数字矿山建设目标、任务和方法_讲座课件PPT

数字矿山 理论
关键技 术
建设内 容
数字矿山建设_产品研发与应用成果
长沙迪迈数码科技 股 份有限公司
相关产品：
研发了DIMINE数字采矿 软件、矿山资源管理系统 DMRES、矿山生产执行 系统DMMES、矿山生产 调度系统DMSCH、矿山 应急救援指挥系统 DMERCS、矿用本安型微 震监测系统MicroSeis、矿 用铲运机定位智能终端系 统、三维激光扫描仪、矿 山综合数字通信系统以及 矿用本安型数据采集系统 等一系列数字矿山软件与 硬件产品。
数字矿山概念的发展与演变
从数字矿山发展的历史阶段与不同视角上看，各位专家学者将数字矿山从不同侧面理解有 其特定意义与指导作用。
问题
不聚焦
主题不 明了
主体不 清晰
关于数字矿山概念
数字矿山是以矿山开采环境、对象及过程信息数字化为基础，构建数据的采集、 传输、存储、处理和反馈的信息化闭环，并持续应用于矿山全生命周期业务的新 型矿山技术体系和管理模式。
3S技术 的集成 应用
ห้องสมุดไป่ตู้
僧德文研究员
硅质矿山 +
智能矿山
卢新民教授等
智慧矿 山
吴冲龙教授等
虚拟矿 山
2000
2003
2004
2005
2010
2011
分析各位学者对数字矿 山的认识，可以总结为
：“数字矿山就是将矿
山生产管理有关的各种 实体对象与现象进行数 字化表达，并应用于各 个生产环节、管理和决 策之中，以实现生产管 理网络化、数字化、模 型化、可视化、集成化 和科学化，为最终实现 智能化、无人化开采提 供支持”。
本质特征是是数字化和信息化；其中数字化是基
础，是实现数字矿山的基本前提，也是必由之路； 信息化是在数字化基础上的技术与管理手段，同时 增强数字化。
数字矿山 的主题
3
数字矿山建设目标与任务
数字矿山的建设目标
以矿山开采环境、对象、活 动及现象为主体，并将这些 主体相互作用过程中产生的 信息数字化。
01
应 用矿山数据进行业务处
方法模型 理的方法与技术体系。
MIM的数字模型
工
地 资程源模
模模 型
质
型
型
MIM的业务模型
勘探
基建
资源 开采
闭坑
复垦
矿山全生命周期业务流程
MIM的方法模型
地质资 源评价
互
开采规划 与设计
生产计划 编制
生产管理
测量验收
其他
地质 建模
资源 管理
井巷 工程
采矿 设计
爆破 设计
的一系列标准
数字矿山建设_新思路
分析数字矿 山的概念、 内涵及发展
动态
重新定义数 字矿山的概
念
明确数字矿 山的目标与
任务
提出矿山信
息模型 （MIM）新
理念
详细分析该 理念的理论 依据、组成 及实践意义
2
数字矿山概念、内涵
数字矿山概念的发展与演变
孙豁然教授等
吴立新教授
硅质矿 山
矿山GIS
王青教授等
以及测量验收等业务过程及其对象。
即Information，应包含两层意思，1）矿山开采
I
环境、对象、过程及活动中所包含的所有信息，
2）矿山开采过程中所采用的信息化手段与方法。
M
即Modeling，是包括勘探、规划、设计、生产管理、复垦与绿化等
矿山全生命周期的各参与方协同作业数字化模拟的过程，可理解为
矿山信息 标准化
即矿山信息在采集、加工、存储、传输、 应用过程中具有统一的规范和标准，实现 数据自动流转以及信息共享，避免信息采 集、存储和管理上重复、浪费。
4
矿山信息模型（MIM）
建筑信息模型（BIM）
美国国家BIM标准(NBIMS)对BIM(Building Information Modeling)的定义，是一个设施 (建设项目)物理和功能特性的数字表达；在项目的不同阶段，不同利益相关方通 过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。
PPT模 板 下 载 ：www .1 ppt .co m/ mo ba n/
数字化信
息
基础
矿山全生命 周期
应用
业务
资源勘探、 开采规划、采矿设计、 开采计划和生产管理
手段 互联网、物联网、 CAD、OA、云计算、 计算机仿真与优化
数字矿山的技术特征
主体对象是矿山开采环境、对象、活动及现象。
数字矿山的 本质特征
主题是应用信息化手段处理作用于这些主体对象
的业务过程。
数字矿山 的主体
