浅谈数字化矿山建设整体架构思路_白复锌
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试分析智能矿山技术架构与建设思路发布时间:2021-10-23T18:53:01.314Z 来源:《基层建设》2021年第20期作者:孙呈鹏[导读] 摘要:随着自动化智能技术以及信息技术等各种高新技术的不断创新升级,各个行业各个领域都在积极开展信息化建设,在这样的时代背景下,实现智能化也势必会成为矿山行业发展的总体趋势。
甘肃建投绿色建材产业发展集团有限公司甘肃省兰州市 730050摘要:随着自动化智能技术以及信息技术等各种高新技术的不断创新升级,各个行业各个领域都在积极开展信息化建设,在这样的时代背景下,实现智能化也势必会成为矿山行业发展的总体趋势。
本文结合甘肃建投智能矿山建设和实施过程,对智能矿山技术架构和智能矿山建设内容及思路两大内容,进行系统性的分析总结。
关键词:智能矿山;技术架构;建设思路引言在社会各个方面都在向智能化发展的前提下,矿山行业也迎来了革新发展的重要时期,人工智能、工业互联网、大数据等先进技术在矿山开发生产中的应用已经成为时代发展的必然趋势,也成为矿山开发朝向远程控制、少人化甚至无人化发展的最大助推力,近年来,在不断的研究和具体实践中,我国的智能采矿有了较大进步,但是为了取得矿山开采智能化的更大发展,不同类型矿山生产工艺不同,仍需要从不同角度入手,对智能矿山技术架构进行深入研究,以此建设适应性强的智能化矿山,从根本上降低生产、管理成本,提高生产效率,实现矿山企业更高的效益。
1 智能矿山内涵随着科技的不断进步,人们的生产经营活动都有了显著的变化,科技的力量在各行各业都得到了充分的展现,对于矿山来说也是如此。
为了能够提高矿山经营和开采的效率,同时保证员工安全,并达到绿色开采的目的,传统的矿山正在朝着智能矿山转型,因此对矿山经营的核心环节进行改革。
智能矿山主要是依赖于人工智能、工业互联网、大数据等新型技术。
为了使得智能矿山能够将生产过程进行透明,形成规范化的经营,并能够进行一体化的决策,这就要依赖于各种现代化的技术和设备。
智能化矿山建设思路和建设方案探析摘要:近年来,千业水泥谷堆后水泥灰岩矿依托5G通信技术,利用“5G+北斗高精度定位”,对矿山采区的“地质建模—开采设计—计划编制—生产计划管控—智能调度—自动计量—双向自动驾驶运输”等作业流程进行全覆盖,构建信息化、智能化、集成化的新型开采指挥调度系统和全方位的生产控制智慧决策平台,将远程操控钻机、智能挖机、无人矿车、破碎站、无人值守地磅等设备设施有效纳入,按开采量和配矿品位需求,进行实时智能管控,从而实现矿山设备集群的远程遥控、智能化、自动化协同作业,达到调度能力最优。
关键词:智能化;矿山建设;方案1智能化建设规划基本思路智能矿山规划是一个复杂的过程,需要根据自身的实际情况进行合理的优化和构建,从而有效地提高传统的生产效率,保证生产的连续性和安全性。
智能建筑是目前最热门的话题。
可以说,大多数配套服务商都把智能作为升级的大方向。
并加入信息集成元素,进行科学的总体规划设计。
这是目前最重要的方向。
从不同角度看,智能化的建设方向是不同的。
每一个煤机应用和制造企业都致力于发展单机设备的智能化。
以单机设计智能化改进为突破口,全面提升整个链条的生产效率,使复杂环节更加安全、简单。
然而,这种方法虽然优化了设备的连接,但连接不合理,缺乏能效匹配。
在实际生产过程中,各子系统、工艺连接和上下游设备之间容易出现不协调,每次操作都会出现不利情况,无法保证生产安全和质量。
企业在进行优化规划时,往往缺乏统筹考虑,不协调设备和工艺规划方案,导致重复投资和资金浪费。
同时,也容易打破产业链。
为了全面突破子系统之间的“视野限制”,使不同系统形成协调运行,必须将其纳入总体规划方案。
