性和 可扩展性，能够处理多样且 复杂的任务。 大模型如百科全书 大模型是人工智能领域的璀 璨明珠，其知识库广泛而深 智能体在学习到模型内部知识 不够时，利用调用外部 API 的 方式，通过获取外部实时信息、 访问专有的信息知识库等方式 更新信息。大语言模型擅长文 本处理、意图理解等，但是对 于计算等操作能力较弱。因此 需要使用工具提升大语言模型 的操作能力，常用工具包括模 块化推理、知识和语言。 01 规划 规划主要是对子目标的管理和 拆解，将大的任务拆解为小的 子任务，并对这些子任务进行 组织化建模、协作式模拟 、高级团 队 Al 应用。 https://creWAllnc/crewAl Microsoft Semantic Kernel (1) 提供轻量级 SDK, 支持多种编程语言； (2) 强调安全性、合规性和多步骤任务管理。 为企业软件提供 Al 能力增强。 https://microsoft/semantic-kernel Microsoft AutoGen (1)

，也是随着国家科技 的进步而进步的，既有丰硕的成果，也有现实的问题。 （1）上世纪 80 年代，煤矿信息化的研究主要集中在利用 DBASE 数据库 管理系统、BASIC、FORTRAN 等算法语言开展地学信息（包括地质、测量、水 文、储量及“三量”管理）、采矿信息的数据库管理、多元统计方法在矿山的应 用、地学和矿压参数的预测预报、通风网络的解算、矿山的优化设计；利用 AutoCAD 进 层。对矿井系统模型进行了面向对象分析，并对软件包实施的几个关键问题作 了简要分析，最终开发出基于 AutoCAD 的数字化矿井模型和煤矿生产技术软 件包。基于 ADS 采用原型法在 AutoCAD 平台上用 C 语言开发的露天矿采剥计 划 CAD 系统。还有一些基于 AutoCAD 的矿山专业需求二次开发研究，实现了 井田开拓和采区巷道布置图的程序化和智能化。这些理论在煤炭行业得到初步 应用。 （4）除了对采矿 通信：如果该子系统具有上位机，并且上位机软件支持 OPC SERVER，则可通过上位机软件的 OPC 方式进行通信。OPC 是以 OLE/COM 机 制作为应用程序的通信标准，OLE/COM 是一种客户/服务器模式，具有语言无 关性、代码重用性、易于集成性等优点。OPC 规范了接口函数，不管现场设备 以何种形式存在，客户都以统一的方式去访问，从而保证软件对客户的透明性， 43

能力，紧密贴合业务，探索业务场景中价值，助力企业数字化、智 能化转型。 2.1.2 技术架构 本平台技术架构，主要提供五项能力： 1、多语言聚合能力：通过构建微服务模式，服务之间形成统一 接口，可同时支持 Java、C++、python 等多种计算机语言，做到开 发语言不受限，可根据不同业务场景使用最合适技术。 2、强大数据处理能力：数据中心及存储层可对结构化、非结构 化、半结构化多种类型数据综合处理能力，加入数据中心引入大数 文件，可直接打印 A3 报表，可 以进行数据曲线趋势分析。 实时报表：热力站和计量站对所有需要的参数都具有实时报表功 能，所有的站点的参数都在一张报表上进行显示，并且具有实时的 时间显示。操作员不需要编程，就可选择所需要的参数进行实时报 表画面显示。可以进行编辑打印等工作。 通过读取历史数据库的数据，形成相应的历史报表，历史报表支 持日报表、周报表、月报表、供热季报表。操作员只需选择一次报 读取数 据库中所有的数据并能执行相应的数学运算。 系统中仅需要输入报告的目录信息，以及其他参数如点的名称或 通配符、过滤信息、搜寻时间间隔和目标打印机就能完整地对报告 组态。系统中不采用任何编程或编写来形成报告。 2）报告激活 系统的报告功能由下列方式之一激活： 用户定义的时间间隔 操作员要求 时间激活 应用程序激活 报告可预定义并自动打印输出，或根据操作员的要求打印输出。

