智慧矿山技术培训讲义(PPT61页)
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智慧矿山技术培训讲义(PPT61页)
智慧矿山技术
主讲人：
2017年10月18日
智慧矿山技术培训讲义(PPT61页)
矿山技术发展历程
1
2
原始阶段
机械化
3
数字化 信息化
4
智慧化
矿山技术发展大体经历了原始阶段、机械化阶段、数字 化、信息化阶段后，正快速迈向智慧化时代。智慧就是对事物 能迅速、灵活、正确地理解和处理的能力。
Leabharlann Baidu
矿山技术发展历程
1
原始阶段
原始开采阶段：人们主要通过手工和简单的工具稿刨、 锨挖进行矿山的采掘活动，生产主要靠人力，效率极低。
最早的采煤运输方式——人采骡拉
矿山技术发展历程
2
机械化 阶段
矿山在采掘、运输、提升、以及生产辅助方面采用大量机械 设备和爆破施工，生产效率得到大大提高，矿井用人数量大 大减少。
地测GIS 输配电GIS 综合管线GIS 井下人员定位GIS等
负责矿山地物对象的拓扑建立与维护、空间查询与分析、矿 山制图与输出等基本功能，并进行数据访问控制。
5、矿山应用系统
采矿CAD系统（MCAD）
虚拟采矿系统（VM）
应用系统
矿山模拟系统（MS） 工程计算系统（EC） 科学计算可视化（SV）
如：储量计算， 开采沉陷预测等
数字化矿山的基本构成
3、全矿井综合自动化系统
矿井生产执行系统（MES） 过程控制系统（PCS）
企业资源计划系统（ERP）
将先进的控制技术、 计算机技术等信息技 术与先进的矿井生产 工艺技术、现代管理 技术相结合。
数字化矿山的基本构成
4、四维时空地理信息系统平台
三维地址体建模系统-3D GMS
三维图形显示系统 矿山专题GIS系统-MGIS 矿山虚拟现实系统-MVR
➢ 数字化矿山
数字化矿山建设的必要性
1）构建数字矿山，以信息化、自动化和智能化带动采矿业的改 造与发展，开创安全、高效、高产、绿色和可持续的矿业发展 新模式，是矿业生存与发展的必由之路。 2）构建数字矿山，可以最大限度的开发和利用矿山企业的自然 资源、人力资源以及其它相关资源，为矿山企业的生产和经营 管理服务，可以优化设计、生产计划、生产调度与过程控制， 实现矿山企业效益最大化。 3）构建数字矿山，可以促进矿山企业的精细化管理，确保矿山 安全、高效生产。
...
➢ 智慧化矿山
智能化数字矿山是矿山信息化建设的目标和方向。其核心思 想是利用计算机网络系统、通信系统、控制系统等构成的矿 山数字神经，实现矿业资源、矿山生产与经营运作过程的数 字化，通过信息的智能化分析处理实现矿山生产过程的实时 监控、管理与优化。
智慧矿山概念
2008 年11 月IBM 提出“智慧地球”的概念； 2009年1月，美国总统奥巴马肯定了IBM“智慧地 球” 的思路； 2009年8月，IBM 又发布了《智慧地球赢在中国》 计划书，正式揭开了“智慧地球”的序幕。
数字化矿山概念
“数字化矿山”(Digital Mine) 或称为“数字矿山”，是对 真实矿山整体及其相关现象 的统一认识与数字化再现， 在统一的时间坐标和空间框 架下，科学合理地组织各类 矿山信息，将海量异质的矿 山信息资源进行全面、高效 和有序的管理和整合。数字 矿山的最终目标是实现矿山 的综合自动化。
数字化矿山特点
数字化基础
把矿山的所有内容处理 成现代计算机可以接受、 储存、拷贝、加工和网 络传输的数字信息，并 保证信息的完整性。
数字化矿山特点
精准适时采集
把能准确地采集到任何 地点、任何时间所需要 的安全、生产和管理等 信息，并保证信息的及 时性。
数字化矿山特点
网络化传输
把所有信息包括实时数 据、多媒体数据和管理 数据可以通过局域网和 广域网进行准时、可靠、 安全的传输，必要的数 据要保证时钟同步。
。。。
为矿山业务流程和决策所需的各类工程计算与应用分析提供 功能服务。
数字化矿山的基本构成
6、矿山OA、ERP、CDS系统
① 矿山OA系统 ② 综合安全监控系统及开采环境监测系统 ③ 设备管理系统 ④ 物资管理系统 ⑤ 人力资源管理系统 ⑥ 定销存管理系统 ⑦ 客户关系和供应链管理 ⑧ 项目管理系统 ⑨ 综合调度指挥系统
数字化矿山的基本构成
数字矿山
矿山OA、ERP、CDS系统 矿山应用系统