应用于国内外近300家矿 山企业、高校和设计研究
机构
北京三地曼信息技 术 有限公司
相关产品： 研发了3DMine、 3Dvent、3DGPS、 3DEva、3DCtrl以及地 质资料管理系统等系列 矿业软件产品。
应用覆盖全国260多家企 事业单位，涉及地勘单位 、矿山企业、矿山设计院 和科研院所、地矿大学和
题，能够促进各参与方 之间的交流。
矿山信息模型（MIM）的概念及内涵
借鉴BIM的核心理念与思想，提出一种适应于矿山行业的新的理念——矿山信息模 型（Mining Information Modeling，MIM）。
开采资源与环境数 字化表达
开采工程对象的数 字化表达
矿山全生命周期业 务流程数字化再造
国土资源部门等。
北京龙软科技股份 有 限公司
相关产品：
研发了LongRuan GIS、 LongRuan 安全云服务 、LongRuan GIS“一张 图”、矿山安全动态诊 断系统、矿山安全双控 管理系统、煤矿安全生 产运营管理平台、煤矿 安全生产调度系统、基 于3DGIS的透明化矿山 系统、矿井综合自动化 系统集成平台、资源储 量管理信息系统等相关 矿山软件产品等。
数字矿山建设目标、任务与方法
目录
CONTENTS
1
背景与意义
2
数字矿山概念、内涵
3 数字矿山的建设目标与任务
4
矿山信息模型（MIM）
5 基于MIM的数字矿山建设方法
6
总结及问题
地址：长沙市高新区文轩路麓谷钰园（企业广场）C1栋9、10层 电话：0731-88877665 网址：
数字化 先行
信息化 跟进
1、改变现有的数字化建模方式
基于MIM理念的数字化建模
基于MIM理念的数字化建模
基于MIM理念的数字化建模
2、改变现有数据管理方式_规范化管理并具有开放性
建立企业生产技术、生产过程和生产管理全要素数据标准、编码体系和接口规范，实现覆盖 全流程、全过程的业务与管理数据共享管理体系。
1
背景与意义
数字矿山建设_国家政策及科技项目支持
《国家信息化发 展战略和规划思
路》
《国务院关于进 一步加强企业安 全生产工作的通
知》
《全国矿产资源 规划（20162020年）》
数字化采矿关 键技术与软件
开发
数字矿山关键 技术及应用研
究
数字矿山及智 能化开采基础
数字矿山建设_理论研究成果
定义
建设框 架
各业务主体信息互 联互通
信息共享
协同作业
矿山行业的“信息 孤岛” 问题
信息分散与不对称 性问题
信息传递过程中信 息的丢失问题
内容
效果
解决的问题
矿山信息模型（MIM）的概念及内涵
矿山信息模型 （MIM）
即Mining，是矿山开采全生命周期过程
M
中所涉及的与地、测、采等业务有关的地
质勘探、资源勘探、资源开采与过程管理
程管理、复垦与绿化，其中开采 过程管理是持续时间最长且往返循
环多次，也是最重要的环节。
主体： 建筑
模型对象：确定的
BIM
模型特征：“增加叠加式”
信息特征：多源异构，感 知反馈、计算机加工数据 少。
业务流程：策划与规划、勘 察 与 设 计 、施工与监理、运行 与 维 护、改造与拆除五个阶段，其中
运行与维护是持续时间最长但其重
“塑模”的过程。
MIM与BIM的区别
矿山信息模型来源于建筑信息模型，但不同于建筑信息模型，两者的核心理念是一致
的，即模型信息的全生命周期的集成与管理，其不同在于：
主体： 矿山 模型对象：灰色的
模型特征：“增强改变式”
信息特征：多源异构，感 知反馈、计算机加工数据 多。
MIM
V S
业务流程：资源勘探、基建 施工、开采规划设计、开采过
通风 优化
生产 计划
生产 执行 系统
管控 系统
测量 验收
……
基于标准接口的协同作业平台
联
数据 交换
网
中心数据库
业 务
数 工据
具 集
标
准
与
业
务
流
程
规
范
5
基于MIM的数字矿山建设
方法
数字矿山总体要求
数字矿山 的基础理 论与关键 技术研究
数字矿山 建设实践
以MIM
的理念 为指导
数字矿山 相关产品 的研发
基于MIM的工具软件系统研发需保证矿山全生命周期业务数据在“同一模型”上 是拓扑关联的、具有逻辑关系的，实现基于“同一模型”或其标准的协同作业以 及信息共享。
工作流程化 与规范化
工作流程 可配置化
软件系统 功能个性
