电熔镁砂是一种高温耐火材料,广泛应用在航空航天、化工冶金、建筑材料等领域,属于重要的战略资源。电熔镁砂熔炼过程复杂,其熔炼过程中对应产生大量的生产过程数据。随着技术发展,企业采集数据愈发完善,除了生产过程中的电流、电压等传统关系型传感器数据,还增强了对操作日志、视频与音频等流媒体数据的采集。因此,当下生产过程数据具有结构复杂,价值密度大的特点,对积累的大量数据进行快速有效地分析,挖掘出数据所包含的机理和过程信息对于企业合理规划生产,实现生产智能化,从而节约成本提高效率有重要的指导意义。但是,传统单一数据管理系统只能对单一结构的数据进行管理,无法对多结构、多种类的异构数据进行高效统一管理;而且不同的数据库系统在数据存储、数据组织方式等方面的差异给资源管理、关系管理、行为管理带来巨大的时间开销和高额硬件成本。随着大数据平台的发展,非结构化数据库快速兴起,因此本文采用分布式存储架构对工业异构数据管理系统进行设计。异构数据管理系统在实现传统的结构化数据的存储管理功能的基础上,增加对非结构化数据的存储、查询和管理。本文从工厂实际需求出发,依托东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室的面向流程制造的工业大数据管理系统研发计划开展研究。针对传统单一数据管理系统的局限性,设计开发了电熔镁炉异构数据管理系统,对电熔镁炉异构数据进行高效管理,同时将该系统应用于辽宁省某电熔镁砂厂,应用效果验证了本系统的有效性与实用性。本文的具体主要研究内容如下。首先,面向电熔镁砂生产企业对异构数据管理系统的需求,针对现有电熔镁炉数据管理系统的功能单一数据孤立等问题,结合物联网异构数据管理系统,依托最新数据管理架构,设计了电熔镁炉异构数据管理系统,功能包括数据采集、数据传输、数据存储、数据查询和数据显示。其次,针对各异构数据（结构化与非结构化）间彼此孤立关联性差的问题,设计实现异构数据的统一存储查询解决方案,根据对批量数据查询的实际需求,以查询响应时间为依据,分析并调节数据存储组件的相关参数,实现数据查询性能的优化。再次,结合电熔镁砂生产企业的通信带宽,依据电熔镁砂数据传输过程中数据包的大小,以系统时延和吞吐量为性能指标,对比分析所提出的多个数据传输的解决方案,在满足数据吞吐量的前提下选择时延最小的数据传输方案。同时,结合实际背景,对相关的计算任务通过并行计算进行时间优化,提高了通信任务的执行效率。最后,将本文开发的系统应用于辽宁省大石桥市某电熔镁砂厂,对其功能进行工业应用验证,主要包括数据采集,数据传输,数据存储,数据查询,数据显示等功能验证等,同时进行系统性能验证。应用验证效果表明本文开发的电熔镁炉异构数据管理系统很好地满足了工业生产过程对数据高效管理的需求,提高了企业数据管理水平。