采矿 信息技术试题

山东科技大学-采矿(定单)09级-01、02、03、04班采矿信息技术试题
一、简答与名词解释（共30分，每题5分）：
1、数字地球；
数字地球”是对真实地球及其相关现象的统一的数字化认识，以国际互联网为基础、空间数据为依托、虚拟现实为特征，面向公众开放的系统
2、智慧城市；
充分利用信息化相关技术，通过监测、分析、整合、以及智能响应的方式，综合各职能部门，整合优化现有资源，提供更好的服务、绿色的环境、和谐的社会，保证城市可持续发展，为企业及大众建立一个优良的工作、生活和休闲的环境
3、数字矿山；
是建立在矿山数字化基础上能够完成矿山企业所以信息的精准适时采集、网路化传输、规范化集成、可视化展现、自动化操作和智能化服务的数字化智慧体
4、物联网；物联网（The Internet of Things）字面上讲就是物物相连的互联网，他是对物体具有全面感知能力，对信息具有可靠传送和智能处理能力的连接物体与物体的信息网络。

他有两层含义：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，进行信息交换和通信。

全面感知、可靠传送、智能处理是物联网的特征。

5 “感知矿山”是通过高速网络实现对矿山的全面覆盖，对矿山的人(人员定位、无线通信)、设备(综合自动化)、环境(安全监控、矿压监控等)全面感知，并利用直观形象的应用，来全面展现和管理矿山。

“感知矿山”是将先进的自动控制、通信、计算机、信息和现代管理等技术相结合，将生产过程的控制、运行与管理作为一个整体，以实现企业的优化运行、控制与管理。

6、GIS；GIS是由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统，该系统设计用来支持空间数据采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题
二、叙述题（共5题70分）．
1、阐述物联网时代矿山信息技术的特点。

通过推进煤矿矿井生产过程控制，促进企业综合信息化。

即实现数据采集自动化、业务信息集成化、信息管理网络化，最终实现煤矿管理决策科学化、现代化和智能化。

系统建设特点如下：
●各生产过程全面实现自动化，并在信息中心对各生产环节分别进行监控，达到高产、高效的目的；
●遵循先进、可靠、实用的原则，尽量减少投资，节约成本；
●加强自动化系统、信息管理系统在煤炭行业的通用性；
●实现生产控制的实时数据库和信息管理的关系数据库的接口，能够实现信息系统对生产数据的无障碍存取；
●上位监控系统软件、网络管理软件等均基于Web浏览器模式开发，支持远程监测和维护；
●提供有效的网络管理和系统监控、调试、诊断技术，保证系统维护管理的简明、方便、有效，在设备发生故障时能够方便、及时地发现、排除故障。

2、简述3S（GIS、RS、GPS）技术，并叙述GIS在数字矿山建设中的作用。

3S技术以RS、GIS、GPS为基础，将RS、GIS、GPS三种独立技术中的有关部分有机集成起来，构成一个强大的技术体系，可实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新。

在科技高速发展的过程中将起到举足轻重的作用。

例如在数字矿山的建设过程中，它可以利用RS和GPS的数字采集功能，实现对矿山的影像化，利用GIS的空间分析和建模等功能，实现数字矿山的构想。

以GIS为平台，构建数字矿山DM（Digital Mine）是对所有与矿山有关的数据信息进行数字化，可以实现信息处理、检索、输出的自动化、可视化、与地理关系的一体化，以便矿山进行计算机辅助设计、矿产资源预测和矿山生产的动态管理等，以达到充分合理开发利用资源，谋求矿山开发的最佳社会经济效益和环境效益的目
的。

3、简述矿山智能化信息系统及其应用？（15分）
•一、煤矿调度信息化概况
•矿井综合信息化管理系统，按照“高质量，高效率，高标准”目标，进行系统网络规划。

•该系统应用计算机技术、通信技术、网络传输及工业控制技术，对矿井各类资源和信息系统进行集成、控制和管理，实现矿井内外资源、信息共享和有效利用。

系统以安全性、可靠性、开放性为设计指导思想。

将现代成熟、先进的自动化技术引进煤矿生产中，并参考国内的成功经验，根据“管控一体化”思想，运用现代控制技术及网络技术，选用先进的工业控制产品，构建起高度集成的现代化全方位网络体系。

系统实现了数据采集离散化，设备控制分布式、智能化，调度操作集中化，生产管理信息化，实现了从生产第一线、调度、管理科室和领导办公室的层层联网及信息共享。

为实现预期的矿井建设目标，打下良好基础。

•通过该网络系统，相关人员能及时了解安全及生产情况，根据趋势图表，提高运行管理、预警分析和设备维护水平，降低运行管理成本，减轻工作人员的劳动强度，实现矿井安全生产、高产高效。

•二、系统结构和系统组成
•综合信息化管理系统由五个单元构成。

•1、生产调度指挥中心：实现生产、运销调度、安全监测和调度通信等的集控管理和信息发布。

•2、安全管理信息系统：实现矿井瓦斯监测、防灭火信息监测和矿井工业电视监视，同时完成安全设施管理以及生产安全信息管理。

•3、自动化监测控制系统：实现矿井井下工作面、井上下煤流、地面生产和辅助生产系统的实时在线监测控制和变电所综合自动化系统以及主井带式输送机、副井提升机、主扇通风机、制氮(空压)站等的监测监控。

•4、经营管理系统：主要功能为企业管理信息系统，实现矿井办公自动化、事务管理、经营管理、技术管理和能源管理等。

•5、矿井通信系统：实现矿井行政通信、调度通信、视频会议、应急通信、井下漏泄通信、电力调度通信、有线电视以及与集团公司的通信和信息联络。

4、简述矿山瓦斯监控监测系统？（15分）
⏹热催化原理(催化燃烧原理)监测瓦斯
⏹甲烷等可燃气体在一定温度条件下，在催化剂（铂、铑、钯）等催化作用下，进行无焰燃烧，
在一定的浓度范围内，定量的甲烷燃烧放出定量的热，生成二氧化碳和水。

⏹释放出的热量Q使元件的温度上升，造成铂丝的阻值变化。

⏹铂丝的电阻在0～630.74℃范围内与甲烷可燃气体浓度成正比。

5、简述矿井微地震监测系统原理和应用？
⏹监测原理在破裂区周围的空间内布置多组检波器实时采集微震数据，经过数据处理后，应用震动定位
原理，可确定破裂发生的位置。

⏹定位原理岩层破裂发生在应力差大的区域，因此，岩层破裂区总是与高应力差区域相重合，并与高应
力区域接近。

⏹应用原理研究“宽频带和高密度”一体化的震动监测技术,实现“小尺度破裂——扩展——
中尺度破裂——冲击——结构失稳——矿震”的过程监测，特别是前端的前兆监测，以提高震动监测的预警水平
在破裂去周围的空间内布置多组检波器实时采集威震数据,经过数据处理后,应用震动定位原理,可确定破裂发生的位置.。