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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇安全生產(chǎn)數(shù)字化，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
一、指導(dǎo)思想
以關(guān)于安全生產(chǎn)工作的重要批示和講話精神為指導(dǎo)，堅持科學(xué)發(fā)展、安全發(fā)展理念，建立以生產(chǎn)經(jīng)營單位（含學(xué)校、醫(yī)院、影劇院等具有較高安全風(fēng)險的事業(yè)單位，下同）分級分類管理為基礎(chǔ)，以隱患排查治理標(biāo)準(zhǔn)體系為支撐，以網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)為平臺，以生產(chǎn)經(jīng)營單位自查自報、部門實時監(jiān)控為核心的新型隱患排查治理工作體系，健全隱患排查治理長效機制，逐步形成情況能掌握、過程能記錄、責(zé)任能明晰、監(jiān)管全覆蓋的安全生產(chǎn)隱患排查治理工作新格局，全面落實生產(chǎn)經(jīng)營單位安全管理主體責(zé)任和行業(yè)主管部門直接監(jiān)管、安全監(jiān)管部門綜合監(jiān)管、地方政府屬地監(jiān)管責(zé)任，切實防范和遏制各類生產(chǎn)安全事故。
二、實施步驟
（一）制定方案，動員部署（2013年11月）
各責(zé)任單位根據(jù)全市統(tǒng)一部署，結(jié)合實際，制定隱患排查治理“兩化”體系建設(shè)實施方案，組建“兩化”體系建設(shè)工作領(lǐng)導(dǎo)小組和工作專班，細(xì)化工作職責(zé)、內(nèi)容和程序，進(jìn)行動員部署。
區(qū)政府成立隱患排查治理“兩化”體系建設(shè)工作領(lǐng)導(dǎo)小組，領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室設(shè)在區(qū)安監(jiān)局。
（二）調(diào)查摸底，分類分級（2013年11月-2014年2月）
1．摸清底數(shù)。按照屬地原則，各街辦鄉(xiāng)、管委會分別對轄區(qū)內(nèi)所有生產(chǎn)經(jīng)營單位開展摸底調(diào)查，掌握其類型、規(guī)模、產(chǎn)品、原材料、安全生產(chǎn)相關(guān)情況等基礎(chǔ)信息，督促填報《生產(chǎn)經(jīng)營單位安全生產(chǎn)基本情況調(diào)查表》（附件1），建立基礎(chǔ)信息電子檔案；區(qū)直各行業(yè)主管部門對直接監(jiān)管的生產(chǎn)經(jīng)營單位同步開展調(diào)查，為分類分級監(jiān)管奠定基礎(chǔ)。
2．分類匯總。在全面摸底調(diào)查的基礎(chǔ)上，按照分類要求，對生產(chǎn)經(jīng)營單位按工業(yè)生產(chǎn)、礦山開采、化學(xué)品、煙花爆竹、工程建筑、道路運輸、水上交通、人員聚集和其它共9大類進(jìn)行分類統(tǒng)計（附件2），建立基礎(chǔ)臺帳。
3．監(jiān)管分級。在9大類企業(yè)中，按生產(chǎn)經(jīng)營單位安全生產(chǎn)工作的風(fēng)險高低和難易程度分為重點監(jiān)管、一般監(jiān)管和自主管理三大類。
（1）分級及監(jiān)管權(quán)限劃分
重點監(jiān)管生產(chǎn)經(jīng)營單位主要指礦山、?；贰熁ū褚约捌渌?guī)模以上生產(chǎn)經(jīng)營單位。生產(chǎn)經(jīng)營單位按規(guī)模大小、風(fēng)險高低、安全監(jiān)管工作難易程度分A、B、C、D四級。A級按行業(yè)分類由省安全生產(chǎn)綜合監(jiān)管部門或行業(yè)主管部門負(fù)責(zé)監(jiān)管；B級按行業(yè)分類由市安全生產(chǎn)綜合監(jiān)管部門或行業(yè)主管部門負(fù)責(zé)監(jiān)管；C級按行業(yè)分類由縣（市、區(qū)）安全生產(chǎn)綜合監(jiān)管部門或行業(yè)主管部門負(fù)責(zé)監(jiān)管；D級按行業(yè)分類由鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街辦）負(fù)責(zé)監(jiān)管。
一般監(jiān)管生產(chǎn)經(jīng)營單位指重點監(jiān)管以外的風(fēng)險程度一般的中、小型生產(chǎn)經(jīng)營單位。一般監(jiān)管生產(chǎn)經(jīng)營單位原則上由縣級安全生產(chǎn)綜合監(jiān)管部門或行業(yè)主管部門負(fù)責(zé)監(jiān)管。
自主管理生產(chǎn)經(jīng)營單位指風(fēng)險程度不高的小型、微型生產(chǎn)經(jīng)營單位。自主管理生產(chǎn)經(jīng)營單位原則上由鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街辦）負(fù)責(zé)監(jiān)管。
（2）重點監(jiān)管生產(chǎn)經(jīng)營單位分級確認(rèn)
對重點監(jiān)管生產(chǎn)經(jīng)營單位按行業(yè)進(jìn)行分類統(tǒng)計，確定納入本級監(jiān)管的生產(chǎn)經(jīng)營單位名單和建議由上級部門監(jiān)管的名單，并填寫《分級監(jiān)管生產(chǎn)經(jīng)營單位名單確認(rèn)表》（附件3），報區(qū)“兩化”體系建設(shè)辦公室。
區(qū)“兩化”體系建設(shè)辦公室根據(jù)各責(zé)任單位上報的生產(chǎn)經(jīng)營單位名單，研究確定由區(qū)級負(fù)責(zé)監(jiān)管的名單，提出建議由市級負(fù)責(zé)監(jiān)管的名單。
（三）編制指南，培訓(xùn)人員（2013年11月-2014年3月）
1．編制指南。按照省安監(jiān)局分行業(yè)編制的《隱患排查指南》樣本,各生產(chǎn)經(jīng)營單位對照本行業(yè)隱患排查標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合本單位實際，制定個性化的隱患排查指南，明確排查事項、排查部位、排查頻次、治理要求、責(zé)任單位及責(zé)任人員，為錄入“兩化”系統(tǒng)作準(zhǔn)備。
2．建立信息管理員和信息員隊伍。區(qū)安全生產(chǎn)綜合監(jiān)管部門及行業(yè)主管部門、各街道辦事處、鄉(xiāng)人民政府、區(qū)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)管委會、解放路步行街管委會根據(jù)工作任務(wù)確定信息管理員；各類生產(chǎn)經(jīng)營單位確定信息員。
3．分級培訓(xùn)。區(qū)行業(yè)主管部門、各街道辦事處、鄉(xiāng)人民政府、區(qū)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)管委會、解放路步行街管委會的信息管理員和轄區(qū)內(nèi)生產(chǎn)經(jīng)營單位的信息員由區(qū)安監(jiān)局負(fù)責(zé)組織培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容為基本信息錄入、企業(yè)安全檢查標(biāo)準(zhǔn)、安全隱患自查自報工作的方法及步驟、數(shù)據(jù)庫操作等。
（四）登錄系統(tǒng)，兩化融合（2014年4月1日-2014年12月）
1．各級信息管理員、各生產(chǎn)經(jīng)營單位信息員登錄省“兩化”管理系統(tǒng)，填寫注冊信息進(jìn)行初始注冊，經(jīng)審核通過后登錄該系統(tǒng),并補充完善本地、本行業(yè)、本單位相關(guān)基礎(chǔ)信息。
2．各生產(chǎn)經(jīng)營單位根據(jù)系統(tǒng)提供的《省安全生產(chǎn)事故隱患排查標(biāo)準(zhǔn)》或本單位編制的《隱患排查指南》，實施不漏項的安全檢查和整改，并將檢查及整改情況錄入系統(tǒng)。
3．各監(jiān)管部門根據(jù)分級監(jiān)管權(quán)限，對監(jiān)管對象隱患排查治理工作全程實時監(jiān)管。對系統(tǒng)反映連續(xù)15天沒有開展隱患排查治理工作的，實施有針對性地執(zhí)法檢查，并將執(zhí)法文書上傳系統(tǒng)。
（五）總結(jié)完善，全面覆蓋（2014年12月-2015年12月）
“兩化”體系建設(shè)單位要進(jìn)行認(rèn)真總結(jié)，不斷完善系統(tǒng)運用。從2014年12月起，請各責(zé)任單位分別制定“兩化”體系建設(shè)實施方案，全面推行。2015年實現(xiàn)“兩化”體系全覆蓋。
三、保障措施
（一）政府主導(dǎo)，部門聯(lián)動。建設(shè)隱患排查治理“兩化”體系是區(qū)政府確立的一項安全生產(chǎn)重要制度。為強力推進(jìn)全區(qū)“兩化”體系建設(shè)工作，區(qū)政府成立區(qū)安全生產(chǎn)隱患排查治理“兩化”體系建設(shè)工作領(lǐng)導(dǎo)小組，區(qū)政府分管安全生產(chǎn)工作的副區(qū)長任組長，區(qū)政府辦分管安全生產(chǎn)工作的副主任和區(qū)安監(jiān)局局長任副組長，各街道辦事處、鄉(xiāng)人民政府、區(qū)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)管委會、解放路步行街管委會及區(qū)直各行業(yè)主管部門分管安全生產(chǎn)工作的負(fù)責(zé)人為成員。領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)區(qū)“兩化”體系建設(shè)辦公室，辦公室設(shè)在區(qū)安監(jiān)局，具體負(fù)責(zé)“兩化”體系建設(shè)工作的組織、指導(dǎo)、協(xié)調(diào)、推進(jìn)。
[關(guān)鍵詞] 物聯(lián)網(wǎng) 數(shù)字化煤礦 生產(chǎn)監(jiān)控
引言
在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，煤炭行業(yè)占據(jù)著舉足輕重的地位，同時煤礦安全生產(chǎn)也關(guān)系到人民群眾的生命和財產(chǎn)安全，各級政府也在不斷地采取新措施來保證煤礦的安全生產(chǎn)[1]。隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)同樣可應(yīng)用到煤炭行業(yè)，進(jìn)而加快煤礦的數(shù)字化建設(shè)。本文將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到數(shù)字化煤礦生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)中，以降本增效為目標(biāo)，能夠提升我國煤礦企業(yè)的數(shù)字化水平。
一、物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概念
1 物聯(lián)網(wǎng)的定義物聯(lián)網(wǎng)，是在“互聯(lián)網(wǎng)”的基礎(chǔ)上，將其用戶端延伸和擴(kuò)展到任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信的一種網(wǎng)絡(luò)概念。嚴(yán)格而言，物聯(lián)網(wǎng)的定義是[2]：通過射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念。
2物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)感知、互聯(lián)、智能是物聯(lián)網(wǎng)存在的基礎(chǔ)，因此學(xué)術(shù)界將物聯(lián)網(wǎng)劃分為三個層次：底層是用來采集數(shù)據(jù)的感知層；中間層是進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)層；最上層則是應(yīng)用層。
物聯(lián)網(wǎng)感知層能夠獲取真實世界中的數(shù)據(jù)，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ)。通常，感知層包括數(shù)據(jù)的采集、近距離傳輸：首先通過傳感器等先進(jìn)的設(shè)備來采集數(shù)據(jù)；而后通過藍(lán)牙、紅外、現(xiàn)場總線等數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)來傳遞采集的數(shù)據(jù)。
物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的基礎(chǔ)是現(xiàn)有的通信網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)，是對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的拓展，能夠利用長距離有線和無線通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等各種數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，把感知層采集到的數(shù)據(jù)信息可靠安全地進(jìn)行傳送，為數(shù)據(jù)在遠(yuǎn)端進(jìn)行智能處理和分析決策提供強有力的數(shù)據(jù)支持。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層是數(shù)字化信息技術(shù)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)的深度融合，能夠結(jié)合行業(yè)需求，進(jìn)而實現(xiàn)智能化。應(yīng)用層充分體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)智能處理數(shù)據(jù)的特點，把感知和傳輸來的信息進(jìn)行分析處理，并提供正確的決策，實現(xiàn)智能化的管理，為用戶提供豐富的特定服務(wù)。
二、數(shù)字化煤礦的概念
“數(shù)字化煤礦”主要指利用計算機和各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實現(xiàn)對井下設(shè)備的自動控制，同時把煤礦的井下環(huán)境信息、設(shè)備工況信息呈現(xiàn)在統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺上。調(diào)度室能夠?qū)崟r把握以網(wǎng)絡(luò)為核心的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，構(gòu)成數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、模塊化的新型煤礦生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。
建立完整的煤礦四維地理信息系統(tǒng)是實現(xiàn)數(shù)字化煤礦的基礎(chǔ)。以此能夠建立起精細(xì)的煤礦三維地質(zhì)模型、二維電子礦圖、井巷工程以及數(shù)字化地面物理模型，這樣能夠?qū)γ旱V按照時間順序、空間順序（地理位置）進(jìn)行可視管理和透明管理。同時利用先進(jìn)可靠的傳感器和監(jiān)控監(jiān)測技術(shù)，管理地面的各種生產(chǎn)活動，動態(tài)的監(jiān)控井下一通三防、機電運輸、水文地測、采掘工程各種生產(chǎn)情況變化，進(jìn)而能夠?qū)崟r的掌握煤礦的生產(chǎn)設(shè)施、生產(chǎn)進(jìn)度的各項數(shù)據(jù)指標(biāo)。
建設(shè)數(shù)字化煤礦，能夠提高煤礦生產(chǎn)效率、增加安全系數(shù)、增強企業(yè)的活力與競爭力。煤礦數(shù)字化建設(shè)，也是資源調(diào)度、指揮決策、搶險救災(zāi)的重要手段，能大幅度地提高抗災(zāi)救災(zāi)能力。
