数字化矿山知识总结

1 什么是数字地球？
当人们通过卫星、飞机、气球、地面测绘、地球化学或地球物理等观测手段获取到地球的大量数据，利用计算机把它们和与此相关的所有其它数据及其实用模型结合起来，在计算机网络系统里把真实的地球重现出来，形成一个巨系统，即一个以数字形式的关于地球的巨系统--- “数字地球”(DE)。

数字地球核心思想有两点，一是用数字化手段统一性地处理地球问题，另一点是可最大限度地利用信息资源。

2 数字地球由下列体系构成：数据获取与更新体系、数据处理与储存体系、信息提取与分析体系、数据与信息传播体系、数据库体系、网络体系、应用模型体系、专用软件体系、咨询服务体系、专业人员体系、用户体系、教育体系、标准与互操作体系、法规和财经体系等。

3 建设数字地球的意义：数字地球提供的数据和信息在农业、林业、水利、地矿、交通、通讯、新闻媒体、城市建设，教育、资源、环境、人口、海洋以及军事等几十个领域都能产生巨大的社会和经济效益。

有助于在教育、可持续发展战略、农业、土地使用规划、以及危机（紧迫问题）解决等领域，产生广泛的社会和经济效益。

数字地球使得能够对人为的或自然的灾害，及时作出反应，并使全球能够联合起来，面对长期的环境挑战。

4 建设数字中国的意义：在中国跨世纪的发展中，实现经济和社会的可持续发展、保持和平安定的国际环境、发展科学技术的自主创新能力，是三项重大战略目标。

从我国的国家目标出发，我们迫切需要一个“中国数字地球”或“数字中国”。

5 数字城市的概念（43VR）：地理数据4D化；地图数据3维化；规划规设VR化
6 国际上数字城市发展大体经历四个阶段。

第一阶段：网络基础设施的建设阶段。

第二阶段：市政府和企业内部信息系统建设。

第三阶段：市政府、企业上下游、相互之间借助互联网实现互通互联。

第四阶段：是网络社会、网络社区、数字城市的形成。

7 数字矿山的概念：数字矿山是以计算机及其网络为手段，把矿山的所有空间和有用属性数据实现数字化存储、传输、表述和深加工，应用于各个生产环节与管理和决策之中，以达到生产方案优化、管理高效和决策科学化的目的。

数字矿山的基本特征：网络、信息存储、传输、表述和深加工，换言之数字矿山即对矿山现有的地质资料、纸质文件、生产工艺环节、现有的装备、设施进行信息化，充分利用这些信息，进行科学决策，实现资源合理配置，最大限度的提高企业效益，而不是要必须去实现自动化、无人开采才能完成数字矿山建设。

建设数字矿山的目的：通过将矿山各种信息系统、计算技术和工业控制的有机整合，最大限度合理调配各种资源，最优化的控制与调度各种装备与设备，实现矿山管理的科学性和生产的安全、高效、经济和矿产资源利用的最优化。

数字矿山建设的意义和作用：数字矿山是国家战略资源安全保障体系的重要组成部分；数字矿山建设是当前国际矿产资源开发研究的热点；数字矿山建设是当前资源开发的需要，是落实资源开发方针的重要内容；数字矿山建设是提升我国矿山国际竞争能力的重要措施；数字矿山建设是资源可持续发展的重要基石；数字矿山建设是化解高危行业风险的根本途径；数字矿山是评价矿山资源生态环境的重要数据基础；数字矿山是数字地球、数字中国在矿山的具体应用。

数字矿山建设的内容：矿山数字地质、矿床模型研究与开发；虚拟条件下矿山模拟开采技术研究；矿山生产过程管控一体化；井下无线通讯与人员定位技术；矿山安全监测与预警系统；矿山生产经营决策支持系统。

数字矿山建设的目标：长期目标是:实现资源与开采环境数字化、技术装备智能化、生产
过程控制可视化、信息传输网络化、生产管理与决策科学化。

短期目标：①采用成熟的计算机软件系统，实现从矿山资源、开采方案优化、设计、生产计划与开采环境的数字化、模型化与可视化；②建立以光纤、泄漏电缆或无线通讯为主体的多媒体通讯网络，形成语音、视频与数据同网传输的网络体系，实现矿山数据的分布式共享；③采用先进传感器网络技术，实现矿山生产过程、设备、安全与开采环境监控等数据的自动采集、智能分析与可视化处理；④采用工业以太网、PLC 智能控制及视频监视系统，实现对矿井提升、运输、通风、排水等系统及设备的智能化集中监控；⑤采用先进的生产管理系统，实现矿山生产人员与移动设备的定位、跟踪及生产过程智能化调度与控制，全面提升矿山的生产管埋与决策的科学性。