四维时空地理信息系统平台 全矿井综合自动化系统 高速宽带网络传输系统
高效的多源数据采集系统
数字化矿山的基本构成
1、高效的多源数据采集系统
测量数据
数据采集 系统
地质勘探数据 现场传感数据
矿山设计数据及其他文档数据 负责数据的采集、处理与更新。
机器替代了人力
矿山技术发展历程
以矿体空间化、数字化、网络化和可视化等特征为代表。
3 数字化
信息化 阶段
数字化信息化阶段，计算机技术的飞速发展，给传统产业 的发展带来了巨大机遇，“用信息技术改造传统产业，提升传 统产业实现跨越式发展”也成为国家战略，煤矿开展的“两 化融合”、“三网合一”等工作就是这一阶段的的典型代表。
从字面意义上来讲，数字化就是将“书面”信息转变成电子信息数
字信息，对矿山人、机、环境进行实时三维数字化测控；信息化主要是 解决数据传输、数据呈现问题。
矿山技术发展历程
以应用互联网、光纤网络、物联网、云计算等技术特征为代表。
4
智慧化 阶段
智慧化阶段，当前发达国家在各个领域都快速的向智慧时 代飞进，尤其在军事领域，如无人飞机、机器战士，无人战车等 等。智慧就是具有人类一样的思维能力，就是可以代替人处理复 杂的工作，就是“无人”，智慧矿山能够主动的感知、自动分析、 并能够正确快速地处理的矿山系统。信息化数字化与智慧化的区 别标志就是是否实现了“无人”。
数字化矿山的基本构成
2、高速宽带网络传输系统
数字化矿山的建设与矿山业务运行是以高速 企业网为基础，在数字化系统中所处理的业务不 但有语音、视频、数据业务，还有大量的与模型 库交互的三维数据。建立宽带、高速和双向的通 讯网络，确保海量矿山数据在企业内部、甚至是 与网络快速传递都是十分必要的。
高速宽带网络是数字化矿山的基石。
数字化矿山特点
规范化集成
把通过标准的数据格式、 开放的通信协议和统一 的管理规范所定义的数 据仓库实现各种应用中 信息的互连互通。
数字化矿山特点
可视化展现
把
对于数据仓库中的所 有信息和模型均可用四 维地理信息系统技术、 虚拟现实技术、模拟仿 真技术、多媒体技术和 可视化分析技术进行表 达和展现，实现透明管 理。
智慧矿山技术
主讲人：
2017年10月18日
智慧矿山技术培训讲义(PPT61页)
矿山技术发展历程
1
2
原始阶段
机械化
3
数字化 信息化
4
智慧化
矿山技术发展大体经历了原始阶段、机械化阶段、数字 化、信息化阶段后，正快速迈向智慧化时代。智慧就是对事物 能迅速、灵活、正确地理解和处理的能力。
Leabharlann Baidu
矿山技术发展历程
1
原始阶段
原始开采阶段：人们主要通过手工和简单的工具稿刨、 锨挖进行矿山的采掘活动，生产主要靠人力，效率极低。
最早的采煤运输方式——人采骡拉
矿山技术发展历程
2
机械化 阶段
矿山在采掘、运输、提升、以及生产辅助方面采用大量机械 设备和爆破施工，生产效率得到大大提高，矿井用人数量大 大减少。
地测GIS 输配电GIS 综合管线GIS 井下人员定位GIS等
负责矿山地物对象的拓扑建立与维护、空间查询与分析、矿 山制图与输出等基本功能，并进行数据访问控制。
5、矿山应用系统
采矿CAD系统（MCAD）
虚拟采矿系统（VM）
应用系统
矿山模拟系统（MS） 工程计算系统（EC） 科学计算可视化（SV）
如：储量计算， 开采沉陷预测等
数字化矿山的基本构成
3、全矿井综合自动化系统
矿井生产执行系统（MES） 过程控制系统（PCS）
企业资源计划系统（ERP）
将先进的控制技术、 计算机技术等信息技 术与先进的矿井生产 工艺技术、现代管理 技术相结合。
数字化矿山的基本构成
4、四维时空地理信息系统平台
三维地址体建模系统-3D GMS
三维图形显示系统 矿山专题GIS系统-MGIS 矿山虚拟现实系统-MVR
➢ 数字化矿山
数字化矿山建设的必要性
1）构建数字矿山，以信息化、自动化和智能化带动采矿业的改 造与发展，开创安全、高效、高产、绿色和可持续的矿业发展 新模式，是矿业生存与发展的必由之路。 2）构建数字矿山，可以最大限度的开发和利用矿山企业的自然 资源、人力资源以及其它相关资源，为矿山企业的生产和经营 管理服务，可以优化设计、生产计划、生产调度与过程控制， 实现矿山企业效益最大化。 3）构建数字矿山，可以促进矿山企业的精细化管理，确保矿山 安全、高效生产。
...