因此,智能建筑必须创新智能升级改造,着力提高设备运行效率,实现以子系统或单个设备为代表的独立生产单元的智能化,以提高生产速度,保证质量;或者将相关工艺子系统与上下游设备科学连接,形成多机设备的智能化运行,保证多机协同联动,最终通过链路的改进实现整个系统的智能化改进,从而确保智能决策的正确方向。
智能化矿山建设组织机构设置智能化矿山建设组织机构设置,这个话题啊,听起来可能有点枯燥,但是大家别急,咱慢慢来,保证不让你打瞌睡。
说到矿山建设,大家都会想到一堆设备,工人们汗流浃背,整天在地下挖啊掘啊,感觉那个环境,简直就是“铁打的营盘,流水的兵”。
但是,随着科技的进步,矿山也开始“智能化”了。
这个智能化的过程其实是一个逐步改进的过程,就像咱们从手摇电话到智能手机一样,虽然也经历了不少波折,但是结果是“事半功倍”呀。
咱们的矿山也不例外,搞智能化建设,除了设备升级,还得重新设立一些“新角色”,这些角色就好比是矿山这个大舞台上的导演、演员,少了哪个都不行。
其实矿山的智能化建设,它的组织机构设置就像是一个精密的机器,每一个部门都是“不可或缺”的。
你想啊,要是没有一个靠谱的管理团队,智能化建设光靠设备那是不行的。
矿山公司得有一个专门负责智能化建设的领导小组,得有人拿得出“铁的”方案,指引方向,才能确保整体规划的顺利进行。
这些领导嘛,可不只是坐在办公室里摇扇子,他们要负责整体的协调,确保所有环节都能顺利衔接。
比如说,有的设备安装好了,系统调试的时候,这个团队要监督是不是“正常运行”;有的技术方案搞出来了,他们得评估是不是符合矿山实际情况,简简单单的一个环节,就可能影响到后续的进度,谁敢大意?就得说到技术团队了。
这个队伍,得是“精兵强将”,而且必须有点“高智商”才行。
你想啊,智能化矿山可不是那么简单的事儿,得依靠一堆高端技术,包括自动化控制、物联网、大数据分析啥的。
技术人员的任务嘛,不仅仅是把设备搬进矿山,调试完就跑。
哦不,他们还要“看着”设备,保证它能“听话”,每个环节都得监控到位。
设备出了点小问题,他们得立马反应过来,赶紧查找原因,解决问题。
甚至,智能化技术还得“自我修复”,所以,技术团队也要负责更新和维护这些系统,定期检修,让矿山始终保持最佳状态。
然后是生产管理团队,说白了就是“上班打卡的”兄弟姐妹们。
中国矿业第21卷国内金属矿山企业一直处于劳动密集型的机械化初级水平,管理方面比较粗放,技术和装备水平落后,决策、设计、生产等许多环节都是依赖于经验,科学性程度不高,如安徽铜都铜业、金川集团、江西铜业、山东黄金、招金等仅在计算机辅助设计、信息管理系统、人力资源管理、财务管理、安全监控、选矿自动化控制等部分环节实现信息化。
随着经营管理、生产安全、市场竞争等因素的影响,企业信息化的热情与信心越来越高,但需整体统筹规划,通过搭建数字矿山公共平台,集成各生产应用与管理系统,全面建设数字矿山,以提升非煤矿业安全管理水平,提高市场竞争能力和可持续发展能力。
目前,尽管金属矿山信息化建设有一定基础,但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综合利用,更没有建设成系统性能稳定、信息资源充足的矿山信息基础设施即数字矿山,主要表现在:1)矿山企业对数字矿山缺乏科学的认识和有效的方法。
矿山普遍混淆信息化建设与数字矿山建设概念。
数字矿山是信息自动化、三维自动化模拟、现场作业自动化有机的结合体。
目前国内对数字矿山的定义的范围还是比较模糊或不全,数字矿山不同研究领域的人定义的数字矿山内容不一,从而也赞成不少矿山企业认为上了部分自动化项目或监控项目、实现了财务管理电算化、地测采专业的计算机绘图和办公自动化等就是实现了“数字矿山”。
