数字矿山建设与过去信息化建设的关系

数字矿山建设与过去信息化建设的关系数字矿山建设与过去信息化建设的关系引言随着社会发展、科学技术进步和世界人口增长，矿产资源消耗速度也越来越快。人类生存空间是有限的，如何合理开发与利用有限空间中的矿山资源来满足人类社会的可持续发展要求己成为当今人类社会的共同主题，如何有效地管理矿山，从而最大限度地利用矿产资源，是矿业部门亟待解决的问题。近年来，我国矿业遇到了空前的生存与发展困境。中国矿业要走出困境，面向21世纪寻求可持续发展，必须将矿山企业信息化建设与整个矿山企业的技术创新、管理改革相结合，即走数字矿山之路。一、数字矿山的内涵我国从事矿山地理信息系统...

数字矿山建设与过去信息化建设的关系引言随着社会发展、科学技术进步和世界人口增长，矿产资源消耗速度也越来越快。人类生存空间是有限的，如何合理开发与利用有限空间中的矿山资源来满足人类社会的可持续发展要求己成为当今人类社会的共同主题，如何有效地管理矿山，从而最大限度地利用矿产资源，是矿业部门亟待解决的问题。近年来，我国矿业遇到了空前的生存与发展困境。中国矿业要走出困境，面向21世纪寻求可持续发展，必须将矿山企业信息化建设与整个矿山企业的技术创新、管理改革相结合，即走数字矿山之路。一、数字矿山的内涵我国从事矿山地理信息系统的科技工作者提出数字化矿井，甚至是数字化矿山的概念。其实质分为：一个层次是将数字矿山中的固有信息（即与空间位置直接有关的相固定的信息，如地面地形、井下地质、开采方案、已完成的井下工程等）数字化，按三维坐标组织起来一个数字矿山，全面、详尽地刻画矿山及矿体；另一个层次是在此基础上再嵌入所有相关信息（即空间位置间接有关的相对变动的信息，如储量、安全、机电、人事、生产、技术、营销等）组成一个意义更加广泛的、多维的数字矿山。前一个层次是将矿山各种信息进行信息化，后一个层次才是真正的数字矿山。二、矿山数字化、信息化和自动化的关系矿山数字化、信息化和自动化三者之间的关系用一句话概括：信息化是实质，数字化是表达形式，自动化是基础和目的。所有的高产高效的现代化矿井其核心是信息，即各种信息的采集、传输、应用和反馈的闭环过程，随着计算机技术、网络技术的发展，所有的信息都将以数字化的方式表现出来，其应用的最终价值将体现在矿井安全生产自动化（管控一体化）上，体现在企业的减人增效、保障安全上。信息化是现代化矿山的实质。现代化矿山实质上是依赖对矿山地理、生产、安全、设备、管理和市场等方面的信息进行采集、传输、处理、应用和提升，达到信息增值的目的。其主要内容包括信息的采集（传感器与检测）、信息的传输（通信）、信息的处理（计算机）、信息的应用与集成（自动化）等等。信息是未来矿山企业的重要战略资源，拥有全面、完整、准确的信息是企业提高生产能力，保证安全，提高管理水平、市场应变能力和竞争能力的重要保障。在这方面美国和澳大利亚的矿山企业做出了榜样。自20世纪80年代以来，他们在工作面采用计算机（技术）控制的大功率电牵引采煤机、电液控制的液压支架和具有软启动功能的刮板输送机。而在主要煤流运输、矿井供电系统、通风、排水系统、矿井提升系统等方面，均采用计算机（技术）实现工况监测、故障诊断与自动控制，对井下环境安全的各种信息进行实时监测。而这些生产、安全、地理和设备的信息通过网络（通信线路）实时传送到地面调度中心，使得矿山的安全、生产管理决策更便于优化，实现了电子生产。为减少设备及其零配件的库存量，进一步降低吨煤成本，他们注重供应链的管理，大力推进以计算机、网络和数据库为基础的电子供应链。