三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在數(shù)字化煤礦生產(chǎn)監(jiān)控中的應(yīng)用
煤礦安全生產(chǎn)關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民群眾的生命財產(chǎn)安全。如何強化煤礦安全管理模式，實現(xiàn)管理的現(xiàn)代化、數(shù)字化已成為國內(nèi)外煤礦企業(yè)關(guān)注的重點?；谖锫?lián)網(wǎng)的全面感知、可靠傳送、智能處理這些特點，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)過程中，不僅能夠提高煤礦的安全生產(chǎn)，同時也能推動其信息化、數(shù)字化發(fā)展。以下就物聯(lián)網(wǎng)在數(shù)字化煤礦生產(chǎn)監(jiān)控中的應(yīng)用進(jìn)行分析與展望。
1監(jiān)控礦井環(huán)境煤礦的井下生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜、工作場所黑暗狹窄、采掘工作面隨時移動、地質(zhì)條件不斷發(fā)生變化，這就要求對煤礦的生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)控，主要包括對井下空氣的監(jiān)測、對井下設(shè)備的監(jiān)測等?；谖锫?lián)網(wǎng)的安全監(jiān)控系統(tǒng)，主要用來監(jiān)測空氣質(zhì)量以及設(shè)備的運行情況，具體來說就是對井下的空氣中的瓦斯、一氧化碳、二氧化碳濃度的監(jiān)測，同時監(jiān)控風(fēng)速、溫度等環(huán)境參數(shù)，并實時監(jiān)控地面、井下的各種設(shè)備的開／停、饋電等狀態(tài)，為煤礦生產(chǎn)提供實時的、連續(xù)的、遠(yuǎn)程的管理?；谖锫?lián)網(wǎng)的安全監(jiān)控系統(tǒng)，分為井下和地面兩部分，井下部分利用各種設(shè)備來采集各種有效數(shù)據(jù)進(jìn)行，然后傳送到地面中心站；地面機房中心站主要負(fù)責(zé)接收從井下傳輸過來的數(shù)據(jù)，然后通過地面監(jiān)控子系統(tǒng)對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，以曲線、圖形或報表等形式顯示數(shù)據(jù)；并支持各種查詢統(tǒng)計功能。
2 監(jiān)控井下人員建立可靠實用的井下人員定位系統(tǒng)，提高對井下人員的監(jiān)控和調(diào)度，增強發(fā)生事故時井下人員的快速反應(yīng)能力，以改善煤礦的安全生產(chǎn)管理有著重要的現(xiàn)實意義，因此，基于物聯(lián)網(wǎng)的人員定位系統(tǒng)應(yīng)運而生?；谖锫?lián)網(wǎng)的人員定位系統(tǒng)主要由無線信息采集網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)有線網(wǎng)絡(luò)組成。無線網(wǎng)絡(luò)可以覆蓋整個巷道，進(jìn)行人員信息的采集和傳輸；有線網(wǎng)絡(luò)主要進(jìn)行數(shù)據(jù)在井上的傳輸和處理?；谖锫?lián)網(wǎng)的人員定位系統(tǒng)工作原理為：識別卡由下井人員攜帶；讀卡器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號；讀卡器和識別卡之間利用無線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)識別卡進(jìn)入讀卡器的天線信號有效區(qū)域內(nèi)時，讀卡器對接收的信號進(jìn)行解調(diào)和解碼，然后通過工業(yè)總線傳輸?shù)椒终?；分站通過采集讀卡器傳過來的識別信息，發(fā)送至地面?zhèn)鬏斀涌诨颦h(huán)網(wǎng)交換機，最后經(jīng)數(shù)據(jù)采集程序處理寫入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
3 監(jiān)控生產(chǎn)環(huán)節(jié)煤礦的生產(chǎn)系統(tǒng)比較復(fù)雜，要實現(xiàn)對整個煤礦的實時監(jiān)控，就也要關(guān)注煤礦的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，這樣就可以杜絕領(lǐng)導(dǎo)指揮與礦井實際生產(chǎn)情況相脫節(jié)的現(xiàn)象，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)控制與礦井實際同步，真正推動了煤礦安全生產(chǎn)“物聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展?；谖锫?lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)，能夠利用計算機網(wǎng)絡(luò)、通信、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，把煤礦監(jiān)控系統(tǒng)采集的瓦斯數(shù)據(jù)和人員定位系統(tǒng)采集到的人員信息數(shù)據(jù)等傳送到上級管理部門，以便建立上級部門與煤礦之間的聯(lián)系。通過上傳的各種數(shù)據(jù)，上級管理部門能快速地掌控下屬各煤礦的生產(chǎn)情況及安全形勢，實時預(yù)測煤礦的潛在危險，及時發(fā)現(xiàn)事故隱患并進(jìn)行排查整改，為進(jìn)一步的管理決策提供了強有力的實時監(jiān)控數(shù)據(jù)支持。
基于物聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)電視監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，也是煤礦安全生產(chǎn)“物聯(lián)網(wǎng)”重要組成部分。工業(yè)電視系統(tǒng)采用國內(nèi)外先進(jìn)的各種監(jiān)控設(shè)備，在井下采煤面、煤倉、皮帶機以及地面重要區(qū)域安裝攝像頭，將收集到的圖像視頻傳輸?shù)秸{(diào)度室。利用工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，地面監(jiān)控調(diào)度人員可以直接對井下的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)問題及時解決。
本文主要介紹了物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)知識，同時分析展望了數(shù)字化煤礦的應(yīng)用前景，然后結(jié)合目前我國煤礦行業(yè)的發(fā)展水平，把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到數(shù)字化煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中。利用安全監(jiān)控系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)等先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實時監(jiān)控煤礦井下生產(chǎn)中的各個環(huán)節(jié)，從而為生產(chǎn)指揮調(diào)度提供了有效的手段，也為各級領(lǐng)導(dǎo)監(jiān)督指揮決策提供了重要的依據(jù)。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：數(shù)字化系統(tǒng)；黃金礦山；安全系統(tǒng)；定位系統(tǒng)；通信系統(tǒng)
中圖分類號：TD672 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009－2374－(2011)19－0105－02
黃金礦山是我國目前開采的重點項目，在現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)廣泛運用的同時，先進(jìn)的數(shù)字化系統(tǒng)技術(shù)得到了推廣。早期傳統(tǒng)的安全管理模式難以滿足高難度作業(yè)的需要，不僅影響了作業(yè)生產(chǎn)的效率，也增加了礦山安全事故的發(fā)生次數(shù)。隨著計算機技術(shù)、電子信息自動化技術(shù)等不斷發(fā)展，在礦山安全系統(tǒng)中采取數(shù)字化系統(tǒng)則是必然的選擇。
一、礦山安全數(shù)字化系統(tǒng)建設(shè)的意義
安全生產(chǎn)不僅是現(xiàn)代礦山開采的生產(chǎn)理念，更是科學(xué)發(fā)展觀中“以人為本”的必然要求。礦山開采業(yè)一直都是我國的“危險行業(yè)”，每年因意外事故傷亡的人數(shù)普遍增多，給企業(yè)、個人和國家都造成了巨大的損失。為了保持礦山開采流水線的正常作業(yè)，減少人員傷亡和設(shè)備損壞等安全事故的發(fā)生，企業(yè)需引進(jìn)先進(jìn)的數(shù)字化安全系統(tǒng)。其作用表現(xiàn)在：
1.快速傳播信息。礦山開采中每部有線電話之間的距離大概有幾公里長，由于井下惡劣環(huán)境引起電纜連接可靠性差，通話聲音信號質(zhì)量差，信息傳輸時間長則很容易耽誤搶險時機。如果采用以光纖計算機局域網(wǎng)絡(luò)為骨架的無線通信系統(tǒng)，礦工們在井下工作，可隨時將井下的生產(chǎn)和安全情況匯報到井上，井上調(diào)度中心也隨時調(diào)度指揮井下作業(yè)，便于生產(chǎn)調(diào)度和及時處理突發(fā)事故。
2.實現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)控。通過人機定位確定礦工和電機車井下位置，利用手機、定位卡等及時進(jìn)行人員分布信息傳遞，形成高效率的信息傳輸、管理系統(tǒng)。實現(xiàn)井下作業(yè)管理人員與電機車定位跟蹤與遠(yuǎn)程調(diào)度指揮，在事故發(fā)生時能夠及時得到準(zhǔn)確的人員分布資料，有利于搜救工作的迅速展開。這樣既方便礦山安全管理，又方便礦山生產(chǎn)調(diào)度指揮，提高工作效率和工作質(zhì)量，提升管理手段和水平。
3.減小事故損失。新時期科學(xué)發(fā)展觀念倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展，礦山企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)監(jiān)控視頻化、環(huán)境監(jiān)測數(shù)字化、工作人員和機車定位化、通訊暢通化、廣播報警網(wǎng)絡(luò)化、過程控制自動化和調(diào)度指揮科學(xué)化，達(dá)到事前實時監(jiān)測預(yù)警，事后及時應(yīng)急救援，將損失降到最低。
4.提升安管效率。運用現(xiàn)代通訊、自動化、電子信息、數(shù)字礦山、虛擬仿真和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)服務(wù)于安全生產(chǎn)工作，通過統(tǒng)一平臺進(jìn)行安全管理各系統(tǒng)有效集成，建立高效靈敏、反應(yīng)快捷、運行可靠的安全生產(chǎn)監(jiān)測預(yù)警與決策指揮系統(tǒng)，提高安全生產(chǎn)監(jiān)督、管理、預(yù)警和指揮的信息化水平和工作效率。
二、創(chuàng)建新型系統(tǒng)需要堅持的原則
安全生產(chǎn)數(shù)字化系統(tǒng)技術(shù)是多項先進(jìn)技術(shù)的綜合體運用，其包括計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遠(yuǎn)程測量控制技術(shù)、語音通訊技術(shù)、視頻傳輸與存貯、智能卡應(yīng)用等，其是高性能、高標(biāo)準(zhǔn)的安全管理系統(tǒng)。但礦山企業(yè)在引進(jìn)這種系統(tǒng)時，必須要掌握足夠的產(chǎn)品功能信息資料，在構(gòu)建數(shù)字化系統(tǒng)時能保證與現(xiàn)實開采作業(yè)流程、生產(chǎn)環(huán)境條件、安全生產(chǎn)管理要求相符。因而，在創(chuàng)建信息安全系統(tǒng)時需要堅持幾個原則：
1.標(biāo)準(zhǔn)原則。標(biāo)準(zhǔn)原則是礦山安全系統(tǒng)構(gòu)建的首要條件，其必須要保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能與國家工業(yè)化生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)一致，這樣才能合法、合格地投入到現(xiàn)實運用中。就目前現(xiàn)有的礦山企業(yè)管理文件來說，主要堅持的標(biāo)準(zhǔn)原則集中為系統(tǒng)的構(gòu)造組合上。
2.實用原則。若安全系統(tǒng)建設(shè)結(jié)束后，經(jīng)調(diào)試運用發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)不具備理想的功能，則顯然不符合新時期礦山生產(chǎn)作業(yè)的需要。這就需企業(yè)能保證系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)具備多元化功能，以此來滿足用戶應(yīng)用需求為目標(biāo)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔、清晰、實用。
3.技術(shù)原則。新時期開采業(yè)更加注重技術(shù)運用，技術(shù)是礦山安全生產(chǎn)的保證，構(gòu)建安全系統(tǒng)過程中應(yīng)該積極引進(jìn)先進(jìn)的安全技術(shù)，如：遠(yuǎn)程控制技術(shù)、狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)等。這樣可以擺脫人工安全管理存在的不足，讓礦山安全管理能實現(xiàn)自動化運行模式。
4.經(jīng)濟(jì)原則。礦山開采生產(chǎn)需要投入較大的成本資金，若安全系統(tǒng)構(gòu)建失敗則會引起巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在建設(shè)數(shù)字化安全系統(tǒng)時，必須充分考慮經(jīng)濟(jì)原則，盡可能減少系統(tǒng)構(gòu)建的成本投資。在滿足系統(tǒng)功能要求的前提下，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。
三、定位、通信系統(tǒng)
目前，很多礦山企業(yè)在處理安全事故問題上存在不足，常常會因為無法準(zhǔn)確、及時地判斷故障發(fā)生點而耽誤了急救時間。經(jīng)長期研究分析，對礦山井下設(shè)計定位系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)，可以在短時間內(nèi)確定故障(事故)發(fā)生點，減短了故障處理時間。系統(tǒng)構(gòu)成包括：定位通信基站、定位器、定位卡、井下手機、語音網(wǎng)關(guān)和對講系統(tǒng)等。
1.通信基站。基站安裝在巷道或工作面，用來接收定定位卡／手機的無線信息，并將接收到的信息傳送至上一個分站或傳輸接口，也將來自上一個分站／傳輸接口的信息發(fā)送至定位卡／手機上，或傳輸給下一個分站。當(dāng)兩基站問需要加密定位時，可增加無線定位器，進(jìn)行精確定位。
2.定位卡片。定位卡主要是為了讓井上指揮人員能及時掌握井下人員的實際位置，即便是人員位置移動變化后，井上負(fù)責(zé)人也可以根據(jù)卡片顯示找到人員所在處。所有下井人員和機車各攜一張，該卡不斷地自動向通信分站發(fā)送信號，遇異常情況時可發(fā)送報警信號，也可接收撤離通知。
3.礦用手機。早期采用的有線電話之間的距離相隔幾公里，嚴(yán)重影響了信息傳播的速度。礦用本安型手機是專門為礦井設(shè)計的無線通話終端設(shè)備。通過該手機可方便實現(xiàn)井下與井下、井下與井上通話。該手機具有便捷、可移動性、使用方便等特點。