数字矿山管理内容应该是包括模型、图像、声音、图表、机械及电力自动控制等信息的全方位一体化的浅谈数字化矿山建设整体架构思路白复锌,王善功,姜顺鹏,牟恩富,唐显令(山东黄金矿业(鑫汇)有限公司,山东平度266715)摘要:我国是世界矿产大国,但矿产资源是不可再生的宝贵财富,由于采矿工业涉及到国家的资源利用、环境保护、人身安全和可持续发展战略,所以“数字矿山”技术多年来一直是世界采矿大国包括美国、加拿大、澳大利亚、南非和我国科技研发的重要领域之一。
本文从我国数字化矿山的现状出发,探讨了数字化矿山的功能体系,对建设数字化矿山的关键技术进行系统地分析。
数字化矿山总体规划建设智慧矿山解决方案引言随着信息技术的不断发展,智能化和数字化已经成为各行各业发展的趋势,矿山行业也不例外。
数字化矿山是指通过应用信息技术和通信技术,实现对矿山生产过程进行全面、细致、实时的数字化管理、监控和控制,提升矿山生产效率、降低生产成本、优化资源利用,推动矿山可持续发展。
本文将以数字化矿山总体规划建设智慧矿山为主题,探讨数字化矿山的意义、建设过程、关键技术和解决方案。
1. 数字化矿山的意义数字化矿山将传统的矿山管理与信息技术有机结合,具有以下几个方面的意义:1.1 提高矿山生产效率通过数字化管理、监控和控制矿山生产过程,可以实时获取矿山各个环节的数据,分析矿山运营情况,发现问题并及时采取措施,提高生产效率,减少资源浪费。
1.2 降低生产成本数字化矿山可以通过自动化和智能化的手段,提升设备的运行效率,减少人工操作,降低人工成本。
同时,准确的数据分析和预测功能可以帮助矿山做出更准确的决策,避免资源的浪费和不必要的投入。
1.3 提升安全和环保水平数字化矿山可以实时监测矿山环境和设备运行状态,发现潜在的安全隐患和环境问题,并及时采取措施解决,提升矿山的安全和环保水平,保护员工的生命财产安全和环境的可持续发展。
2. 数字化矿山建设的流程和步骤数字化矿山建设需要进行全面的规划和准备工作,包括以下几个步骤:2.1 明确建设目标首先需要明确数字化矿山建设的目标和需求,包括提高生产效率、降低生产成本、提升安全和环保水平等。
2.2 系统规划和设计根据矿山的实际情况和建设目标,进行详细的系统规划和设计,包括数字化管理系统、监控系统、自动化控制系统等。
2.3 硬件设备采购和安装根据系统规划和设计,采购所需的硬件设备,并进行安装和调试。
2.4 软件开发和集成根据矿山的具体需求,进行软件开发和集成,包括数据管理、分析和预测功能等。
2.5 系统测试和调试完成软硬件设备的安装和软件的开发集成后,需要进行系统的测试和调试,确保数字化矿山的稳定运行。
数字化矿山总体规划建设智慧矿山解决方案1. 引言随着信息技术的飞速发展和矿山行业的不断发展,数字化矿山总体规划建设成为了迫切的需求。
传统的矿山运营模式已经无法满足矿山生产和管理的需求,需要借助智能化技术来提高矿山生产效率和安全性。
本文将介绍数字化矿山总体规划建设智慧矿山解决方案。
2. 智慧矿山的定义和特点智慧矿山是指依托现代信息技术,通过数据采集、传输、分析和处理等手段,实现矿山生产全过程的智能化管理和控制,提高矿山生产效率、降低生产成本、保障矿工安全的一种矿山运营模式。
智慧矿山的特点包括:•数字化:通过数据采集和处理,将矿山生产过程中的各种数据进行数字化和可视化。
•自动化:通过自动化系统,实现矿山生产全过程的自动控制和自动监测。
•智能化:通过人工智能和大数据分析等技术,为矿山生产提供智能化的决策支持和预测分析功能。
•实时性:能够实时采集和传输矿山生产过程中的各种数据,实时监测和控制矿山生产。
•可视化:通过图形化界面,将矿山生产过程中的各种数据进行可视化展示。
3. 数字化矿山总体规划建设的目标数字化矿山总体规划建设的目标是实现智慧矿山的建设,提高矿山的生产效率和安全性,降低矿山的生产成本和环境污染。
具体目标包括:•建立全面的数据采集系统,实时采集和传输矿山生产过程中的各种数据。