化
业务数据 标准化
6
总结及问题
总结
重新了定义数字矿山 概念
阐述了基于MIM的数 字矿山建设方法
矿山全生命周期 开采环境、对象、 活动及现象的数
字化
开采环境 的数字化
包括矿区地理环境数字化、地质环境数 字化，以及作业环境的数字化。
开采资源 数字化
包括矿体赋存情况、资源类型、资源分 布、资源储量等信息的数字化。
开采工程 数字化
主要是开拓、采准、回采等采矿工程 对象的数字化。
开采活动 的数字化
包括人的位置及行为状态、设备工况 等的数字化。
要性一般。
矿山信息模型（MIM）的概念及内涵
矿山信息模型（MIM）是由数字模型、业务模型以及方法模型三个既独立又相互
关联的部分组成统一体。
地理信息、地质与工程对象的几
数字模型 何和空间关系、资源数量与品质 及其分布。
矿山在全寿期内业务流程
MIM
矿山在全生命周期内建立和
的标准化与规范化要求
及流程管控体系。 业务模型
安全
03 矿山开采过程的全流程信息化
必 将产生大量数据，将这些数
绿色
据进 行有效存储和管理，进而
持续应 用于生产过程并优化生
产。
可持续 发展
高效
02
运用软件技术、网络技术、
数据库技术、可视化仿真技术、 地质统计学理论与最优化方法 等理论与技术，对矿山全生命 周期业务过程进行信息化处理。
数字矿山的建设任务
已在中煤、神华、兖州、 湖北三鑫、招金等矿山企
业推广应用
数字矿山建设_存在的问题
01
02
03
04
数字矿山建设的目标不 缺乏统一的理论支持及 传统观念改变难，思维
明确、主体不清晰、主
系统框架
定势，过度依赖传统手
题不明了
段和工具
数字矿山的基础、数字 化的承载对象——数
据也没有引起重视
核心是缺乏一种理念 及基于这种理念之上
应用于神华集团、开滦集 团等全国各大煤矿企业、
高校与研究机构
山东蓝光软件有限 公司
相关产品：
研发了蓝光数字矿山软件 系统、蓝光地理信息系统 、蓝光三维建模与可视化 平台、蓝光三维工程设计 CAD系统、安全管理决策 支持系统、蓝光设备管理 系统、蓝光真三维监测监 控组态平台、基于GIS的 调度指挥系统、矿井通风 智能调控系统等一系列软 件产品。
1975
“BIM之父”Eastman 教授提出“一种基于 计算机描述的建筑模 型”。
2002
1986
美国学者Rober Aish提 出 “Building Modeling”的概念。
Autodesk公司正式 提出了“BIM”的
概念。
建筑信息模型（BIM）
BIM理念
BIM不是一项技术，而
是一套方法体系，作
生产台账 的数字化
包括资源储量、掘进进尺、凿岩量、爆破量、 出矿量等信息的数字化。
数字矿山的建设任务
矿山全生命周期 业务流程管控信
息化
矿山业务流 程信息化
即矿山资源勘探、矿山规划、开采设计、 生产计划以及生产管理等矿山全生命周 期业务流程实现信息化。
矿山业务流 程规范化
在信息技术的支撑下各业务按规范执 行，以信息化业务驱动数据高效流转， 实现信息互联互通。
为支撑建设领域的新理 念，涉及不同应用方、 不同专业、不同项目阶 段的应用。
BIM信息
BIM的精髓在于将信
息贯穿项目的整个寿 命期，对项目的建造以
及后期运营管理综合集 成意义重大。
BIM平台
BIM为建筑全生命周期
各个阶段建筑信息的协 作、管理搭建了平台，
有助于解决建筑全生命
周期各阶段、各参与方
之间的“信息隔断” 和“交流阻碍”等问
3、业务流程再造
在MIM理念的指导下，厘清矿山现有的业务流程与工作方式，结合数字矿山数字 化与信息化手段的要求，进行业务流程再造，规范化矿山全生命周期业务流程。
现有业务 流程梳理
现有业务 流程分析 与诊断
业务流程 再造
流程 流程 协同 平台
流程
矿山全生命周期数据的自动、高效流转以及信息共享
4、基于MIM的工具软件系统
06
论述了MIM的内涵以及
05
与BIM的区别
01
总结
04
明确了数字矿山 建设目标
02
03
确定了数字矿山 建设任务
提出了矿山信息模型 (MIM)新理念
需要重点解决的问题
“同一模型”的存储、 管理与检索技术
不同业务体系下数据 交换标准
基于多源数据的“同 一模型”构建技术
基于MIM理念的工具 软件开发
业务流程规范建设及 协同平台开发