4.語音網(wǎng)關(guān)。對安全事故及時定位判斷，為急救人員的工作提供方便，這是保證礦山安全生產(chǎn)的關(guān)鍵工作。語音網(wǎng)關(guān)主要功能是實現(xiàn)井下手機與井下固定電話以及外部公網(wǎng)電話的互相通話，在事故發(fā)生后井下人員可及時將情況反映上井上以制定針對性處理方案。
四、對講、廣播、報警系統(tǒng)
分析廣播、報警系統(tǒng)之前，我們需要了解遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，這是廣播、報警系統(tǒng)建設(shè)的前提條件。目前遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要采用的是網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其是由攝像、傳輸、控制、顯示和記錄四部分組成。具有多任務(wù)操作和分布式處理功能，在緊急時刻可確保系統(tǒng)快速響應(yīng)，及時有效地處理緊急事件和報警。有了視頻監(jiān)控系統(tǒng)后，對講、廣播、報警系統(tǒng)的功能發(fā)揮則更加快捷。
1.引導(dǎo)功能。當(dāng)井下發(fā)生突發(fā)事件時，在地面調(diào)度中心能夠控制井下礦房及巷道里的照明燈有規(guī)律的閃爍，以警示現(xiàn)場作業(yè)人員迅速撤離作業(yè)地點。在巷道及礦房口安裝擴(kuò)音喇叭，地面調(diào)度中心通過擴(kuò)音喇叭進(jìn)行廣播喊話，指揮引導(dǎo)井下人員沿指定路線有序撤離。
2.廣播功能。議案包括定點廣播、獨立廣播、全體廣播等幾個形式，每種廣播的作用都不一樣。如：定點廣播可對任意區(qū)域進(jìn)行定點廣播及照明燈控制；獨立廣播可獨立地對某一區(qū)域進(jìn)行廣播而不干擾其它區(qū)域，也可同時對幾個區(qū)域進(jìn)行廣播。
3.遠(yuǎn)程功能。廣播、報警系統(tǒng)需配合遠(yuǎn)程控制功能使用，其可利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源，不需要為新建監(jiān)控系統(tǒng)鋪設(shè)光纜、增加設(shè)備，輕而易舉地實現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控；授權(quán)用戶可通過企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)或Internet瀏覽視頻監(jiān)控實時畫面，實現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控礦山重點部位安全情況。
【關(guān)鍵詞】數(shù)字礦山；設(shè)備智能化；高速傳輸網(wǎng)絡(luò)；三維建模
引言
礦業(yè)是全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，它提供了約95%的能源和80%的工業(yè)原料[1，2]。近年來，現(xiàn)代高新技術(shù)和信息科技為世界礦業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展機遇，礦山發(fā)展日新月異，傳統(tǒng)礦業(yè)正邁入一個信息化、自動化、智能化的嶄新而充滿活力的科技發(fā)展領(lǐng)域 [3]，比如“智能化礦山”、“數(shù)字礦山”、“遠(yuǎn)程采礦”、“自動導(dǎo)向設(shè)備”、“GPS全球定位調(diào)度系統(tǒng)”等諸多新概念不斷涌現(xiàn)。
所謂智能化礦山，是指采用現(xiàn)代高新技術(shù)和全套礦山自動化設(shè)備等來提高礦山生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益，并通過對生產(chǎn)過程的動態(tài)實時監(jiān)控，將礦山生產(chǎn)維持在最佳狀態(tài)和最優(yōu)水平。智能化礦山的基本要素包括：礦山信息與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、雙向高速礦山通訊與信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（實時監(jiān)測和控制）、計算機信息管理系統(tǒng)、礦山計劃、調(diào)度和維護(hù)系統(tǒng)、與礦山信息網(wǎng)相連的自動化機械設(shè)備、與公共網(wǎng)絡(luò)相連的通訊和監(jiān)測系統(tǒng)。
1 數(shù)字化礦山發(fā)展現(xiàn)狀
隨著我國煤炭工業(yè)整體快速發(fā)展，國內(nèi)礦山自動化、信息化建設(shè)也取得了一定的成效。但是涵蓋煤礦安全、生產(chǎn)、運營全過程的數(shù)字化礦山整體還處于起步階段，主要存在一下幾個方面的問題。
（1）數(shù)字礦山是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及煤礦地質(zhì)勘探、規(guī)劃設(shè)計、建井施工、安全生產(chǎn)、經(jīng)營管理的全過程，許多信息需要持續(xù)利用共享，然而各環(huán)節(jié)信息化方式和水平不同，數(shù)據(jù)格式兼容性差，信息不能重復(fù)利用，信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重。
（2）數(shù)字化礦山的建設(shè)理念多樣，如煤礦數(shù)字化技術(shù)的主要任務(wù)是通過開發(fā)各種接口， 將自動化項目集合于地理信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)與總調(diào)度室，從而實現(xiàn)煤礦可視化集中監(jiān)控[4]。構(gòu)建以礦山空間信息描述為主框架，整合煤礦安全生產(chǎn)信息和管理信息的數(shù)字化礦山基礎(chǔ)信息平臺。通過數(shù)字化礦山管理平臺提供的企業(yè)真實生產(chǎn)環(huán)境和狀態(tài)，建立全息化應(yīng)急管理系統(tǒng)。數(shù)字化礦山就是一個礦山范圍內(nèi)的以三維坐標(biāo)信息及其相互關(guān)系為基礎(chǔ)的信息框架，并在該框架內(nèi)簽入所獲得的信息總稱[5]。
（3）煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜，環(huán)境惡劣，瓦斯、粉塵、水害、頂板事故、火災(zāi)隱患難以探測和辨識，大型事故時有發(fā)生，目前的數(shù)字化礦山解決方案中缺乏安全保障體系[6]，沒有實現(xiàn)地面井下所有對象的透明管理，也沒有兼顧工藝的先進(jìn)性、設(shè)備的可靠性、環(huán)境的安全性， 抗災(zāi)能力較弱，無法發(fā)揮數(shù)字化礦山總體預(yù)警的作用。
（4）在技術(shù)層面上，能承載數(shù)字礦山海量信息平臺的技術(shù)首選3DGIS。而3DGIS理論與煤礦對數(shù)字礦山適用性的客觀需求差距較大。數(shù)字礦山需要3DGIS作為框架支撐技術(shù)，而3DGIS技術(shù)只在三維可視化渲染引擎方面比較成熟，在通用的三維建模算法、三維空間分析、三維空間信息存儲引擎等關(guān)鍵技術(shù)方面仍在探究階段，通用的商用3DGIS平臺還沒有出現(xiàn)。但煤礦建設(shè)數(shù)字礦山不僅要求可視化地進(jìn)行三維模擬和虛擬再現(xiàn)礦井生產(chǎn)環(huán)境及相關(guān)現(xiàn)象，更主要是能夠仿真化地模擬分析礦井采煤、掘進(jìn)、供電、運輸、通風(fēng)、給排水等生產(chǎn)系統(tǒng)運行過程和災(zāi)變過程，實時采集相關(guān)環(huán)境與工況參數(shù)，按照各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運行原理進(jìn)行空間分析，最后實現(xiàn)自動化地預(yù)警礦井災(zāi)害和啟動安全預(yù)案，為安全生產(chǎn)起到真正的輔助決策作用。由此可見，3DGIS 支持與實際需求還有一定差距。
（5）煤礦所處的環(huán)境復(fù)雜、不確定因素多、相關(guān)專業(yè)多、生產(chǎn)系統(tǒng)工藝復(fù)雜、技術(shù)設(shè)備智能化水平低、采掘現(xiàn)場的許多工況參數(shù)尚無法獲取，這些都制約著數(shù)字礦山的發(fā)展。
2 關(guān)鍵技術(shù)
2.1 設(shè)備智能化
設(shè)備智能化是指該設(shè)備具有完備的檢測 （設(shè)備的運行參數(shù)和空間位置 ） 和控制執(zhí)行功能，并能通過接口與第三方進(jìn)行信息交互。隨著技術(shù)的發(fā)展，礦井設(shè)備智能化有了一定的改善，但總體水平比較低，礦井生產(chǎn)的主要設(shè)備如綜采和綜掘成套裝備的電控智能化只在電液控制方面有所突破，綜采工作面的采煤機、刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機等主要設(shè)備智能化程度較低，
相關(guān)工況參數(shù)難以獲取。主通風(fēng)機、水泵、供電設(shè)備、帶式輸送機、地面洗選成套裝備等可以通過加載第三方傳感器和 P LC 控制等方式實現(xiàn)運行工礦參數(shù)的監(jiān)測和自動控制，設(shè)備本身的智能化程度較低。礦井地質(zhì)測量和定位設(shè)備的智能化也是數(shù)字礦山在設(shè)備層面上的一個瓶頸。主要設(shè)備的智能化是數(shù)字化礦山的基礎(chǔ)。
2.2 高速傳輸網(wǎng)絡(luò)
煤礦生產(chǎn)包含采掘、運輸、提升、供電、通風(fēng)和排水等多個環(huán)節(jié)，決定了礦井監(jiān)測、控制子系統(tǒng)異構(gòu)的特征，集成和整合子系統(tǒng)需要統(tǒng)一的傳輸平臺，而可靠穩(wěn)定的礦井高速網(wǎng)絡(luò)是傳輸平臺的首選。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)、無源光網(wǎng)絡(luò) （ GEPON ）、SDH等技術(shù)廣泛應(yīng)用于煤礦，構(gòu)成了礦井主干的高速信息網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)礦井?dāng)?shù)據(jù)、圖像和語音的實時傳輸任務(wù)，但工作面、掘進(jìn)巷道等地方是網(wǎng)絡(luò)覆蓋和高速接入的難點，這些地方恰恰是數(shù)字礦山信息的重要節(jié)點，高速接入、傳輸這些節(jié)點的信息目前是礦井高速網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。因此，礦井末端節(jié)點的高速接人和傳輸技術(shù)是數(shù)字礦山研究的重點，各種無線傳輸技術(shù) （ WiFi、izgBee ）、光纖傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、專業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù)的研究已成為研究的熱點。
2.3 三維建模算法
三維空間構(gòu)模方法研究是目前3DGIS領(lǐng)域研究的熱點問題。在過去幾年中，提出了20余種空間構(gòu)模方法。其中空間構(gòu)模方法可以歸納為基于面模型（Facial Model）、基于體模型 （ Volumetric Model）和基于混合模型（Mixed Model） 的三大類構(gòu)模體系。數(shù)字礦山需要針對礦井特征的實際建模需求和不同的礦用對象研究不同的構(gòu)模算法，為了實現(xiàn)專業(yè)系統(tǒng)空間分析功能，要求模型結(jié)構(gòu)必須顧及拓?fù)潢P(guān)系。
3 結(jié)語
綜上所述，數(shù)字礦山需要在企業(yè)高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下建立一套集礦井基礎(chǔ)數(shù)據(jù) （ 空間、屬性） 實時有效采集、準(zhǔn)確傳輸、存儲管理、科學(xué)分析、可視化表現(xiàn)、自動化控制、智能化預(yù)警和信息反饋的礦井綜合自動化安全生產(chǎn)系統(tǒng)；需要建立以礦井監(jiān)控數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ) ，以礦用對象庫為核心的統(tǒng)一的數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺，構(gòu)建按生產(chǎn)系統(tǒng)劃分主題的具有完整內(nèi)涵的煤礦數(shù)據(jù)倉庫；開發(fā)具有煤炭行業(yè)特征的專業(yè)化3DGIS支撐平臺，為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的組織管理和可視化提供機制和保證；基于數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺開發(fā)以礦井安全生產(chǎn)、經(jīng)營管理為核心業(yè)務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)，最終實現(xiàn)礦山資源與開采環(huán)境數(shù)字化、技術(shù)設(shè)備智能化、生產(chǎn)過程控制可視化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、生產(chǎn)管理與決策科學(xué)化的發(fā)展目標(biāo)。
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【關(guān)鍵詞】礦山測量;數(shù)字化;應(yīng)用
1 礦山測量中數(shù)據(jù)采集的數(shù)字化運用
礦山測量的重要內(nèi)容之一就是準(zhǔn)確及時將礦區(qū)地表形態(tài)、礦物產(chǎn)狀、礦區(qū)地質(zhì)條件和回采工作面，包括各種巷道之間的關(guān)系以礦圖的形式反映在圖紙上。
由于地下礦區(qū)的地形、地貌、地質(zhì)條件和礦物質(zhì)，以及各種巷道，工作面和地面建筑物之間的關(guān)系，是客觀存在的。但隨著勘探，建井和開采的進(jìn)行，和不斷變化的。測量工程技術(shù)人員的任務(wù)就是科學(xué)、正確、及時地把這些內(nèi)容反映在各種圖紙上面，而這些圖紙就被稱作礦圖。大比例尺地形圖和礦井地圖測繪的礦山測量的一個重要內(nèi)容和任務(wù)。傳統(tǒng)的制圖方法是一個腦力勞動和體力勞動結(jié)合的工作，還有大量的室內(nèi)數(shù)據(jù)處理和制圖，繪制時間長，而且單一，很難適應(yīng)現(xiàn)代礦山建設(shè)和生產(chǎn)的需要。同時在礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中，將不可避免地造成破壞的土地，造成生態(tài)環(huán)境的惡化。礦區(qū)土地和環(huán)境破壞，不僅直接影響整個礦區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生很多負(fù)面影響。當(dāng)今信息時代的發(fā)展，礦區(qū)資源環(huán)境需要不斷提高。如何發(fā)揮礦業(yè)開發(fā)最大的好處，取決于使用先進(jìn)的管理科學(xué)技術(shù)決策。
在數(shù)據(jù)的采集過程中，實現(xiàn)全站儀、電子經(jīng)緯儀、全球定位系統(tǒng)、計算機控制的相關(guān)設(shè)備的綜合運用，采集礦山數(shù)據(jù)的采集工作。這種數(shù)字化技術(shù)的運用，使得數(shù)據(jù)采集的工作效率得到了有效的提高，降低了工作人員的工作量，并且這種測量的數(shù)字化會根據(jù)工作地點以及礦山結(jié)構(gòu)的特殊性進(jìn)行調(diào)整使得測量中的數(shù)據(jù)采集會更加的準(zhǔn)確、科學(xué)和規(guī)范，為使數(shù)據(jù)處理中更加準(zhǔn)確提供精確的數(shù)據(jù)。
2 礦山測量中數(shù)據(jù)處理的數(shù)字化運用