•建立智能化的数据处理和分析系统,对采集到的数据进行处理和分析,提供决策支持和预测分析功能。
•建立自动化的控制系统,实现矿山生产全过程的自动控制和自动监测。
•建立可视化的界面系统,将矿山生产过程中的各种数据进行可视化展示。
•建立安全监测和预警系统,及时监测和预警矿山生产过程中的安全风险。
•建立安全培训和管理系统,提高矿工的安全意识和安全技能。
4. 数字化矿山总体规划建设的关键技术数字化矿山总体规划建设需要借助一系列的关键技术来实现,包括:•传感器技术:通过各种传感器来采集矿山生产过程中的各种数据,如温度、湿度、振动等。
•通信技术:通过物联网和无线网络等技术,实现数据的传输和通信。
浅谈数字化矿山建设1.3 煤矿安全生产管理调度执行系统(MES层) 制造执行系统(MES)。
位于整个煤矿企业运营中管理与控制的结合部,是ERP和PCS之间的信息纽带。
本层主要以实现生产调度管理层的运营优化及生产调度为目标。
MES执行由ERP制定的计划,并根据实时生产信息调整生产作出调度,并将有关资源利用和生产情况的准确信息实时地提供给ERP系统。
MES还能将生产目标及生产规范自动转化为过程设定值,对PCS有关工艺参数的调整进行干预。
结合漳村煤矿生产管理模式及工艺特点,煤矿安全生产管理调度执行系统(CS-MES层)开发以下功能模块:基础信息管理、生产计划管理、生产组织管理、生产调度管理、设备管理、工程数据管理、生产信息查询、报表管理、技术文档归档管理、信息报警管理与其他井下安全检测系统集成等。
该层次以数据仓库(DataWarehouse)技术为基础,以联机分析处理(OLAP)和数据采掘(DataMining)工具为手段,并通过计算机技术及建立的关系与实时数据库,构建了三维虚拟数字化矿井信息管理平台。
该平台以矿井安全生产综合管理三维可视化信息系统为主体,主要围绕矿井的生产过程(采、掘工作面的推进)引起生产环境(地质条件、生产系统)变化的特点,针对静态平面图形和数据图表难以反映矿井地质条件、生产条件、工作场所在时间、空间上变化而造成生产动态信息反馈严重滞后的问题,采用了先进的三维可视化技术,开发和集成了三维动画、多媒体、数据库及数据实时动态显示等系统功能,将矿井复杂的井巷工程、生产与安全系统、地质地测等综合动态信息通过三维立体图逼真地表现出来,使矿井各级生产部门、监察部门能直观、快速、全面地了解矿井生产状况和相关信息,为矿井生产管理、生产调度、安全监察部门的监督检查提供决策依据。
矿井安全生产综合管理三维可视化信息系统是漳村矿综合自动化建设的一大亮点,该系统的投入,使漳村矿进入数字化矿井迈出了关键一步。
智能矿山技术架构与建设思路发布时间:2022-05-07T07:40:11.112Z 来源:《城镇建设》2021年12月34期作者:邓飞[导读] 煤炭资源是我国经济发展的基础能源保障,为推动国家的发展作出了巨大的贡献,因此保证其安全邓飞陕西建新煤化有限责任公司陕西省延安市 727300摘要:煤炭资源是我国经济发展的基础能源保障,为推动国家的发展作出了巨大的贡献,因此保证其安全、高效生产对于促进煤矿行业的发展,提高企业竞争优势来说具有重要意义。
现如今智慧矿山建设得到了有效落实,在大数据、人工智能等先进信息技术的引导下,推动智慧矿山的稳步发展,提高煤矿智能化开采水平,这也是煤矿行业发展的必然趋势。
但是智慧矿山建设及煤矿智能化开采发展过程中仍存在一定的问题,如何能够解决相关问题,充分发挥智能化技术的优势,是目前煤矿行业亟需解决的一大难题。
关键词:智能矿山;技术架构;建设思路;引言随着社会生产的大规模持续扩大,中国经济总量也全面增长目前,中国国内生产已形成良好的发展势头,在国际上取得了相应的地位,中国制造业已进入国际市场。
