数字化矿山及其关键技术研究

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数字化矿山及其关键技术研究
【摘要】:在我国矿山开采的整个过程中,如何实现开采过程中的高效、安全,一直是人们研究的一个热点话题。

在当今的信息时代,许多矿山企业管理者,逐渐加强了数字化矿山的建设。

所谓信息化构建,是指在煤矿的开采过程中,能够提高自动化、数字化以及信息化的应用水平,从而实现开采过程中的安全、高效生产。

本文将对数字化矿山的相关理念以及其关键技术进行一定的分析和研究。

【关键字】:数字化;矿山;;关键技术;研究;
1. 数字化矿山构建的意义
数字化矿山在当今时代,进行构建,具有重要的现实意义。

数字化矿山的构建,可以避免许多传统金属矿开采过程中出现的危险系数高、生产效率低等问题,从而实现安全生产、高效生产。

数字化矿山的构建,可以实现生产与管理的一体化,实现远程和本地、移动和固定的生产管理模式,从而为企业提高生产效率,扩大企业规模,具有重要的推动作用。

2.数字化矿山建设的关键技术分析
2.1三维数据模型库技术
三维数据模型库技术,是数字化矿山建设过程中的一个重要关键技术。

要想实现矿山的数字化管理,必须要通过建立三维数据模型库,实现矿山企业生产过程中各个部门的分工,并保持管理的协调性,高效化。

其中,包括矿山生产、安全、管理、经营以及决策等个任务应用到模型库中,从而为矿山数字空间提供有效的调用服务。

例如:在安全管理方面,通过三维数据模型库的建立,可以实现矿山开采过程中安全问题的模拟、分析以及预测等,可以有效的提高生产过程中的安全水平。

参考实际的矿井应用的数字化模拟系统的分析如图1所示
图1 数字化的矿井工人安全监视系统
图1所示的是我国现代煤矿开采过程中运用的安全定位系统,可以有效地保障工人的安全,定位工作人员的动向,从而大大减少了工作中的突发事故,推动了我国现代化建设的进程。

而图2所展示的就是设计矿山的初步计划图,从左边图
可以简单地分析图,我国对建设煤矿的开采企业的重
视,在科技应用上,首先引进国外先进的数字化管理系
统,从一开始就做好了充分的准备,这种思想是我们学
习的关键。

图2 数字化矿山系统的框架图
2.2高速企业网络技术
高速企业网络技术,也是数字化矿山建设过程中的一个重要关键技术。

当前我国数字化矿山的建设,以及在矿山开采过程中的各项业务操作,都需要高速企业网作为其支撑。

在数字化系统中,需要处理的技术较多。

一般矿山数字化系统,包含:视频、数据以及语音等
业务。

此外,对于大型数字化矿山系统,还涉及到与模拟库交互的三维数据。

因此,确保网络的畅通性,有效实现高速和双向的通讯网络,是保证矿山信息化系统,处理内部各项业务的前提。

图3 网络技术的矿井工作模拟监视图
图3为现代网络技术的成功应用,通过视频传输,数据统计,做到了对煤矿工作的的实时监控系统,及保护了工作人员,又大大提高了工作的进程,不仅如此,这个系统还能分析矿产含量的统计,计算等功能,在国内外普遍应用。

2.3生产信息的筛选技术
对于大型矿山企业来说,在生产过程中,会涉及到海量的矿山信息。

左图4 是现代化勘测矿山的数据分析图。

因此,要实现数字化管理,就必须要具备信息数
据的筛选能力,能够从矿山数据库中,快速、准
确的提取相关信息,发掘隐含规律,并建立各个
任务的生产、管理和经营模型,从而实现综合管
理。

生产信息的筛选技术,在整个矿山数字化构
建中,占据着重要地位。

在未来企业信息化、数
字化的构建中,管理者要把优化的重点放在信息图4 数字化矿山勘测的基本组成数据筛选技术方面。

因为,这项关键技术,决定了信息是否能够快速、准确的传递给管理者,从而实现各个部门协调、准确、快速的进行生产管理和计划调整。

3.矿山建设中的安全防护应用数字化的介绍
工作人员的安全问题一直是国家对煤矿行业的重点要求,也是企业重点关注的。

本文读阅了近些年的先进技术,其中人员的定位系统应用最为广泛。

据分析,在人员定位系统方面,国际上流行的是称为射频识别技术(RFID一Radio Frequency Identification)的技术,这种技术不仅在煤矿开采中广泛应用,还在管理部门、酒店防卫部门等等备受欢迎。

下面具体讲介绍下这种技术的原理。

简单的示意图由图5表示,其中已知的是信号传播速度,这样就可以根据信号的传播时间来
计算两点的距离,当然这个只是见的原理图,在人
员定位系统中最基本的原理就是它。

图5 测量方法示意图
图6 实际中的监控图
由图6可以看到实际中的模拟效果,这是查阅资料对当今国内煤矿工作室的监控示意图,通过这项技术大大减少了我国煤矿行业的意外事故。

国家对煤矿行业逐年关注,在信息化的时代,我们要引进先进的技术在我国的重工业上,尤其是矿山行业,国家对矿山行业的安全的重视度不断增大,矿山企业也在各个环节的安全措施方面投入大量资金,数字化系统的应用成功的解决的企业在这方面的隐患,越来越受到企业的关注。

4总结:
综上所述,在数字化系统应用在矿山的寻找、开发、运用上都起到了关键性的因素,本文通过参阅先关资料,对数字化矿山的相关理念以及其关键技术进行一定的分析和研究,初步了解了数字化系统的重要性与关键性,本文的一些数据均引用国内外的较新数据,参阅了不同方面的报道。

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