➢ 智慧化矿山
智能化数字矿山是矿山信息化建设的目标和方向。其核心思 想是利用计算机网络系统、通信系统、控制系统等构成的矿 山数字神经，实现矿业资源、矿山生产与经营运作过程的数 字化，通过信息的智能化分析处理实现矿山生产过程的实时 监控、管理与优化。
智慧矿山概念
2008 年11 月IBM 提出“智慧地球”的概念； 2009年1月，美国总统奥巴马肯定了IBM“智慧地 球” 的思路； 2009年8月，IBM 又发布了《智慧地球赢在中国》 计划书，正式揭开了“智慧地球”的序幕。
数字化矿山概念
“数字化矿山”(Digital Mine) 或称为“数字矿山”，是对 真实矿山整体及其相关现象 的统一认识与数字化再现， 在统一的时间坐标和空间框 架下，科学合理地组织各类 矿山信息，将海量异质的矿 山信息资源进行全面、高效 和有序的管理和整合。数字 矿山的最终目标是实现矿山 的综合自动化。
数字化矿山特点
数字化基础
把矿山的所有内容处理 成现代计算机可以接受、 储存、拷贝、加工和网 络传输的数字信息，并 保证信息的完整性。
数字化矿山特点
精准适时采集
把能准确地采集到任何 地点、任何时间所需要 的安全、生产和管理等 信息，并保证信息的及 时性。
数字化矿山特点
网络化传输
把所有信息包括实时数 据、多媒体数据和管理 数据可以通过局域网和 广域网进行准时、可靠、 安全的传输，必要的数 据要保证时钟同步。
。。。
为矿山业务流程和决策所需的各类工程计算与应用分析提供 功能服务。
数字化矿山的基本构成
6、矿山OA、ERP、CDS系统
① 矿山OA系统 ② 综合安全监控系统及开采环境监测系统 ③ 设备管理系统 ④ 物资管理系统 ⑤ 人力资源管理系统 ⑥ 定销存管理系统 ⑦ 客户关系和供应链管理 ⑧ 项目管理系统 ⑨ 综合调度指挥系统
数字化矿山的基本构成
数字矿山
矿山OA、ERP、CDS系统 矿山应用系统
四维时空地理信息系统平台 全矿井综合自动化系统 高速宽带网络传输系统
高效的多源数据采集系统
数字化矿山的基本构成
1、高效的多源数据采集系统
测量数据
数据采集 系统
地质勘探数据 现场传感数据
矿山设计数据及其他文档数据 负责数据的采集、处理与更新。
机器替代了人力
矿山技术发展历程
以矿体空间化、数字化、网络化和可视化等特征为代表。
3 数字化
信息化 阶段
数字化信息化阶段，计算机技术的飞速发展，给传统产业 的发展带来了巨大机遇，“用信息技术改造传统产业，提升传 统产业实现跨越式发展”也成为国家战略，煤矿开展的“两 化融合”、“三网合一”等工作就是这一阶段的的典型代表。
从字面意义上来讲，数字化就是将“书面”信息转变成电子信息数
字信息，对矿山人、机、环境进行实时三维数字化测控；信息化主要是 解决数据传输、数据呈现问题。
矿山技术发展历程
以应用互联网、光纤网络、物联网、云计算等技术特征为代表。
4
智慧化 阶段
智慧化阶段，当前发达国家在各个领域都快速的向智慧时 代飞进，尤其在军事领域，如无人飞机、机器战士，无人战车等 等。智慧就是具有人类一样的思维能力，就是可以代替人处理复 杂的工作，就是“无人”，智慧矿山能够主动的感知、自动分析、 并能够正确快速地处理的矿山系统。信息化数字化与智慧化的区 别标志就是是否实现了“无人”。
数字化矿山的基本构成
2、高速宽带网络传输系统
数字化矿山的建设与矿山业务运行是以高速 企业网为基础，在数字化系统中所处理的业务不 但有语音、视频、数据业务，还有大量的与模型 库交互的三维数据。建立宽带、高速和双向的通 讯网络，确保海量矿山数据在企业内部、甚至是 与网络快速传递都是十分必要的。
高速宽带网络是数字化矿山的基石。
数字化矿山特点
规范化集成
把通过标准的数据格式、 开放的通信协议和统一 的管理规范所定义的数 据仓库实现各种应用中 信息的互连互通。
数字化矿山特点
可视化展现
把
对于数据仓库中的所 有信息和模型均可用四 维地理信息系统技术、 虚拟现实技术、模拟仿 真技术、多媒体技术和 可视化分析技术进行表 达和展现，实现透明管 理。