采煤矿日常生 产几乎没有实际应用的案例或报道。 1.2.2 国内发展现状 上世纪 80 年代，煤矿信息化的研究主要集中在利用 DBASE 数 据库管理系统、BASIC、FORTRAN 等算法语言开展地学信息（包括 地质、测量、水文、储量及“三量”管理）、采矿信息的数据库管理、 多元统计方法在矿山的应用、地学和矿压参数的预测预报、通风网 络的解算、矿山的优化设计；利用 AutoCAD 进行矿图的绘制研究， 进行了面向对象分析，并对软件包实施的几个关键问题作了简要分 析，最终开发出基于 AutoCAD 的数字化矿井模型和煤矿生产技术软 件包。基于 ADS 采用原型法在 AutoCAD 平台上用 C 语言开发的露 天矿采剥计划 CAD 系统。还有一些基于 AutoCAD 的矿山专业需求 二次开发研究，实现了井田开拓和采区巷道布置图的程序化和智能 化。这些理论在煤炭行业得到初步应用。 除了对采矿 系统进行丰满，完成信息化向知识化的转变。 1.3.2 数字化矿山建设各阶段关键特征 1. 单系统自动化阶段关键特征 20 数字化矿山（自动化监控、三维综合管理平台）方案 （1）具备可靠和全面的传感和执行机构。 （2）具备可编程的控制系统。 （3）具有远程监测监控功能。 （4）单系统根据条件可以进行系统自动化运行。 2. 综合自动化阶段关键特征 （1）具备高速网络通道。 （2）实现各自动化系统的数据融合。 （3）具备一定的数据挖掘能力。

类，就像电话簿黄页中列出的企业和电话号码一样。客户（服务消费者）能够根据不 同的分类特征通过动态查询服务来查找特定的服务。这个过程被称为服务的动态发现。 服务消费者或者客户通过消息来消费服务。因为接口契约是独立于平台和语言的， 消息通常用符合 XML 模式的 XML 文档来构造。 SOA 中的不同角色的相互关系如下图 SOA 软件模型所示： 41 市级智慧能源节能监管数字化能耗监测平台建设方案 服务注册中心 Service 通过 SOAP 在 Web 上提供的软 件服务，使用 WSDL 文件进行说明，并通过 UDDI 进行注册。 XML：(Extensible Markup Language)扩展型可标记语言。面向短期的临时数据 处理、面向万维网络，是 SOAP 的基础。 SOAP ： (Simple Object Access Protocol) 简 单 对 象 存 取 协 议 。 是 XML Web 数据模型、实例数据和 XForms 用户界面， XForms 清晰的使得表单的表现与内容分离。这种分离带来新的优点： 复用（Reuse） XForms 模块可以被复用，而与其收集的信息、使用的开发平台和语言无关。 设备无关性（Deviceindependence） 用户界面控件是抽象的，仅仅指示了它们的普遍特性，这样它们可被顺利的实现 于具有不同性能的不同设备。 可达性（Accessibility）

车辆管理子系统——车辆调度 应用流程 l 在车辆关键路口 ，放置车辆计数设备。 l 车辆行驶到计数设 备 旁边→通过车辆内置 RFID 刷卡→读卡器接读取出车号信息 传输给摄像机→摄像机拍照→语言播报→显示屏显示→将数据通过 4G 网络上传。 l 多层数据存储（ 内置 SD 卡存储 ， U 盘存储 ，云平台数据存储 ，监控中心本 地 存 储）保证数据的安全。 l 刷卡记录不可修改 ，采用带约束的三角网建立面模型 ，从而快速建立露天矿区三维地形模型。 l 通过摄影测量 ，无人机和人工建模等方式 ，可以快速进行 建 筑物的三维建模。 l 各部分建模是为了矿山整个生产过程 的 三维化 ，采用 U3D 编程 技术 ， 将矿山各部分三维模型进行整合 ，形成矿山整体三维化。 》 2.4 监管平 台 三维可视监管平台 露天矿区三维地形建模