礦山測量工作中的數(shù)據(jù)處理內(nèi)容，指對數(shù)字、圖形、文字以及表格的相應(yīng)處理，涵蓋了采集、處理與存儲。實際工作的過程中，通過計算機加工整理測量的數(shù)據(jù)，制作電子化的表格，并共享數(shù)據(jù)。此過程中，須使用專業(yè)化的數(shù)字處理軟件，比如說VB軟件等，此舉對于有效建立數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)庫是非常重要的，并可提高數(shù)字共享性、維護(hù)性以及易保存性。經(jīng)過數(shù)據(jù)的采集，為了更好的對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以利用三維可視化技術(shù)，通過該技術(shù)會在采集的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，對礦山的空間信息、結(jié)構(gòu)以及地形地表的空間位置有一個更加整體性的空間分析。三維可視技術(shù)先是需要建立一個符合礦山情況的立體模型，這種模型可以根據(jù)實際對點線面進(jìn)行調(diào)整，其次是根據(jù)礦山周圍的環(huán)境對模型進(jìn)行光澤以及顏色等方面的調(diào)整然后通過燈光的效果模擬整個畫面，最后在進(jìn)行一個空間分析。通過更準(zhǔn)確的空間分析，進(jìn)一步完善測量數(shù)據(jù)，借助計算機技術(shù)，對測量出來的數(shù)據(jù)做一個電子圖表，或者是通過表格、圖形等方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理，使對數(shù)據(jù)的運用更簡潔更生動，運用到具體的生產(chǎn)實踐中去。
礦山的顯著特點是：地面和地下建筑物、設(shè)施、設(shè)備和工程的改變是隨著生產(chǎn)的發(fā)展和時間的推移變化的。老的繪圖方法很難適應(yīng)現(xiàn)代礦山企業(yè)組織生產(chǎn)、安全管理、容量管理、協(xié)調(diào)開采、環(huán)境保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展的要求。傳統(tǒng)的繪圖方法由于大數(shù)據(jù)測量和手工，繪畫的方式映射效率低，單一形式成圖，已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的礦山測量的要求。因此，數(shù)字繪畫方式隨著科學(xué)的發(fā)展和技術(shù)逐漸被應(yīng)用在礦山測量工作。數(shù)字測繪技術(shù)具體含義是指礦井地圖使用電腦制圖，分析，總結(jié)成數(shù)字信息。將礦圖轉(zhuǎn)化成數(shù)字化信息，通過計算機管理，成圖，分析就能夠解決上述問題，可以及時掌握地面，地下空間關(guān)系，為礦山企業(yè)提供快速、準(zhǔn)確的決策依據(jù)。數(shù)字測繪技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：
（1）可以連續(xù)繪制或者更新不同比例尺圖紙，甚至可以達(dá)成一測多用。
（2）繪圖效率更高，成圖質(zhì)量更均勻，圖紙精度更，采用技術(shù)更加先進(jìn)。
（3）可將各種礦圖以圖形文件形式存貯在計算機外存貯器中，可根據(jù)需要很容易地轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，為建立礦圖數(shù)據(jù)庫，建立礦山信息管理系統(tǒng)作技術(shù)上的準(zhǔn)備。
（4）可以跟地理信息系統(tǒng)對接，可為優(yōu)化礦山發(fā)展規(guī)劃，優(yōu)化礦區(qū)運輸路線，優(yōu)化環(huán)境保護(hù)方案，土地復(fù)墾提供快速、準(zhǔn)確的決策依據(jù)。所以，數(shù)字化繪圖技術(shù)在礦山測量中的廣泛應(yīng)用，必然能夠推動礦山企業(yè)的科技發(fā)展道路。礦圖與數(shù)字化的緊密結(jié)合，將使礦山企業(yè)得到更大發(fā)展，將使礦產(chǎn)資源得到更合理的開展。
通常情況下的數(shù)據(jù)管理只是簡單的圖紙存儲，很少會對數(shù)據(jù)的存儲和管理數(shù)字化。這就很容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)的流失，所以可以對處理過的數(shù)據(jù)，利用計算機技術(shù)保存到安全的磁盤里，這些數(shù)據(jù)不僅可以在施工的過程中會得到進(jìn)一步的運用，可能對以后其他礦山的測量有一個借鑒的作用，而且，在工程出現(xiàn)問題的時候，可以從測量的數(shù)據(jù)中找到問題的根源所在之處，及時有效的采取措施去解決這些問題，保證工程的順利進(jìn)行。
3 實現(xiàn)礦山測量數(shù)字化運用的方法
3.1 加大對先進(jìn)的設(shè)備儀器的投入
要想實現(xiàn)礦山測量的數(shù)字化，先進(jìn)的設(shè)備與儀器是基礎(chǔ)條件。目前，由于礦山企業(yè)低水平的數(shù)字化測量，測量的儀器也是很落后的，為了提高數(shù)字化測量的水平，要廣泛和全面的了解一下當(dāng)前有哪些先進(jìn)的設(shè)備儀器，根據(jù)自己所在地區(qū)的實際情況和現(xiàn)階段所掌握的技術(shù)，引進(jìn)設(shè)備儀器，在引進(jìn)儀器的過程中，要注意到同類型儀器的不同型號和質(zhì)量等各方面的問題（儀器質(zhì)量差會造成測量數(shù)據(jù)誤差加大），并不斷的提高技術(shù)，改善現(xiàn)狀，促進(jìn)企業(yè)數(shù)字化測量工作更順利的開展。
3.2 加大對技術(shù)人員的聘用，對測量人員的培養(yǎng)
在現(xiàn)在的礦山企業(yè)中，一般是文化水平較差的體力勞動者，而在測量中數(shù)字化技術(shù)的運用要求的是高素質(zhì)的專業(yè)人才，必須對這些高科技工具有能夠熟練的把控，所以礦山企業(yè)要加大對技術(shù)人員的聘用投入，對企業(yè)的一般員工進(jìn)行在他們可以接受的范圍內(nèi)的技術(shù)培訓(xùn)，從整體上提高工作人員的專業(yè)素質(zhì)和掌握高技術(shù)設(shè)備的能力。這樣會對礦山開采中測量的數(shù)字化有更好的發(fā)展與運用，實現(xiàn)對礦產(chǎn)資源更充分的利用。
3.3 加強對礦山測量數(shù)字化運用重要性的認(rèn)識礦山企業(yè)的決策人員和管理者要認(rèn)識到礦山測量數(shù)字化運用的必要性
一方面，對礦山測量數(shù)字化就是要形成一種以信息化、智能化和自動化來帶動礦山企業(yè)獲得更好的發(fā)展前景的觀念，所以礦山測量數(shù)字化的運用，對企業(yè)提高在行業(yè)內(nèi)部的競爭力，獲得健康快速的發(fā)展是有重要作用的;另一方面，數(shù)字化的礦山測量技術(shù)，能夠更加準(zhǔn)確的分析地形地貌等各方面，這樣會使得工作人員在進(jìn)行礦山開采和礦品生產(chǎn)過程中的人身安全得到保障，以免發(fā)生山體崩塌等重大的危害性事故。
4 結(jié)語
在信息飛速發(fā)展的當(dāng)今，數(shù)字化測量技術(shù)已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的礦山測量技術(shù)，現(xiàn)代礦山測量和生產(chǎn)的要求已經(jīng)越來越高。礦山測量學(xué)不僅僅是礦井安全生產(chǎn)，也與采礦、科學(xué)生產(chǎn)和其他重要的工作密切相關(guān)。因此，相關(guān)企業(yè)和員工在進(jìn)行礦山測量時，應(yīng)該廣泛使用先進(jìn)的數(shù)字化測量技術(shù)，提高礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)的效（下轉(zhuǎn)第300頁）（上接第289頁）率，促進(jìn)礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】
[1]王洋，等.數(shù)字測量技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用[J].科技傳播，2013.
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【關(guān)鍵詞】數(shù)字化 基層管理 方式方法
在企業(yè)的管理工作中無論做任何事情，數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)管理是我們基層管理工作的重點?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，給我們的管理工作帶來的不僅僅是一種機遇，更多地是一種挑戰(zhàn)。這是信息化時代的挑戰(zhàn)，是數(shù)字化管理的挑戰(zhàn)，是對傳統(tǒng)管理模式的挑戰(zhàn)。在石油企業(yè)中，我們要面向國際和國內(nèi)兩個大市場。因此，企業(yè)基層的優(yōu)秀管理方式方法和卓越管理執(zhí)行效率將給石油企業(yè)的發(fā)展帶來不可估量的積極作用。當(dāng)前時期，數(shù)字化管理的應(yīng)用在油田企業(yè)的基層管理中要如何體現(xiàn)呢？我們可以采取的方式和方法有哪些呢？
數(shù)字化管理是什么？數(shù)字化管理就是通過以計算機技術(shù)為代表的高新科技來收集相關(guān)管理資料，進(jìn)行整理、分類和歸檔。最終的目的就是改變傳統(tǒng)的“金字塔”管理模型，實現(xiàn)高效、簡潔的“短平化”管理模式。在這樣的管理模式中，計算機、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)等等都屬于重要的過程手段；技術(shù)量化、目標(biāo)執(zhí)行、行為管理等等則屬于工作的目的方式。在數(shù)字化管理執(zhí)行的過程中，相關(guān)部門的職能不會被消弱，只能被加強。通過數(shù)字化管理的運行，決策部門的意圖會被真實地反映到生產(chǎn)過程中去，又會被高效率的完成。
1 數(shù)字化油田基層管理有什么優(yōu)點和內(nèi)涵呢？
數(shù)字化管理的主體因素是人，是一個以人為本的管理方式。它強調(diào)的是生產(chǎn)全過程的數(shù)字化控制，要求數(shù)據(jù)信息的真實準(zhǔn)確性。任何一個部門或者基層單位的錯誤信息都能被直觀地表現(xiàn)出來，因此極易被發(fā)現(xiàn)加以糾正。任何人的工作都需要以數(shù)據(jù)來說話，而這些數(shù)據(jù)的來源則是對于相關(guān)生產(chǎn)要素和指標(biāo)的統(tǒng)計。因此只要準(zhǔn)確地錄入相關(guān)數(shù)據(jù)，則數(shù)字化管理就能良好地運行。而錯誤的信息數(shù)據(jù)統(tǒng)計呢？在運行過程中很容易就能被發(fā)現(xiàn)。
數(shù)字化基層管理是一種簡單易通的運行模式，它強調(diào)客觀公正地反應(yīng)出事物的本質(zhì)和規(guī)律。加上高新科學(xué)技術(shù)手段的不斷應(yīng)用，我們基層管理部門在數(shù)據(jù)信息的收集、統(tǒng)計、計算和分析過程中事半功倍。因為數(shù)字化基層管理更能夠貼近油田的經(jīng)營組織管理，所以現(xiàn)在國際上普遍采用這一管理模式。這樣的管理模式使得企業(yè)的各種能力都得到了迅速的提升，如科研能力、過程控制能力、目標(biāo)前景預(yù)測等等。
數(shù)字化基層管理是管理上的一種開創(chuàng)性的變革，是一種全新的管理理念。我們油田企業(yè)的基層管理部門，是這項管理模式推行的基本單位要素。只有相關(guān)的基層管理者徹底掌握數(shù)字化管理的內(nèi)涵，那么我們的基層管理必將有一個新的天地。當(dāng)然，在數(shù)字化基層管理的推行過程中，基層人員的硬件素質(zhì)水平也要不斷提高。比如：計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，每個基層管理人員都要有深入的了解和熟悉的運用。
2 數(shù)字化油田基層管理是現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的基本要求
我們現(xiàn)在所處的時代是一個知識經(jīng)濟(jì)時代，是一個信息化時代，是一個數(shù)據(jù)化時代。隨著網(wǎng)絡(luò)時代的不斷發(fā)展，油田企業(yè)的管理模式也隨之不斷更新進(jìn)步。先進(jìn)的經(jīng)營管理理念和方式的采用，將給企業(yè)的發(fā)展帶來意想不到的效果。眾所周知，數(shù)字化油田基層管理是今年才出現(xiàn)的管理概念，也是我們引進(jìn)國外先進(jìn)管理模式的選擇。國外的先進(jìn)油田企業(yè)，如殼牌石油公司、美孚石油公司，在它們的基層管理構(gòu)架中，數(shù)字化管理早已經(jīng)被徹底的落實。也恰恰是因為先進(jìn)的管理理念和管理方式，所以他們引領(lǐng)了全世界油田企業(yè)的發(fā)展。
當(dāng)前時期，全世界的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度有所減緩。次貸金融危機的不斷加劇，使的我們的油田企業(yè)也面臨著嚴(yán)峻的國際國內(nèi)形勢。傳統(tǒng)的“粗放型”管理模式既不能適應(yīng)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢，也不能應(yīng)對當(dāng)前的國際危機。在我們油田企業(yè)的經(jīng)營和生產(chǎn)中，只有不斷地降低成本提高勞動附加值產(chǎn)品。才能使得油田企業(yè)走上一個良性的發(fā)展道路。在這樣的企業(yè)思維中，降低成本是一個極為重要的生產(chǎn)因素?；鶎庸芾硪獜母鱾€方面來降低成本，因此數(shù)字化油田基層管理就成了油田企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要途徑。數(shù)字化油田基層管理也是油田企業(yè)國際化發(fā)展，縱深化發(fā)展的必然選擇。
數(shù)字化油田基層管理是石油企業(yè)安全生產(chǎn)、清潔生產(chǎn)的重要手段。通過數(shù)字化管理的實施，油田的井口現(xiàn)場、報警條件、管線運營狀態(tài)都會得到良好的監(jiān)控。在這一前提下，油田的安全生產(chǎn)得到了良好的控制。在油田產(chǎn)品的生產(chǎn)和儲運過程中，每一個環(huán)節(jié)和關(guān)鍵因素都會得到最大的協(xié)調(diào)發(fā)展、安全運營。相應(yīng)地，廢棄物的產(chǎn)生和處理也會得到相應(yīng)的解決、減少。所以在清潔生產(chǎn)中，數(shù)字化管理同樣具有重要的現(xiàn)實意義。
3 數(shù)字化油田基層管理的遵循原則與方式方法
在數(shù)字化管理的實際操作過程中，我們要遵循以人為本和實事求是的原則。當(dāng)前，我們整個社會都在構(gòu)建一種和諧氛圍。以人為本就是構(gòu)建和諧社會的最基本要求，和諧的管理就是管理的和諧。因此，在油田企業(yè)的數(shù)字化實施過程中，我們要極力促進(jìn)以人為本的思想，這也是解放思想的要求。在數(shù)字化管理實施的過程中，我們還要堅持管理導(dǎo)向作用，不可以漫無邊際地任其發(fā)揮。
數(shù)字化管理的實事求是原則指的是一切工作都要從實際出發(fā)。我們基層的管理者只有真實地匯報相關(guān)數(shù)據(jù)，才能為企業(yè)的決策提供準(zhǔn)確的依據(jù)。虛假的數(shù)據(jù)信息，只能對企業(yè)產(chǎn)生危害，甚至毀滅這家企業(yè)。我們需要在油田的基層部門中推廣數(shù)字化管理，但是我們要的不是一個形式。只有徹底地貫徹和落實，我們油田基層的數(shù)字化管理才能良好地運行和發(fā)展。
油田在推廣數(shù)字化基層管理的過程中，要做到充分的調(diào)研。以油田的實際工況，做到最佳的優(yōu)化調(diào)整。油田基層管理單位的數(shù)字化管理也要堅持以市場為導(dǎo)向的原則。我們的目的方式就是優(yōu)化勞動組織結(jié)構(gòu)和管理體系，降低單位的消耗。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:數(shù)字化 礦山 建設(shè) 對策
1、前言