8 张新：数字矿山主要应研究如下内容：1、数字矿山数据源组织管理及数据转换规范2、数字矿山决策支持模型3、数字矿山多维动态模型4、数字矿山空间元数据标准5、数字矿山信息安全标准。

9 世界采矿快报数字化矿山应当实现以下目标：1、从各个作业工序和部门能实时获得数据，这些数据结合矿山管理系统，可以指导生产、规划和管理；2、矿山各部门之间 在共享信息资源方面过去总是存在障碍。

数字化矿山则扫除了这些障碍，尽量消除了信息共享方面的延误；3、提供信息准确、及时的系统；4、建立多个平行数据库，使多用户能同时使用更新数据。

5、与矿体、矿山模型、采矿设计和模拟工具有关的所有信息都高度集成。

10 吴立新：A 我国矿山信息化建设近况：第1 层次———“无路无车”。

第2 层次———“有路无车”。

第3 层次———“车货不一”。

B 数字矿山建设当前的任务：建立企业级共享的MGIS 办公系统；进行矿产储量动态化管理；提高矿山安全管理自动化水平；实现投入产出分析的业务化；建设数字矿山应端正态度，克服不良情绪（因循守旧，短期效益，重硬轻软，事不关己）C 数字矿山的特征：以高速企业网为“路网”；以组件式矿山软件为“车辆” ；以矿山数据与模型为“燃料” ；以3DGM 与数据挖掘为“过滤”；以数据采集与更新为“保障”；以矿山GIS(地理信息系统) 为“调度”。

D 数字矿山的基本框架：DM 作为一个复杂巨系统, 具有同心圆型的层次结构特点。

按数据流和功能流进行剖分, DM 结构由外向里依次为采集系统、调度系统、应用系统、过滤系统、核心系统共5 部分。

其基本组成如图1 所示。

车：采矿CAD (简称MCAD) 、虚拟矿山(简称VM) 、采矿仿真(简称MS) 、工程计算(如矿山有限
元、离散元、边界元和有限差分模型等, 统称EC) 、
人工智能(简称AI) 和科学可视化(简称SV) 等软件
工具
11 数字矿山与数字化矿山：人们往往把数字矿山与
数字化矿山视为一致的概念，严格来说两者并非是
统一的。

数字化往往强调的是过程，是动态的，而
数字是结果，是静态的。

数字矿山是建立在以多时
空、动态的采掘系统（包括矿体、地层环境与井巷工程），以矿山实时观测、网络和计算机信息处理为主体的技术系统；而数字化矿山是基于数字矿山为基础平台和数据仓库来实现的一种现代化矿山形式。

12 泄漏电缆:泄漏电缆通常又简称为泄漏感应电缆(带有裂缝或外导体部分剖开或割掉的同轴电缆)，是一种室外周界入侵探测系统
主要特点：一、立体式防范区域覆盖范围界线明显，可做到无死角防范。

二、简便的安装方式适合复杂地形安装，可环绕任意形状的境界区域，泄漏感应线缆部 分可以埋在地下或装入墙内。

三、具备防宠物误报功能可以将小动物、如小狗、小猫等在防区移动的干扰滤掉，杜绝了漏报，误报等现象。

四、完美的适应性不受环境温度、湿度、风雨烟尘、树
木晃动等变化影响。

五、细致宽泛的灵敏度调节功能四档灵敏度连续可调，报警门限可依据环境变化任意设置。

六、合理的人性化结构设计外壳采用德国先进的防水技术、内部模块集成化设计。

13 通讯系统的类型：井下通讯系统可分为以下三种类型:有线系统、无线系统和以泄漏电缆为主的综合通讯系统。

14 b/s与c/s比较：①C/S 程序一般是典型的中央集权的机械式处理, 交互性相对低B/S 信息流向可变化, B-B B-C B-G等信息、流向的变化, 更象交易中心；②C/S 程序可以处理用户面固定, 并且在相同区域, 安全要求高需求, 与操作系统相关. 应该都是相同的系统B/S 建立在广域网上, 面向不同的用户群, 分散地域, 这是C/S无法作到的. 与操作系统平台关系最小. 用户接口不同；③C/S 多是建立的Window平台上,表现方法有限,对程序员普遍要求较高，B/S 建立在浏览器上, 有更加丰富和生动的表现方式与用户交流. 并且大部分难度减低,减低开发成本. 信息流不同④C/S 程序由于整体性, 必须整体考察, 处理出现的问题以及系统升级. 升级难. 可能是再做一个全新的系统B/S 构件组成,方面构件个别的更换,实现系统的无缝升级. 系统维护开销减到最小.用户从网上自己下载安装就可以实现升级. 处理问题不同。

b/s优点：客户端零部署；极少(几乎为0)的维护；真正实现可用的应用跨平。