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数字矿山技术的任务与发展趋势

周爱民

中国五矿集团公司科技委员会 委 员国家金属采矿工程技术研究中心 主 任中国有色金属采矿学术委员会 主 任

联系电话:139********

电子邮箱:aimin139@https://www.doczj.com/doc/8e14840177.html,

提 纲

一、发展回顾

二、主要难点

三、主要任务

四、发展趋势

一、发展回顾

?国内外基本轨迹 80年代探索与研究 90年代研究与发展 本世纪成熟与普及?矿山企业理念更新?市场需求推动应用?政府政策引导发展

一、发展回顾

?国家关于高新技术提升传统产业的相关政策

?国家科技计划将资源领域纳入高技术计划

?十一五863计划探索导向方向:地下无人采矿技术?十一五863计划目标导向方向:地下无人采矿设备高精度定位技术

?十二五863计划重大项目和主题项目

?十二五国家科技支撑计划及其他科技计划项目

一、发展回顾

?有色、冶金、化工、煤碳等矿山全面发展?国产软件的开发与应用

地质建模、工程建模

设计制图、设计优化

状态监测、过程控制

调度管理、人财物管理

一、发展回顾

地表地貌建模 地质矿床建模

一、发展回顾

三维激光数据数字化建模露天矿山3D激光扫描建模井巷工程快速三维模型

工业场地布置3D数字建模

一、发展回顾

露天境界优化设计井下开拓系统设计井下回采设计

一、发展回顾

地下矿生产计划编制

1

形成生产任务

流程优化与确定任务作业顺序

产生生产计划报表与可视化表达

动态更新与调整

流 程 图

基础数据准备

2

3

4

5

一、发展回顾

生产调度系统

数据采集系

生产过程智能控制

通讯系统

远程监控定位导航

智能采矿装备

综合检测

监控系统

一、发展回顾 Dimine露天矿GPS卡车调度系统

一、发展回顾 地压监测预报

与人员、设备

跟踪定位系统

一、发展回顾

13

三级

二级

磅道计量

皮带秤计量

核子秤计量

矿车调度系统主数据

计量任务计量数据采集数据

数据组织机构物料数据生产数据

物流数据

质检数据

系统管理

业务分析生产组织监控销售物料跟踪数据对比分析数据统计查询

生产日报查询

系统管理系统配置管理用户权限管理数据库管理日志管理接口管理四级

生产模块

物资模块

销售模块

财务/成本

生产执行生产计划生产消耗生产完成采购进厂物料倒运产品发运采购检验生产检验销售检验设备运行设备信息设备检修采矿选矿物资采购物资计划物资库存基础信息

业务数据

风水电气能源

二、主要难点

?中小型个体与较差的资源禀赋制约推广

行业集中度低,小型金属矿山占90%强

统一性市场,差异化资源条件

?软件应用对象复杂,硬件可靠性要求高,增加了技术难度 复杂的地质体对象

复杂的地下工程

复杂恶劣的井下环境

多样性的矿山条件

?应用软件与国情条件及行业特点相匹配的难度大

?矿山装备技术水平难以与数字矿山全面发展相匹配

三、主要任务

?数字矿山

通过数字技术实现矿床开发的系统

?表现型式:数据软件和网络硬件

数据软件:对于数字矿山具有其专有性特点,需要进行研究开发

网络硬件:属于通用性的产品,主要是进行集成应用,重点在于选型匹配,有针对性地开发出能适应井下恶劣环境的产品

三、主要任务

?数字矿山的任务类型

数字技术开发:包括数据软件技术开发、特殊环境下高可靠性产品开发、系统优化集成,因其创新性与专有性,属于重点任务

技术匹配应用:包括软件与硬件之间的优化匹配,硬件之间、软件之间的相互匹配,双向匹配;软硬件与矿山条件的优化匹配,单向匹配为主

数字矿山构建:包括数字系统的构建与应用,实现数字矿山的最终效果;受到数字矿山技术支撑条件、矿业市场景气状态、政府导向及相关人员理念的影响

三、主要任务

数据应用

数字矿山技术开发与应用的重点任务

数据管理

数字建模 工程设计 信息管理 过程控制地质模型

工程模型设计优化

施工设计矿山规划生产计划调度管理自动操控智能监控诊断预报

人 财 物

办公管理

三、主要任务

?矿山生产过程控制技术

?数字技术与智能技术、自动控制技术、生产技术、安全保障技术、环境保护技术的融合

概念交叉:数字矿山技术的任务在于过程控制的数字化 技术难度大:为过程控制提供高性能的数字技术支撑 发展空间大:受开采对象和开采条件的制约,使智能化无人开采的目标任重道远

四、发展趋势

?功能系统化?过程智能化?性能高精化?网络物联化?应用普及化

四、发展趋势

?功能系统化

?针对矿山生产流程的数字化功能形成系统 避免断链和空白

?矿山数字系统标准化

避免信息孤岛

避免自成体系

生产流程各环节接口标准化

不同生产厂商的产品标准化

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