數(shù)字化礦山以礦山系統(tǒng)作為原型,參考地理坐標(biāo),在信息化、智能化、虛擬化、集成化、數(shù)字化的基礎(chǔ)上,使用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行管理操控的系統(tǒng)。建立出不同層次的系統(tǒng)場、數(shù)學(xué)模型、力學(xué)模型、物質(zhì)模型、信息模型以及計算機模型,通過多媒體以及模擬仿真虛擬技術(shù)表達(dá)出多維的效果,有著高分辨率和多種海量數(shù)據(jù)。數(shù)字化礦山管理操作方式使得煤礦企業(yè)實現(xiàn)了高效、高產(chǎn)、安全開采的局面,但相對于國外先進(jìn)的技術(shù),我國煤炭企業(yè)的數(shù)字化技術(shù)還有不足,在發(fā)展方面遇到一些問題,本文將針對此提出有效的對策,促進(jìn)礦山可持續(xù)平衡的發(fā)展,并實現(xiàn)礦山管理操控的智能化、數(shù)字化、信息化。
2、數(shù)字化礦山建設(shè)的難點
隨著現(xiàn)代科學(xué)信息技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)字礦山在我國掀起了一股熱潮,我國的數(shù)字化礦山企業(yè)也逐步從理論分析過程走到實際運用階段。數(shù)字化礦山系統(tǒng)龐大、技術(shù)復(fù)雜,是一個涉及范圍非常寬廣的新興企業(yè)。雖然我國在數(shù)字化礦山的技術(shù)研究應(yīng)用方面獲得了一些成績,取得了一定的成績,一些主要的設(shè)備實現(xiàn)了自動化監(jiān)測以及生產(chǎn)控制,提高了生產(chǎn)效率,改善了安全狀況。但是數(shù)字化礦山企業(yè)的總體水平還處于基礎(chǔ)水平,在礦山的勘察、設(shè)計、管理、監(jiān)控等等方面的軟領(lǐng)域,與國際水平還有比較大的差距,在礦山的數(shù)字化進(jìn)程方面存在著一些問題,下面進(jìn)行詳細(xì)的分析:
2.1 礦山開采的復(fù)雜性和分散性
礦山是通過開發(fā)利用開發(fā)存在于地球淺層之中的自然礦產(chǎn)資源的生產(chǎn)企業(yè),不僅地質(zhì)環(huán)境相當(dāng)?shù)膹?fù)雜,而且礦體本身的形態(tài)、空間位置、元素品位等等都是極富變化,是一個極其復(fù)雜變化的系統(tǒng)。礦山的作業(yè)場所會因為時間的變化而變化,正常情況下的生產(chǎn)過程首先是采切、鑿巖,然后是崩礦、出礦以及充填等的主要步驟,相比于其他企業(yè)的工藝流程,礦山企業(yè)的工藝流程不連續(xù)而離散,作業(yè)場所時常變化分散。
由于礦區(qū)的面積非常大,所以采礦的地點也比較分散,同時進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)的工作地點以及采場數(shù)量比較多、分布廣。出礦點多、運輸中轉(zhuǎn)次數(shù)也多,系統(tǒng)獨立設(shè)備多,通常會有電器設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、提升設(shè)備、運輸設(shè)備等等。礦區(qū)環(huán)境復(fù)雜、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、不確定因素比較多、設(shè)備技術(shù)的水平還比較低、這些因素都會影響到礦山的發(fā)展。
礦區(qū)有著比較復(fù)雜的水文地質(zhì),遇到溶洞時如果稍有差池,就會出現(xiàn)大規(guī)模大面積的涌水涌泥的不良現(xiàn)象。礦體主要存在于含礦巖系的中部、中上部,呈現(xiàn)的狀態(tài)為層狀或者似層狀,礦體產(chǎn)狀基本和地層產(chǎn)狀大同小異。礦體直接頂板一般情況下是鋁土巖,鋁土巖上面是碳質(zhì)頁巖,然而直接頂板有些情況是碳質(zhì)頁巖。當(dāng)碳質(zhì)頁巖暴露在空氣中時會極其不穩(wěn)定,容易出現(xiàn)大面積的坍塌垮落,以致發(fā)生安全生產(chǎn)事故。
2.2 對礦山數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用還比較貧乏
數(shù)字礦山系統(tǒng)復(fù)雜龐大,生產(chǎn)過程涉及包括地質(zhì)勘探、設(shè)計規(guī)劃、建井施工,同時也涉及了安全生產(chǎn)和經(jīng)營管理的過程。為搞好生產(chǎn)實踐,必須持續(xù)性的利用以及共享相關(guān)重要信息,然而現(xiàn)實中各個工作環(huán)節(jié)的信息化水平、方式不相同,數(shù)據(jù)的兼容性不好,而且信息無法實現(xiàn)重復(fù)利用,出現(xiàn)信息孤島的現(xiàn)象。雖然大部分的礦山企業(yè)都已經(jīng)建立了相關(guān)的網(wǎng)站,但是都沒有好好的運用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來進(jìn)行深層的利用挖掘,只是對數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單的補充,而且企業(yè)的管理編碼、產(chǎn)品編碼、技術(shù)指標(biāo)等都不規(guī)范統(tǒng)一,使礦山企業(yè)的信息流通不暢,沒有實現(xiàn)對數(shù)據(jù)資源的共享利用。
隨著科學(xué)信息的發(fā)展,在礦山方面對計算機數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有了較為廣泛的應(yīng)用。礦山積累的數(shù)據(jù)可以顯示出礦山許多重要的著許多重要的信息,人們希望可以對其做更高層次、更深入的分析,并利用來進(jìn)行生產(chǎn)指導(dǎo)實踐。雖然目前的科學(xué)信息系統(tǒng)可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的錄入、查詢以及統(tǒng)計,但是卻缺少對數(shù)據(jù)的分析以及挖掘的工具,即使在生產(chǎn)實踐過程中采集到了大量的數(shù)據(jù)但是卻沒有可以很好的利用,導(dǎo)致出現(xiàn)數(shù)據(jù)多但是了解應(yīng)用貧乏的現(xiàn)象,即人們無法在數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)其規(guī)則關(guān)系,也無法預(yù)測礦山發(fā)展的趨勢。
2.3 工程技術(shù)還不夠先進(jìn)
在對數(shù)字化礦山建設(shè)時需要對礦井的生產(chǎn)環(huán)境以及相關(guān)現(xiàn)象進(jìn)行可視化的三維模擬以及虛擬再現(xiàn),模擬分析出礦井的采掘、供電、通風(fēng)、運輸、給水排水等過程,采集出相應(yīng)的環(huán)境及工礦的參數(shù),并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,規(guī)劃處相應(yīng)的決策方案指導(dǎo)實踐。這就需要到三維可視化渲染引擎3DGIS技術(shù),但是目前我國對三維的建模算法、空間分析以及信息存儲等技術(shù)仍然還處于不成熟的階段,在運用GPS定位、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、線數(shù)字通訊等等來對生產(chǎn)進(jìn)行指揮調(diào)度的水平比較低下,與客觀現(xiàn)實需求有一定的距離。地理信息系統(tǒng)GIS是一個根據(jù)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理的系統(tǒng)技術(shù),可以對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存顯示、編輯處理、分析應(yīng)用。但是GIS 與三維技術(shù)在處理數(shù)據(jù)時力不從心,對礦產(chǎn)、環(huán)境、設(shè)備以及人員的感知識別定位還不成熟,對二維、三維的相關(guān)無縫連接技術(shù)應(yīng)用也有一定的技術(shù)限制,還不能很好的指導(dǎo)生產(chǎn)管理實踐。
3、數(shù)字化礦山建設(shè)的改進(jìn)措施
在礦山領(lǐng)域，國外對數(shù)字礦山的研究較早，數(shù)字地球的概念由美國首先提出，隨后被許多專家學(xué)者引用。同時，世界上許多國家結(jié)合各自的實際，分別進(jìn)一步提出了數(shù)字礦山的發(fā)展規(guī)劃和建設(shè)目標(biāo)。目前，礦業(yè)發(fā)達(dá)國家建設(shè)數(shù)字礦山的重點是實現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控和自動化采礦。
我國對數(shù)字礦山的研究始于20世紀(jì)末，主要科研資助機構(gòu)和相關(guān)行業(yè)相繼立項支持了一批數(shù)字礦山課題。國內(nèi)多所高等院校、科研院所、企事業(yè)單位相繼設(shè)立了與數(shù)字礦山有關(guān)的研究所、研究中心、實驗室或工程中心。山東新汶礦業(yè)集團(tuán)泰山能源股份有限公司翟鎮(zhèn)煤礦是我國第一座數(shù)字礦山，在國內(nèi)開了數(shù)字化礦井技術(shù)應(yīng)用先河。翟鎮(zhèn)煤礦數(shù)字技術(shù)的成功研制，為我國礦山的數(shù)字化和信息化管理起到了示范作用。在數(shù)字礦山建設(shè)中，廣泛應(yīng)用各種先進(jìn)的信息技術(shù)、有效提升了礦山企業(yè)的生產(chǎn)效率和管理水平。
冶金礦山行業(yè)信息化發(fā)展趨勢
從規(guī)模、內(nèi)容、作用、地位來看，我國冶金企業(yè)的信息化已經(jīng)發(fā)展到了需要進(jìn)一步深化的階段。這個深化階段的特征就是信息化與工業(yè)化相互融合，相輔相成，相互促進(jìn)。通過提升冶金企業(yè)的信息化水平，進(jìn)一步提升冶金企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營水平；通過冶金企業(yè)信息化技術(shù)的創(chuàng)新，促進(jìn)冶金工業(yè)企業(yè)管理水平的創(chuàng)新。促進(jìn)管理創(chuàng)新，提升企業(yè)競爭力的方法很多，信息化是創(chuàng)新提升的基礎(chǔ)性、長效性方法。在礦山領(lǐng)域，隨著數(shù)字礦山應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，礦山行業(yè)的生產(chǎn)和組織方式將會變得越來越“安全、綠色、智能、高效”。冶金礦山行業(yè)信息化應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)將呈現(xiàn)出以下主要趨勢。
在多年的信息化建設(shè)過程中，冶金企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)慢慢意識到企業(yè)信息化要與企業(yè)的改革與發(fā)展相結(jié)合。在提高企業(yè)管理水平的基礎(chǔ)上，規(guī)劃信息系統(tǒng)的建設(shè)。目前，一些信息化程度較好的冶金企業(yè)在信息化的過程中已經(jīng)意識到了管理理念的重要性，并以企業(yè)信息化為契機大力改革企業(yè)機制，為信息化鋪平道路。
目前對于信息化基礎(chǔ)比較完善的企業(yè)，信息化建設(shè)逐漸向企業(yè)間協(xié)同的方向發(fā)展。由于市場競爭環(huán)境的變化，企業(yè)越來越強調(diào)相互之間的協(xié)同，因此，企業(yè)越來越強調(diào)信息系統(tǒng)與價值鏈和企業(yè)內(nèi)其他系統(tǒng)的集成能力。
經(jīng)過十幾年的信息化建設(shè)，我國的冶金企業(yè)信息化建設(shè)正在朝一個新的高度邁進(jìn)。一個顯著的特征就是冶金企業(yè)對企業(yè)信息化的內(nèi)涵與意義有了新的認(rèn)識，明顯感覺到信息資源一體化趨勢日益加強。
通過運用各種感知技術(shù)，能夠更加全面、準(zhǔn)確、實時地感知人、物和環(huán)境的信息。例如，在數(shù)據(jù)采集方面，將會從手工錄入項自動采集，并且實現(xiàn)一次錄入，全員共享方向發(fā)展；在裝備方面，將會更加可靠、更加智能，故障修復(fù)將會從人工經(jīng)驗診斷、人工修復(fù)向自我診斷、系統(tǒng)自愈方向發(fā)展。
運用網(wǎng)絡(luò)、通信、交互、集成等技術(shù)，實現(xiàn)人與人、人與物、物與物間的信息交互，以及系統(tǒng)間的橫向集成和縱向互通。例如，在通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面，將會從有限的互聯(lián)網(wǎng)互通向泛在的互聯(lián)互通方向發(fā)展，帶寬將會越來越寬，網(wǎng)絡(luò)將會越來越穩(wěn)定、可靠；在系統(tǒng)人機界面方面，將會從二維平面向三維立體方向轉(zhuǎn)變，并且支持多種終端界面，例如，PDA、iPad、手機等；在信息系統(tǒng)方面，將會從煙囪式、孤島式信息系統(tǒng)向集成統(tǒng)一平臺方向發(fā)展，支持開發(fā)的協(xié)議，支持SOA架構(gòu)。
運用數(shù)據(jù)挖掘、知識發(fā)現(xiàn)、專家系統(tǒng)等人工智能技術(shù)，實現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度指揮、資源預(yù)測、安全警示、突發(fā)事件處理等決策支持功能，實現(xiàn)礦山的智能化。例如，在控制技術(shù)方面，將會從手動干預(yù)、有人值守向自動控制、無人值守方向發(fā)展，從局部的、有限的控制向全局的、泛在的控制方向發(fā)展；在安全管理方面，將會由被動的、事后響應(yīng)式管理向主動的、事先預(yù)警、預(yù)控方向發(fā)展；在決策支持方面，將會從經(jīng)驗決策向智能化決策方向發(fā)展。
冶金礦山行業(yè)信息化構(gòu)架
基于新一代信息技術(shù)的冶金礦山信息化總體架構(gòu)分為三個層次：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層主要是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)層主要是基于云計算技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)用層主要是涵蓋冶金礦山行業(yè)勘探、開采、冶煉、加工等整個產(chǎn)業(yè)鏈的信息系統(tǒng)應(yīng)用。
基于新一代信息技術(shù)的冶金礦山行業(yè)信息化架構(gòu)中應(yīng)用層是涵蓋勘探、采選、冶煉、加工等整個產(chǎn)業(yè)鏈的信息系統(tǒng)，主要用來支撐企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營和管控，這些系統(tǒng)包括生產(chǎn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)、經(jīng)營管理系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)。
生產(chǎn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)容包括剝離、采裝、運輸、生產(chǎn)等主要生產(chǎn)流程，也包括供電、供水、排水等輔助生產(chǎn)流程，還包括其他的安全保障系統(tǒng)。
生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)包括從生產(chǎn)計劃制定、生產(chǎn)計劃執(zhí)行到生產(chǎn)計劃執(zhí)行跟蹤全過程的閉環(huán)管理，包含了三維展示、生產(chǎn)管理、生產(chǎn)智能調(diào)度管理、生產(chǎn)輔助設(shè)計、機電管理、安全管理、煤質(zhì)管理、節(jié)能環(huán)保管理及綜合分析管理。
經(jīng)營管理系統(tǒng)建設(shè)戶主要包括計劃與全面預(yù)算管理、ERP系統(tǒng)、供應(yīng)商關(guān)系管理系統(tǒng)、制度管理系統(tǒng)、本質(zhì)安全管理系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、審計管理系統(tǒng)、科技管理系統(tǒng)、節(jié)能減排管理系統(tǒng)、綜合統(tǒng)計系統(tǒng)、檔案管理系統(tǒng)、知識管理系統(tǒng)、行政后勤管理系統(tǒng)、黨群管理系統(tǒng)、煤炭安全管理系統(tǒng)等。
