数字矿山技术

数字矿山技术

信息技术的快速发展和浪潮般的推广应用为矿山企业带来了机遇, 也带来了压力。“数字矿山”应运而生并开始提到一些决策者的议事议程。

随着计算机技术、信息技术、通信技术、自动控制技术、3S ( G IS, GPS, RS) 技术、网络技术的发展, 国内众多研究机构和学者对数字矿山建设的关键技术和建设方案从不同角

度提出了各自的看法及思路。建立数字矿山既可以实现安全管理的数字化, 为打造本质安全型矿井提供信息保障, 也是实现生产管理的精细化, 为打造高产高效矿井提供决策手段。

数字矿山既不是“数字地球”概念的简单延伸, 也不是普通ERP概念的简单复制,而是一个包含二者部分特性的崭新概念。中国矿山在矿山勘察、规划、设计、生产、管理、全过

程监控等信息化领域与发达采矿国家的差距越来越大,中国矿山既没有把信息资源当作矿山

的重要战略资源之一加以统筹开发和利用, 更没有形成系统性能稳定、信息资源充足的矿山

信息基础设施,也没有形成“数字矿山”建设规范。

2 数字矿山的定义

数字矿山也称智慧矿山, 是建立在矿山数字化基础上能够完成矿山企业所有信息的精

准适时采集、网络化传输、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。

1) 数字化基础: 已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。

2 ) 精准适时采集: 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。

3) 网络化传输: 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。

4) 规范化集成: 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, 确保数据的唯一入口和一致性。

5) 可视化展现: 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。

6) 自动化操作: 对于主要生产执行环节、监听监视环节、时限性强、准确度高的环节

以及环境恶劣、易疲劳环节实现操作自动化或无人化。

7) 智能化服务: 在一些诸如危险辨识、灾害预警、事故报警、方案设计、计划编制、

过程控制、经济分析、调度优化等方面提供智能化工具和综合决策支持, 最大限度地降低脑力劳动强度, 避免人为决策失误。

8) 数字化智慧体有2层含义: 1 通过数字化再造使整个矿山具有自我分析能力和决策

能力, 使矿山的人、机、环境处在高度协调的统一体中运行; 2通过不断地收集、学习和浓缩相关专家的最新知识, 使数字矿山的神经中枢具有众多专家集体决策的能力。

5 数字矿山研发进展

随着计算机网络技术的发展和众多硬件厂商的努力, 数字矿山的网络平台和有关硬件

的研究已经取得了长足进展, 无论是技术还是应用都已经基本成熟。众所周知, 数字矿山软件系统的技术关键是先进的理念、科学的模型和快速的计算机算法, 通过众多学者的研究, 已经突破了包括三维精细化快速建模, 矿体圈定和精细储量评价, 各种矿图的自动生成, 矿山四维地理信息系统技术规范建设, 矿山灾害仿真、预警和事故预测预报, 专业系统分析等一系列理论难题。

3)我国矿山信息化程度低, 目前应该投入大量的人力、物力、财力在全国大力进行数字

矿山建设, 尽快地把我国的矿山建设成数字矿山, 化解矿山开采过程中的高风险、高危害因