面对市场竞争日益严峻，他们转为以市场的客户为中心，重视客户关系管理，实现自动配煤，满足用户对各种不同煤质的需要，推动电子商务。矿业先进国家的矿山企业正向管控一体化和产供销一条龙发展，实现企业信息化。数字化是信息的表达形式，而且是信息最高、最先进的表达形式。由于计算机技术、微电子技术，尤其是网络技术的飞速发展，许多矿山的地理信息、生产信息、安全信息、设备工况信息从采集（传感器）开始，就实现了数字化、网络化。传感器在采集信息的同时，它可以对信息进行处理、自校正等，不仅使被采集的信息更准确，而且可以在一根总线上挂许多个传感器，使信息传输系统更简便。而被采集的信息不会因传输距离和环境使精度受到影响。由于信息是以数字的形式进行采集、处理、传输和应用，因此，生产、安全、管理、市场等信息可以在一个统一的平台上进行传输和交流，使所有的信息能得到更充分的应用，使所采集到的信息得到更大的增值。自动化（管控一体化）则是现代化矿山的重要基础和目的。众所周知，自动化是指机械设备或生产过程、管理过程（DA、BA）在没有人的直接参与，经过自动检测、信息传输、信息处理、分析判断、操纵控制，实现所要达到的目标。信息化（数字化）的信息绝大部分来自于各种生产、工况、安全的自动检测装置（传感器），这些是信息化（数字化）的基础。反之，由于实现了信息化（数字化），可以在地面对矿山的生产设备的工况进行监测和自动控制，可以实时、连续监测各种地理、安全信息，大大减少井下作业的人数，这不仅可以提高效率，而且可以大大提高煤矿的安全水平。实现了管控一体化之后，把生产、安全和管理有机地融合在一起，在管理层可以实时采集到许多生产、安全的信息，也可以得到许多信息的变化趋势，为信息化或数字矿山奠定基础。在此基础上，利用一些先进的控制理论（如人工智能、专家分析等）建立煤矿安全生产所需的决策支持系统，实现矿井安全、生产和效益的多目标优化和全矿井自动化，最终建成全部机械化矿山。要实现矿山信息化和数字化，首先要把自动化搞上去，把基础打好。没有各种传感器的数字化、网络化实时采集到各种信息，没有综合自动化的网络平台将信息传输到调度指挥中心，信息化和数字化便是无源之水。没有各种信息的加工、利用和提升，反馈去控制生产、安全、管理各个系统，实现其自动化、信息化、数字化就失去了意义。三、矿山信息化中存在的问题1.“信息孤岛”日显突出随着矿山企业计算机技术应用的不断深入，不同类型的业务系统和大量的业务数据分散在企业内不同部门、不同系统，由于缺乏数据交换机制，数据需要重复多次输入，是数据一致性无法保证，信息及时反馈难、共享差，产生所谓的“信息孤岛”，造成信息资源和设备资源的极大浪费。2.信息系统建设出现“断层”现象目前矿山企业的信息化投入和应用的分布很不均衡企业的中间层，如设计部门和财务部门等已经初步实现了计算机管理；但企业决策部门的信息化建设依旧很薄弱，基本停留在“形象工程”上，相关的报表满天飞。目前矿山信息化建设处于“战术层”的居多，而企业的“决策层”和“决策层”是相当薄弱。3.矿山数据丰富但知识贫乏随着数据库技术的迅速发展以及数据库管理系统在矿山广泛应用，矿山积累的数据越来越多。激增的数据背后隐藏着许多重要的矿山生产经营信息，人们希望能够对其进行更高层次的分析，以便更好的利用这些数据。但目前的信息系统可以高效的实现数据的录入、查询、统计等功能。却由于缺乏有效的数据分析和挖掘工具，无法发现数据中存在的关系和规则，无法根据现有的数据预测矿山的发展趋势，从而导致“数据爆炸但知识贫乏”的现象。

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