決策支持系統(tǒng)是基于數(shù)據(jù)倉庫/商業(yè)智能技術(shù)對信息進(jìn)行收集、整合、分析和展現(xiàn)，為高層及管理人員提供及時、準(zhǔn)確的分析報表和數(shù)據(jù)，以提升企業(yè)整體生產(chǎn)經(jīng)營決策水平，借此增強企業(yè)的核心競爭能力。
在基于新一代信息技術(shù)的冶金礦山行業(yè)信息化架構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)層起到傳輸、存儲和計算的作用。網(wǎng)絡(luò)層主要包括接入網(wǎng)關(guān)、互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)絡(luò)、云計算、存儲服務(wù)、數(shù)據(jù)倉庫等。
在基于新一代信息技術(shù)的冶金礦山行業(yè)信息化架構(gòu)中，感知層起到信息采集和信號處理的作用。感知層主要包括各種類型的傳感器、控制器、讀卡器等設(shè)備以及M2M網(wǎng)關(guān)、M2M模塊等信息處理系統(tǒng)組成，如Sensor、攝像頭、讀卡器、路由節(jié)點和Sink節(jié)點等。
信息標(biāo)準(zhǔn)體系大的建設(shè)是信息系統(tǒng)開發(fā)成功和得以推廣應(yīng)用的關(guān)鍵因素，是信息化建設(shè)中的一項基礎(chǔ)性的系統(tǒng)工程。在標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)過程中，應(yīng)著重關(guān)注云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定、采集和完善。新一代信息技術(shù)在礦山冶金行業(yè)的應(yīng)用必須遵守一定的標(biāo)準(zhǔn)，才能使感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的信息交互，實現(xiàn)本質(zhì)意義上的信息統(tǒng)一；才能有效利用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、決策和使用。
信息安全體系由信息安全組織體系、管理體系和技術(shù)體系構(gòu)成。信息安全組織體系明確信息安全領(lǐng)導(dǎo)、信息安全監(jiān)管和信息安全執(zhí)行的崗位和職責(zé)，確保公司的信息安全工作能夠有效運轉(zhuǎn)。信息安全管理體系從流程和制度上來細(xì)化和固化信息安全管理要求，冶金企業(yè)和礦山企業(yè)需要按照《信息安全等級保護(hù)管理辦法》對企業(yè)在運行和在建的體統(tǒng)進(jìn)行評級，并根據(jù)不同等級設(shè)置保護(hù)策略。信息安全技術(shù)體系是針對信息安全不同層面的防護(hù)需求設(shè)置多維的技術(shù)防御手段，包括物理安全、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全及備份恢復(fù)等方面。
運維管理體系是以ITIL運維架構(gòu)為知道，以保障和維護(hù)信息系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行為基礎(chǔ)，以提升用戶服務(wù)質(zhì)量為根本，以建成上下貫通、左右協(xié)同、資源共享的一體化運維管理體系為核心。實現(xiàn)IT運維管理的自動化、可視化、規(guī)范化、高效化、一體化和智能化。
冶金礦山行業(yè)的信息化應(yīng)用
新一代信息技術(shù)在冶金行業(yè)的應(yīng)用，推進(jìn)了冶金企業(yè)的研發(fā)和設(shè)計協(xié)同化、生產(chǎn)設(shè)備數(shù)字化、生產(chǎn)過程智能化和企業(yè)管理信息化，加強了集散控制、現(xiàn)場總線控制、柔性制造、敏捷制造和網(wǎng)絡(luò)化制造等技術(shù)的應(yīng)用，強化了生產(chǎn)過程的在線監(jiān)測、預(yù)警和控制，實現(xiàn)了冶金企業(yè)的節(jié)能環(huán)保、精確管理、安全生產(chǎn)和高效運營。
其中首鋼礦業(yè)就是很好的行業(yè)應(yīng)用典范。首鋼礦業(yè)公司以計算機數(shù)字技術(shù)為中心，以網(wǎng)絡(luò)通信為手段，以數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，形成了基礎(chǔ)裝備數(shù)字化、 生產(chǎn)過程數(shù)字化、 生產(chǎn)執(zhí)行數(shù)字化、企業(yè)資源計劃數(shù)字化、辦公自動化的數(shù)字化礦山，在我國冶金礦山行業(yè)實現(xiàn)了歷史性突破。
同時，首鋼礦業(yè)公司注重數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，為礦山數(shù)字化提供硬件平臺。廣泛采用數(shù)字化計量設(shè)備和智能化儀器儀表，采、選、球、燒四大主流程和物料運輸系統(tǒng)檢測、計量數(shù)字化儀表達(dá)到14800塊，為從數(shù)據(jù)源頭自動采集數(shù)據(jù)，實現(xiàn)各層面系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口創(chuàng)造了條件。分期搭建網(wǎng)絡(luò)和硬件平臺，共敷設(shè)光纖150多公里，形成一個主干帶寬1000M、桌面100M的高速企業(yè)網(wǎng)，覆蓋公司各個單位。建成廠礦級網(wǎng)站45個，車間級網(wǎng)站73個，覆蓋300多個班組，聯(lián)網(wǎng)計算機達(dá)到2600多臺。
實施礦山生產(chǎn)流程管控數(shù)字化，提高自動化水平。建立了覆蓋采礦、選礦、燒結(jié)、球團(tuán)、運輸?shù)裙ば虻挠嬃繖z測、設(shè)備驅(qū)動和生產(chǎn)過程控制的數(shù)字化系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化和智能化。采礦應(yīng)用Surpac礦山工程軟件，進(jìn)行資源評估、礦山規(guī)劃、開拓設(shè)計、決策管理等模擬、仿真和過程分析。自主開發(fā)應(yīng)用礦車自動調(diào)度系統(tǒng)，自動進(jìn)行車流規(guī)劃、優(yōu)化派車，合理分配車流。選礦應(yīng)用球磨自控系統(tǒng)，對球磨機工藝流程運行參數(shù)進(jìn)行檢測和監(jiān)控。自主開發(fā)球團(tuán)流程監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)配料、造球、鏈篦機、回轉(zhuǎn)窯、環(huán)冷機和噴煤等五大區(qū)域?qū)崿F(xiàn)集中監(jiān)控和預(yù)警管理。自主開發(fā)燒結(jié)流程監(jiān)控系統(tǒng)。通過對現(xiàn)場工控基礎(chǔ)信息的采集和再加工，實現(xiàn)信息、數(shù)據(jù)不落地和閉環(huán)管理，形成全流程800多個點位數(shù)據(jù)集中監(jiān)控，為生產(chǎn)決策及操作提供了實時支持。自主開發(fā)燒結(jié)智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)燒結(jié)礦自動配料、混合料自動加水、燒結(jié)機點火自動調(diào)節(jié)、燒結(jié)終點自動控制、燒結(jié)礦強度與能耗自動控制、燒結(jié)異常數(shù)據(jù)調(diào)整六大功能。
首鋼礦業(yè)公司積極變革礦山管理模式和手段，推進(jìn)管理信息化。在創(chuàng)建數(shù)字化冶金礦山的實踐活動中，搭建了縱向四級、橫向四塊的數(shù)字化礦山整體框架。形成以GIS地理信息系統(tǒng)、MES生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)、ERP企業(yè)資源管理系統(tǒng)、OA信息系統(tǒng)四塊為重點，現(xiàn)場裝備數(shù)字化、生產(chǎn)過程數(shù)字化、生產(chǎn)執(zhí)行數(shù)字化、企業(yè)資源計劃數(shù)字化四級為基礎(chǔ)的數(shù)字化礦山框架。促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與信息化的融合，推進(jìn)了生產(chǎn)經(jīng)營的高效化，提高了企業(yè)核心競爭力。
智慧礦山建設(shè)現(xiàn)狀和任務(wù)
作為新一代信息技術(shù)應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域，“智慧礦山”是通過各種感知、信息傳輸與處理技術(shù)，實現(xiàn)對真實礦山整體及相關(guān)現(xiàn)象的可視化、數(shù)字化及智慧化。其總體目標(biāo)是：將礦山地理、地質(zhì)、礦山建設(shè)、礦山生產(chǎn)、安全管理、產(chǎn)品加工與運銷、礦山生態(tài)等綜合信息全面數(shù)字化，將感知技術(shù)、傳輸技術(shù)、信息處理、智能計算、現(xiàn)代控制技術(shù)、現(xiàn)代信息管理等與現(xiàn)代采礦及礦物加工技術(shù)緊密結(jié)合，構(gòu)成礦山中人與人、人與物物與物相連的網(wǎng)絡(luò)，動態(tài)、詳盡地描述并控制礦山安全生產(chǎn)與運營的全過程。以高效、安全、綠色開采為目標(biāo)，保證礦山經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)增長，保證礦山自然環(huán)境的生態(tài)穩(wěn)定。
智慧礦山大體上經(jīng)歷了初級階段、衍生階段和智能遙控階段。
初級階段主要是構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施和相應(yīng)的信息化系統(tǒng)，實現(xiàn)礦山生產(chǎn)、運營等數(shù)據(jù)的共享和深度應(yīng)用。衍生階段主要是虛擬礦山，是通過虛擬空間技術(shù)和井下大量傳感監(jiān)控設(shè)備，將真實礦山的整體以及和它相關(guān)的現(xiàn)象整合起來，以數(shù)字的形式表現(xiàn)出來，從而了解整個礦山動態(tài)的運作和發(fā)展情況。智能遙控階段，就是礦山地面和井下的、人類從事礦產(chǎn)資源開采的各種動態(tài)、靜態(tài)的信息都能夠數(shù)字化，而且用計算機網(wǎng)絡(luò)來管理，同時利用空間技術(shù)、自動定位和導(dǎo)航技術(shù)實現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控和自動化采礦。
目前我國智慧礦山的建設(shè)還處于智慧化階段的初級階段。智慧礦山的建設(shè)還處在礦山勘察、規(guī)劃設(shè)計、生產(chǎn)監(jiān)控調(diào)度、安全生產(chǎn)檢測以及礦山綜合管理等各個系統(tǒng)的建設(shè)階段，還不能完全實現(xiàn)各種信息的全面共享和深度應(yīng)用。
隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，用信息技術(shù)武裝礦山企業(yè)是大勢所趨，同時，信息技術(shù)也是提高礦山企業(yè)科學(xué)管理的有力手段。云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)在智慧礦山中均有廣泛的 應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】數(shù)字礦山；礦山測繪體系；數(shù)據(jù)獲取；數(shù)據(jù)加工；礦山應(yīng)用服務(wù)。
1 礦山測繪的意義
隨著礦山資源勘查開發(fā)水平的提高，有力支撐了國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)，并加快了社會發(fā)展的步伐，然而，在新集一礦礦業(yè)發(fā)展過程中也存在諸多問題。通過全礦開展的礦業(yè)權(quán)實地核查和礦產(chǎn)資源利用現(xiàn)狀調(diào)查項目，實現(xiàn)了對本礦礦產(chǎn)資源情況進(jìn)行調(diào)查摸底的目的，在這一過程中，礦山測繪提供了可靠的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。作為礦產(chǎn)勘查開發(fā)的基礎(chǔ)技術(shù)支撐，礦山測繪有著舉足輕重的作用，如：礦山控制測量、礦山規(guī)劃設(shè)計、地形圖測繪、采掘工程平面圖測繪、礦山開拓工程放樣、土方測量計算、巖層及地表邊坡移動沉降監(jiān)測等等。內(nèi)外業(yè)測繪成果的質(zhì)量直接影響了礦山規(guī)劃、開拓設(shè)計、生產(chǎn)建設(shè)、施工安全及各類礦山報告的編制等。因此，建立有效的礦山測繪體系、組建專業(yè)礦山測繪技術(shù)隊伍、引進(jìn)先進(jìn)礦山測繪儀器是當(dāng)前發(fā)展礦山測繪、建設(shè)數(shù)字礦山的先決條件。
2 礦山測繪體系的組成
隨著數(shù)字地球和數(shù)字中國等數(shù)字化的概念和體系的不斷完善，數(shù)字礦山近年來也得到了足夠的重視，并取得了較大發(fā)展。
所謂數(shù)字化礦山，即采用現(xiàn)代信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和過程智能化控制技術(shù)等，在礦山企業(yè)生產(chǎn)活動的三維尺度范圍內(nèi)，對礦山生產(chǎn)、經(jīng)營與管理的各個環(huán)節(jié)、各生產(chǎn)要素進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、模型化、可視化、集成化和科學(xué)化管理。根據(jù)實際應(yīng)用需求，建立礦山規(guī)劃設(shè)計、礦山安全生產(chǎn)管理、礦山應(yīng)急救援指揮、礦山經(jīng)營管理、礦山辦公自動化等應(yīng)用系統(tǒng)，從而保障礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)與經(jīng)營管理，并實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程數(shù)字化，同時加工成新的信息資源，迅速準(zhǔn)確地提供給各層次的管理者，以便動態(tài)掌握信息， 特別是礦山安全生產(chǎn)過程中的實時信息監(jiān)測、收集、分析、預(yù)警，進(jìn)而作出正確決策，實現(xiàn)資源的合理配置。
新的礦山測繪體系是數(shù)字礦山發(fā)展的新需要，它將為數(shù)字礦山的建設(shè)提供廣闊的空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源，新型礦山測繪體系核心內(nèi)容主要由礦山基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)加工處理和礦山應(yīng)用服務(wù)三方面構(gòu)成。
2.1 礦山測繪設(shè)備儀器
礦山測繪的基礎(chǔ)設(shè)施是保障各項測量工作得以開展的前提條件。引進(jìn)先進(jìn)的適合礦山生產(chǎn)建設(shè)的設(shè)備，如全站儀，GPS衛(wèi)星接收機、移動變形監(jiān)測等測量儀器，實現(xiàn)外業(yè)儀器數(shù)字化、自動化和智能化。除此之外，還要收集整理礦山現(xiàn)有的各類資料，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為建設(shè)數(shù)字礦山和礦山測繪系統(tǒng)所需的數(shù)字化基礎(chǔ)信息，在此基礎(chǔ)上，建立與其匹配的軟、硬件平臺。
2.2 數(shù)據(jù)采集與獲取
數(shù)據(jù)采集與獲取是礦山測繪工作的關(guān)鍵所在。礦山測量主要通過礦山地面和地下三維空間的測量、定位與制圖、礦體幾何、儲量管理、開采監(jiān)督、開采沉陷觀測及開采損害防護(hù)等方面的工作實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與獲取。
礦山測繪數(shù)據(jù)采集獲取基本任務(wù)是：
（1）建立礦區(qū)測量控制基礎(chǔ)， 主要采用大比例尺地形圖和地籍圖測繪的方式；
（2）對礦區(qū)地面和井下各工程建設(shè)進(jìn)行施工測量、驗收測量；
（3）通過攝影測量，對礦山生產(chǎn)建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)及重要事件的影像資料進(jìn)行采集記錄；
（4）對礦產(chǎn)、土地等資源的開發(fā)和利用狀況進(jìn)行檢測和監(jiān)督；
（5）對巖層與地表移動觀測進(jìn)行研究， 對露天礦邊坡、尾礦壩、排土場等礦山工程進(jìn)行變形監(jiān)測。在數(shù)據(jù)采集的過程中，礦山測繪隊伍的完善、測繪技術(shù)的更新、測繪成果的質(zhì)量顯得尤為重要。為了保證該項工作的順利進(jìn)展，需對測繪成果數(shù)據(jù)建立嚴(yán)格的監(jiān)督、審查和驗收制度，從而為礦山企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
2.3 數(shù)據(jù)加工處理
數(shù)據(jù)加工主要包括數(shù)據(jù)編輯、信息提取、數(shù)據(jù)綜合處理等環(huán)節(jié)。將獲取的圖形、圖像、文本等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)加工成生產(chǎn)成品數(shù)據(jù)，以滿足具體應(yīng)用需要。主要表現(xiàn)在如下方面：
（1）編輯、輸出各種地形地質(zhì)圖、采掘工程圖、礦山專用圖、礦產(chǎn)形態(tài)圖、礦產(chǎn)信息圖等多種圖件；
（2）利用獲取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)制作礦山專題；
（3）對礦山災(zāi)害點及重要工程監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評價，為留設(shè)保護(hù)礦（煤） 柱和安全開采提供資料；
（4）制定和實施礦山生產(chǎn)計劃、規(guī)劃設(shè)計等。
隨著數(shù)字礦山隨著礦山動態(tài)監(jiān)測和數(shù)據(jù)的實時更新，空間數(shù)據(jù)庫也將逐步完善、通過各種測量數(shù)據(jù)與GIS系統(tǒng)的對接處理，數(shù)字礦山的建設(shè)也將初具雛形，它將為礦山提供專業(yè)模擬、系統(tǒng)分析和應(yīng)用服務(wù)等功能。
2.4 應(yīng)用服務(wù)
礦山測繪成果數(shù)據(jù)經(jīng)加工處理后將最終服務(wù)于礦山。結(jié)合成果圖件和數(shù)據(jù)，達(dá)到災(zāi)害預(yù)警、礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測、土地復(fù)墾、環(huán)境治理與保護(hù)的目的。為礦山生產(chǎn)建設(shè)和決策提供基礎(chǔ)信息支持，應(yīng)用拓?fù)潢P(guān)聯(lián)實現(xiàn)信息的空間查詢、分析和輸出，在開放接口的同時施以數(shù)據(jù)訪問控制，服務(wù)于生產(chǎn)調(diào)度和指揮管理。
3 總結(jié)
礦山數(shù)字測繪體系為空間數(shù)據(jù)的獲取提供系統(tǒng)的技術(shù)支持，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源渠道廣，獲取手段日益先進(jìn)。GPS、GIS、遙感等測繪學(xué)科的核心技術(shù)，在礦山測量領(lǐng)域不可或缺。這些先進(jìn)技術(shù)的飛速發(fā)展與應(yīng)用，促使礦山測量取得了長足的進(jìn)步，其理論研究和實際應(yīng)用的不斷發(fā)展和完善，必將為礦山發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)，隨著礦山測繪體系的逐步健全及其在礦山服務(wù)中的重要體現(xiàn)，數(shù)字礦山的建設(shè)與發(fā)展也將得到應(yīng)有的重視，引導(dǎo)測繪學(xué)科步入一個新的發(fā)展高度。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】礦井；自動化；數(shù)字化；智能化；發(fā)展
1 礦井的自動化與數(shù)字化
（1）礦井的生產(chǎn)系統(tǒng)。一個礦井的生產(chǎn)運行系統(tǒng)包括兩部分：一是生產(chǎn)系統(tǒng)，這一系統(tǒng)按所處的位置不同又可以分為井下生產(chǎn)系統(tǒng)和地面生產(chǎn)系統(tǒng)。按工藝流程可以分為掘進(jìn)系統(tǒng)、開采系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。其中輔助系統(tǒng)主要包括通風(fēng)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)、和灑水系統(tǒng)等。二是管理系統(tǒng)，一般是指維持生產(chǎn)系統(tǒng)正常運行的縱向控制和管理系統(tǒng)，以礦井的地面調(diào)度中心為樞紐進(jìn)行縱向管理。
（2）礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的自動化數(shù)字化。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，無論礦井的生產(chǎn)系統(tǒng)還是輔助系統(tǒng)都配置了各自的自動化系統(tǒng)。這些自動化系統(tǒng)的設(shè)置都是為了滿足各自生產(chǎn)系統(tǒng)的功能實現(xiàn)和生產(chǎn)要求。所以大部分自動化系統(tǒng)都是一個縱向的管理系統(tǒng)，并且有各自的縱向管理方式。目前有些礦井正在研究各個自動化系統(tǒng)之間的橫向聯(lián)系問題。
數(shù)字化是指利用現(xiàn)代計算機多媒體技術(shù)把各種非電類的信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，然后用于信息的傳輸和處理以及應(yīng)用于生產(chǎn)生活實際。數(shù)字礦井的提法源自“數(shù)字地球”，我國的科技工作者類似于“數(shù)字中國”、“數(shù)字城市”、等相應(yīng)的提出了“數(shù)字化礦井”的概念。
數(shù)字礦井有兩層意思：一是將與礦井中有關(guān)的信息，例如礦井所處的地面地形，礦井下的地質(zhì)情況、礦井的開采方案、井下工程進(jìn)展等數(shù)字化，全面、詳盡地刻畫礦井情況；二是在礦井?dāng)?shù)字化的基礎(chǔ)上再融入所有相關(guān)生產(chǎn)要素信息如儲量、安全、機電、人員、生產(chǎn)、技術(shù)、營銷等，組成一個更有使用價值的多維的數(shù)字礦井。
數(shù)字化礦井的實質(zhì)是“信息化”。首先，要實現(xiàn)礦井的數(shù)字化，必須要對礦井地理位置、生產(chǎn)運營、安全條件、設(shè)備與管理等各方面的信息進(jìn)行搜集、傳輸、處理和應(yīng)用，其次，搜集到的生產(chǎn)、安全、地理和設(shè)備等方面的信息通過通信線路實時傳送到礦井的地面調(diào)度中心，調(diào)度中心利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行礦井的生產(chǎn)管理決策，才能實現(xiàn)了數(shù)字化生產(chǎn)。
礦井的 “數(shù)字化”其實是信息的表現(xiàn)形式。 “數(shù)字化”是信息的表現(xiàn)形式，而且是信息最高、最先進(jìn)的表達(dá)形式。隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，許多礦井的地理位置信息、生產(chǎn)情況的信息、礦井安全情況信息、設(shè)備狀況信息等各種信息從采集、傳輸都實現(xiàn)了數(shù)字化。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)支持下的傳感器在采集信息的同時就可以對這些信息進(jìn)行初步的處理和校正，這可以使信息更準(zhǔn)確。同時還可以做到一根總線上掛多個傳感器，使得信息傳輸系統(tǒng)更高效和便捷。由于信息表現(xiàn)為數(shù)字的形式，因此搜集到的各種不同種類的信息可以在一個統(tǒng)一的平臺上進(jìn)行傳輸和交流，這樣可以充分發(fā)揮信息的作用，使信息得到更大的增值?！白詣踊笔菙?shù)字化基礎(chǔ)與目的。首先，與礦井有關(guān)的各種數(shù)字化的信息基本上來自于各種綜合自動化系統(tǒng)的傳感器，這些是礦井?dāng)?shù)字化的基礎(chǔ)。而綜合自動化的各種網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫是數(shù)字化礦山的主要組成部分。其次，利用先進(jìn)的人工智能控制理論建立的煤礦所需的決策支持系統(tǒng)，實現(xiàn)礦井安全、生產(chǎn)和效益的多目標(biāo)優(yōu)化。礦井的自動化是指礦井的機械設(shè)備或生產(chǎn)過程和管理過程在沒有人的直接參與的情況下，經(jīng)過自動檢測、信息傳輸、信息處理、分析判斷、操縱控制，實現(xiàn)所要達(dá)到的目標(biāo)。而數(shù)字化的目的正是為了實現(xiàn)這一自動化，最終目的是實現(xiàn)無人值守礦井。
2 礦井的智能化
2.1 礦井智能化的涵義
我國截至目前，礦井智能化對大家來說還停留在名詞層面。但是建筑智能化已經(jīng)在我國普遍發(fā)展起來。我們在這里以建筑的智能化來探討礦井的智能化。首先建筑智能化是指隨著計算機技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)和自動控制技術(shù)的發(fā)展，建筑系統(tǒng)中的智能化系統(tǒng)越來越多，而建筑系統(tǒng)作為一個整體，必須要實現(xiàn)各個子系統(tǒng)之間的信息傳輸、交換和共享只有這樣各個系統(tǒng)之間才能相互協(xié)調(diào)相互聯(lián)動，從而將各個分系統(tǒng)有機組合在一起形成一個有機整體，解決這一問題的有效方法就是系統(tǒng)集成，這樣可以解決各個子系統(tǒng)之間的相互聯(lián)系和相互操作的問題。這就需要解決各個子系統(tǒng)之間的接口、協(xié)議和應(yīng)用軟件問題。同樣，在建設(shè)礦井智能化過程中，生產(chǎn)系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測等各個子系統(tǒng)的自動化建設(shè)內(nèi)容很多，同時，這些子系統(tǒng)之間的接口、協(xié)議、和與之匹配的應(yīng)用軟件都要集成在礦井的智能系統(tǒng)之中。各個子系統(tǒng)之間的互聯(lián)性是關(guān)鍵。只有將礦井在生產(chǎn)運營中所有涉及到的自動化系統(tǒng)組成一個有機的整體能夠有效地互聯(lián)互通，才能稱之為智能化礦井。
2.2 礦井智能化的形成與發(fā)展前景
礦井智能化是在礦井自動化和數(shù)字化基礎(chǔ)上結(jié)合，是現(xiàn)代計算機技術(shù)和人工智能理論而形成的礦井生產(chǎn)運營的最為先進(jìn)的模式。在一個大型智能礦井中將所有自動化系統(tǒng)都整合到一個大系統(tǒng)之中是不現(xiàn)實的。因此，在這種情況下往往會按照一定的原則，細(xì)化為幾個集成系統(tǒng)，常用的方法是將涉及礦井生產(chǎn)的掘進(jìn)、開采、運輸和輔助等系統(tǒng)整合到一個綜合系統(tǒng)之中。將涉及環(huán)境監(jiān)測和人員管理的整合成另外一個綜合系統(tǒng)。當(dāng)?shù)V井實現(xiàn)智能化以后，首先各個子系可以互連互控，同時又能夠自動運行。這樣可以減少礦井工作人員數(shù)量提高礦井的生產(chǎn)效率，其次，由于智能化系統(tǒng)操控簡單方便，從而降低了對操作人員的技術(shù)要求，不僅省時省力而且還在很大程度上減少了誤操作的幾率。對于管理者來說能夠得到的信息更全面、準(zhǔn)確和及時有利于管理者迅速做出正確的決策。所以，自動化和信息化是智能化的基礎(chǔ)，而智能化是自動化和數(shù)字化的目標(biāo)。要想實現(xiàn)礦井的智能化前提是必須要有各個子系統(tǒng)的成熟、先進(jìn)、和可靠的自動化否則就不可能實現(xiàn)礦井的智能化，更談不上安全可靠的運行了。所以自動化數(shù)字化和智能化的區(qū)別是十分明顯的，自動化是指礦井的各個系統(tǒng)的獨立自動化。而智能化是指按照一定的要求對這些系統(tǒng)進(jìn)行整合，使其互聯(lián)互控，組成一個有機的整體。
3 結(jié)論
隨著經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展，各種新型技術(shù)不斷在采礦業(yè)中得到應(yīng)用。以自動化、數(shù)字化并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)礦井生產(chǎn)運營的智能化，是科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求，是使我國采礦業(yè)實現(xiàn)高效安全生產(chǎn)的必要途徑。所以我國采礦行業(yè)特別是煤炭行業(yè)應(yīng)該大力推行智能化礦井建設(shè)，不斷進(jìn)行技術(shù)革新，建設(shè)高效、環(huán)保、安全的礦井。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：六大系統(tǒng)；數(shù)字化集成；安全生產(chǎn)調(diào)度指揮
在礦山生產(chǎn)的企業(yè)中，安全問題是重中之重的一個問題，這對于企業(yè)的安全生產(chǎn)具有十分密切的影響，所以在近幾年來，國家大力提倡礦山生產(chǎn)安全的問題，保證金屬非金屬礦山井下的安全生產(chǎn)，六大系統(tǒng)的建設(shè)就是在這樣的背景環(huán)境下建立起來的，這六大系統(tǒng)分別是緊急避險系統(tǒng)、壓風(fēng)自救系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)還有供水施救系統(tǒng)。通過對上述應(yīng)用系統(tǒng)的運用可以促進(jìn)更加高效的運行，采用統(tǒng)一決策的方式以增加救援的時間，并且還能提高整體的協(xié)調(diào)能力，所以說六大系統(tǒng)的應(yīng)用對現(xiàn)實礦井生產(chǎn)工作是具有重要意義的，這是實現(xiàn)智慧礦山建設(shè)的根本保證。
1 地下礦山安全避險六大系統(tǒng)信息化建設(shè)的實現(xiàn)
從硬件上來看，六大系統(tǒng)主要是在礦山井下布置了不同的傳感器對信息進(jìn)行接收，并且將接收的信息采集起來存儲在服務(wù)器上，在經(jīng)過進(jìn)一步的處理以及分析以后，在安全指揮調(diào)度之下就能顯示在顯示屏上，這樣就實現(xiàn)了遠(yuǎn)程操作的可能，安全生產(chǎn)調(diào)度中心可以采用語音廣播或者是無線手機等設(shè)備向井下傳達(dá)任務(wù)指令，也能隨時發(fā)現(xiàn)他們的工作猶，這樣一旦出現(xiàn)危險，也能在第一時間幫助井下的工作人員撤離，最大化的降低損害。所以說系統(tǒng)集成在礦井下的實現(xiàn)對于當(dāng)前的金屬非金屬礦來說具有十分重要的意義，不但保障了工作人員的生命安全，還讓開采工作可以更加順利的進(jìn)行。
在系統(tǒng)集成中，主要是通過以下幾方面實現(xiàn)的，首先是三維瀏覽系統(tǒng)模塊，這一模塊主要是建立起了一個真實立體的三維模型，能夠采用動態(tài)的方式體現(xiàn)豎井巷道的工程，并且將采場與之聯(lián)系在一起，一旦通過某個事件觸發(fā)到了漫游過程時，就能顯示出礦山的重點部位以及設(shè)施等情況，這樣就能更加直觀的掌控運輸、排水以及冶煉等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，讓工藝流程更加順暢。還有一個組成部分是三維GIS系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的建立主要是對礦山的重點設(shè)備信息進(jìn)行建立，從中能夠調(diào)用出所需要的GIS信息，這樣一來工作就會變得更加簡單有效，省去了不少麻煩。
其次是信息集成模塊，在這一模塊中主要是對人員進(jìn)行更加準(zhǔn)確的定位，將工作人員的實時位置顯示出來，在定位基站三維空間的基礎(chǔ)上將人員與設(shè)備進(jìn)行鎖定，這樣就能從數(shù)據(jù)庫中統(tǒng)計出人員數(shù)量，記錄下相應(yīng)人員的具置，并且與三維空間豎井巷道的模型相互結(jié)合在一起，以達(dá)到一種人員軌跡的三維回放效果。通過對人員位置以及數(shù)量的統(tǒng)計可以知道，與傳統(tǒng)的二維相比，這種定位更加精準(zhǔn)，也更能保證工作人員的生命安全，可以真正的實現(xiàn)準(zhǔn)確定位的效果，對于今后的工作來說有助于采用合理的方式進(jìn)行調(diào)度管理。
安全生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)。安全生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)通過三維可視化平臺對現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析和仿真模擬，給應(yīng)急救援、逃生避災(zāi)等提供科學(xué)決策和調(diào)度指揮方案。（1）逃生避災(zāi)路線。在系統(tǒng)集成平臺上實時進(jìn)行監(jiān)測分析預(yù)警，對于突發(fā)事件，系統(tǒng)立即通過對監(jiān)測監(jiān)控數(shù)據(jù)以及災(zāi)害周邊環(huán)境的智能分析，自動生成最佳逃生避災(zāi)線路，為應(yīng)急逃生及調(diào)度指揮提供可靠依據(jù)。（2）逃風(fēng)線路。通過對礦山傳輸?shù)谋O(jiān)測數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)過整合分析，自動生成通風(fēng)線路，當(dāng)火災(zāi)或水災(zāi)發(fā)生時，為處于危險中的人員提供避災(zāi)路線，自動生成的通風(fēng)路線圖。（3）應(yīng)急救援方案管理。系統(tǒng)通過三維空間分析，結(jié)合各巷道屬性，生成各種災(zāi)害的逃生路線及應(yīng)急救援路線，并據(jù)此生成應(yīng)急救援方案；當(dāng)井下巷道等條件發(fā)生變化時，通過數(shù)據(jù)庫能及時更新巷道模型和逃生、救援路線，從而更新應(yīng)急救援方案：同時，通過對事故的現(xiàn)場模擬及影響模擬，實現(xiàn)應(yīng)急救援方案演練。
2 地下礦山安全避險六大系統(tǒng)信息化的特點
高可靠性。光纖以太環(huán)網(wǎng)能確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，?dāng)某一點發(fā)生故障時，系統(tǒng)能在若干毫秒內(nèi)自動切換到環(huán)網(wǎng)的另一端進(jìn)行傳輸，并向調(diào)度中心發(fā)出告警，以便讓維護(hù)人員進(jìn)行維修恢復(fù)。
三維可視化集成各應(yīng)用系統(tǒng)。通過精細(xì)建模，虛擬礦山安全生產(chǎn)環(huán)境，真實再現(xiàn)生產(chǎn)運行狀況，實時進(jìn)行三維可視化瀏覽、查詢和分析。
系統(tǒng)快速建模與實時更新。礦山生產(chǎn)過程是在不斷進(jìn)行的，該系統(tǒng)隨著井下巷道工程、采掘面以及礦體體積等信息的不斷增加，通過快速的特征建模系統(tǒng)，對地形、地面水體、地面道路和橋梁、地面建筑和古建筑、樹木、井巷工程、運輸軌道、采礦設(shè)備、三維管網(wǎng)等實現(xiàn)完全自動的快速建模，從而可有效防止因更新不及時而導(dǎo)致井下安全數(shù)據(jù)的丟失或失真。
易擴(kuò)充性。本系統(tǒng)不僅僅是對單個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取、過濾和分析，而是集成礦山各種應(yīng)用系統(tǒng)信息于一體的開放式平臺，因此無論是已有的各種監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)還是新建設(shè)的系統(tǒng)，都可以快速的集成到平臺中去，從而具有非常方便的易擴(kuò)充性。
安全系統(tǒng)有效集成，便于科學(xué)分析與綜合調(diào)度指揮。通過三維可視化平臺有效集成安全避險六大系統(tǒng)，通過仿真模擬、事故推演等進(jìn)行安全分析，應(yīng)急救援，調(diào)度指揮。
3 六大系統(tǒng)信息化的應(yīng)用
安全避險六大系統(tǒng)數(shù)字化集成系統(tǒng)在金礦運行的工作穩(wěn)定可靠，對金礦安全、生產(chǎn)管理尤其在生產(chǎn)安全調(diào)度指揮、事故應(yīng)急救援等方面作用顯著，已成為金礦日常工作不可缺少的工具，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益；系統(tǒng)硬件軟件隨應(yīng)用增多正在不斷擴(kuò)充中；系統(tǒng)展示效果非常好，讓金礦領(lǐng)導(dǎo)和外來參觀人員十分滿意，取得了很好的社會效益。
結(jié)束語
通過軟件、硬件的結(jié)合，不僅實現(xiàn)了地下礦山安全避險六大系統(tǒng)的集成，還實現(xiàn)了很多其他功能，比如選廠監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)、尾礦庫監(jiān)測系統(tǒng)、安全專家系統(tǒng)等，并且能輕易實現(xiàn)很多拓展功能，如地表塌陷監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)、巷道變形監(jiān)測系統(tǒng)等，同時各子系統(tǒng)間相互支持、相互配合，能實現(xiàn)更多的礦山安全生產(chǎn)調(diào)度管理應(yīng)用，為礦山企業(yè)的生產(chǎn)和安全管理提供了強大的工具。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)；數(shù)字礦山；生產(chǎn)過程監(jiān)控系統(tǒng)；安全監(jiān)控系統(tǒng)；智能化物流系統(tǒng)
中圖分類號：TP 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）17-0208-01
0 引言
近年來，我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對礦物原料需求量不斷加大，礦業(yè)開發(fā)規(guī)模不斷擴(kuò)大，但生產(chǎn)效率不高和生產(chǎn)安全問題已經(jīng)成為社會關(guān)注的熱點。究其原因，礦山管理方式落后是其重要因素。顯然，采用現(xiàn)代技術(shù)對礦山進(jìn)行管理已經(jīng)成為當(dāng)前的迫切需求。
近年來興起的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在多個領(lǐng)域得到了應(yīng)用。作為先進(jìn)的信息獲取和處理技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在醫(yī)療、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、公共管理、國防等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，是促進(jìn)未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展，構(gòu)建和諧社會的重要手段。
在礦山生產(chǎn)過程中為提高生產(chǎn)效率和保障生產(chǎn)安全，對作業(yè)人員、移動設(shè)備、物流的安全與位置都需要進(jìn)行實時準(zhǔn)確監(jiān)測和定位，物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)前實現(xiàn)這一過程和目標(biāo)最適宜的技術(shù)。
1 物聯(lián)網(wǎng)及其礦山應(yīng)用背景
物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，其英文名稱是“The Internet of things”。由此，顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。
物聯(lián)網(wǎng)正是通過各種信息傳感設(shè)備，如傳感器、RFID技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù)，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識別、管理和控制。
然而，礦山井下生產(chǎn)具有環(huán)境惡劣、安全隱患多、通信聯(lián)絡(luò)困難等特點，這對數(shù)字礦山信息化建設(shè)提出了較高的要求。此外，礦山自動化、數(shù)字化、信息化建設(shè)不僅是保證井下作業(yè)安全所必需的，也是提高礦山生產(chǎn)效率的必由之路。雖然這些年礦山機械化、自動化生產(chǎn)水平有所提高，但是總體上，我國大部分礦山生產(chǎn)過程中的數(shù)字化、信息化建設(shè)都還處于起步的階段。現(xiàn)有設(shè)備處理數(shù)據(jù)的實時性、準(zhǔn)確性和數(shù)字化裝備的普及程度仍有巨大的改進(jìn)空間。目前井下許多機械化、自動化設(shè)備仍處于信息孤島中，無法實時與井下其它設(shè)備和井上監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行信息交換，企業(yè)無法實時獲得井下各種設(shè)備的工作狀態(tài)，井下人員的工作情況及工作環(huán)境因素等安全狀況，這不僅限制了礦山總體生產(chǎn)效率的提升，也給礦山的安全生產(chǎn)埋下了不少隱患。因此提高整個礦山的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用水平，較好實現(xiàn)生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化、信息化成為礦山企業(yè)發(fā)展的迫切需求。
2 物聯(lián)網(wǎng)在數(shù)字礦山建設(shè)中應(yīng)用
2.1采礦生產(chǎn)過程實時監(jiān)控系統(tǒng)
礦山地下開采受條件限制，一般在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中無法及時發(fā)現(xiàn)異常情況并采取有效的措施，因而導(dǎo)致生產(chǎn)指揮滯后資源利用率下降、嚴(yán)重時甚至引發(fā)重大事故的問題。建立實時監(jiān)控系統(tǒng)，采用WSN（無線傳感器網(wǎng)絡(luò)）、WIFI（一種局域網(wǎng)內(nèi)的無線傳輸協(xié)議）、RFID（無線射頻識別）等技術(shù)，構(gòu)建礦山智能感知網(wǎng)絡(luò)體系。利用射頻、紅外、激光等傳感器，實時感知人員、設(shè)備、環(huán)境狀況，以及爆破、出礦和運輸三個關(guān)鍵工序中的生產(chǎn)狀態(tài)。應(yīng)用IIC、SPI 、USB、3G/GPRS或嵌入式以太網(wǎng)等接口技術(shù)形成礦山智能感知網(wǎng)絡(luò)。通過多信息源數(shù)據(jù)融合共享，實現(xiàn)礦山綜合監(jiān)控系統(tǒng)，解決采礦安全生產(chǎn)過程的可視化，生產(chǎn)作業(yè)計劃的最優(yōu)化和調(diào)度指揮決策的智能化問題。
2.2安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)
安全生產(chǎn)是礦山企業(yè)的重要管理內(nèi)容，不同與一般工業(yè)自動化，其生產(chǎn)人員和設(shè)備及材料處于流動狀態(tài)，生產(chǎn)環(huán)境也處于變化過程中，且屢有突況發(fā)生。因此，礦山生產(chǎn)安全管理首先就需要對作業(yè)人員、設(shè)備、材料進(jìn)行定位與流向監(jiān)測，同時需要采集工作環(huán)境參數(shù)。
目前一般正規(guī)礦山在礦井基本都裝備了安全監(jiān)控系統(tǒng)和人員定位系統(tǒng)，但監(jiān)測、定位過程大多依賴于傳統(tǒng)的人工呼叫系統(tǒng)。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可形成安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，主要包括由標(biāo)識卡、讀卡器、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、上位機與系統(tǒng)軟件組成，實現(xiàn)人員和設(shè)備定位、工作環(huán)境參數(shù)采集和數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?，將井下人員和設(shè)備位置自動向系統(tǒng)發(fā)送位置信息，對不同礦種礦山生產(chǎn)安全要求的環(huán)境參數(shù)（如煤礦中需要測定甲烷、氧氣、二氧化碳、溫度、濕度）經(jīng)自動測定后上傳至上位機后進(jìn)行記錄分析和預(yù)警，有突發(fā)事件時及時將情況發(fā)送到井下按照規(guī)劃好逃生路線撤離現(xiàn)場。對危險品管理與物流管理系統(tǒng)協(xié)同使用。
礦山開采過程中存在的高陡邊坡、尾礦庫、排土場、地面塌陷、地壓等重大危險源。以重大危險源監(jiān)測、預(yù)警、應(yīng)急處理為目的，以國家突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案為依據(jù)，以地理信息系統(tǒng)（簡稱GIS）為基礎(chǔ)平臺，通過強大的綜合信息處理和分析功能結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在災(zāi)變危害評價的基礎(chǔ)上，提供礦山重大危險源的動態(tài)監(jiān)測、預(yù)警，以及對作業(yè)場安全模擬分析和變化趨勢分析。
通過物聯(lián)網(wǎng)，將各個獨立的監(jiān)測對象進(jìn)行聯(lián)接，基于GIS技術(shù)，采用B＼S與C＼S的混合結(jié)構(gòu)，應(yīng)用有限元、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等分析手段，實現(xiàn)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫、重大危險源管理、危險品管理、危險源監(jiān)測、危險源綜合信息查詢、預(yù)警分析、變化趨勢分析、應(yīng)急指揮等功能，并利用數(shù)字化信息化技術(shù)建立重大危險源安全管理過程自動監(jiān)控應(yīng)急預(yù)警一體化系統(tǒng)
2.3 智能化物流系統(tǒng)
礦山生產(chǎn)過程物流主要是生產(chǎn)所用材料、采出礦石和廢石。礦山生產(chǎn)都需要消耗大量炸藥，許多礦難的發(fā)生都與炸藥的使用與管理的不當(dāng)有關(guān)，因此對炸藥流向管理是極為重要的管理環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)上一般采用登記領(lǐng)用方式加以管理，難以準(zhǔn)確控制。在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)內(nèi)利用二維碼識別與管理技術(shù)對炸藥流向進(jìn)行管理，同時與人員定位系統(tǒng)、運輸車輛管理系統(tǒng)協(xié)同使用，實時記錄炸藥的出入庫、領(lǐng)用人員身份、使用炸藥的火工人員運動軌跡、放炮時間點危險區(qū)域內(nèi)人員、車輛隔離等情況；礦石和廢石流向與定位主要通過對運輸車輛/機車管理實現(xiàn)。