随着2025年中国制造强国政策的实施和互联网+,中国企业既开创了良好的发展机遇,也给企业带来了挑战。
如果企业要在激烈的市场中脱颖而出,就必须继续建设自己,提高市场活力,以确保竞争力,传统企业必须继续优化升级并融入国际市场。
能源企业在国防和民用工业等各个领域发挥着重要作用,随着企业理念的更新,信息化和工业化也得到了深入发展,信息建设、技术深度一体化、传统工业转型是必要的。
目前,煤矿智能化发展已成为一种趋势,重点放在国家发展战略的总体背景和地方工业化范围内的发展目标建设上。
1智慧矿山智慧矿山是在矿山信息化、数字化基础下形成的一种新型建设模式,能够对矿山生产情况、职业健康与安全、技术情况及后勤保障等关键信息进行主动感知、自动化分析处理。
其系统类型主要包括智慧生产系统、智慧职业健康及安全系统以及智慧技术支持和后勤保障系统。
浅谈数字化矿山建设关键技术摘要:近年来,随着我国经济的快速发展,经济结构的调整,矿山资源开采有了更高的要求。
数字化矿山是建立在计算机、信息技术、自动化技术基础上,对真实矿山以及施工数字化再现。
数字化矿山将矿山空间和其他数据实现数字化存储,并将其应用到生产、管理中,当前已经取得一定进展。
关键词:数字化矿山;建设;技术引言目前,随着矿山大型化、规模化,各类自动化设备的使用,大量的设备设施各成体系,引入数字化矿山概念为企业提供“安全、经济、绿色、环保、高效、智能”的管控平台,提高企业的经济效益及竞争能力。
1数字化矿山建设简介随着计算机技术、微电子技术、信息技术和网络技术的快速发展,“数字化矿山”也悄然出现在人们眼前。
数字化矿山即“虚拟矿山”,它是将现实矿山中与空间位置直接有关的相关固定的信息数字化,然后进一步嵌入矿山开发与运行相关信息,组成一个意义广泛的多维数字化矿山,最后在前两步基础上,结合现代计算机控制技术、自动控制技术、管理决策技术等对整个矿山的开发与运行进行科学的预测、计划、规划、组织、检测和控制。
数字化矿山建设顺应了时代的潮流,应用了科学技术来为矿山服务。
数字化矿山建设使得矿山设计、生产管理等都在数字化状态下运行,为安全生产和决策管理提供先进的科学手段。
数字化矿山建设是提高安全生产效率,降低生产成本,提升竞争力和管理水平的有效途径。
同时数字化矿山建设是一个复杂的系统过程,需要在建设过程中进行摸索,寻求发展。
2数字化矿山建设关键技术2.1矿山物联网技术煤矿物联网涉及掘进机、采煤机、刮板输送机、液压支架、液压泵站、转载机、破碎机、带式输送机、提升机、电机车、胶轮车、通风机、水泵、压风机、移动变电站、电气开关、变压器、监控、通信等大量的机电设备生产、运输、仓储、使用、维护等全过程的监管。
建设感知矿山信息集成交换平台,将安全生产、人员、设备、管理信息等复杂异构信息在一个统一数据平台存储,建立设备之间关联关系,实现了多传感器信息、多系统之间在时间与空间上的识别、接入与联动。
中国矿业第21卷国内金属矿山企业一直处于劳动密集型的机械化初级水平,管理方面比较粗放,技术和装备水平落后,决策、设计、生产等许多环节都是依赖于经验,科学性程度不高,如安徽铜都铜业、金川集团、江西铜业、山东黄金、招金等仅在计算机辅助设计、信息管理系统、人力资源管理、财务管理、安全监控、选矿自动化控制等部分环节实现信息化。
随着经营管理、生产安全、市场竞争等因素的影响,企业信息化的热情与信心越来越高,但需整体统筹规划,通过搭建数字矿山公共平台,集成各生产应用与管理系统,全面建设数字矿山,以提升非煤矿业安全管理水平,提高市场竞争能力和可持续发展能力。
目前,尽管金属矿山信息化建设有一定基础,但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综合利用,更没有建设成系统性能稳定、信息资源充足的矿山信息基础设施即数字矿山,主要表现在:1)矿山企业对数字矿山缺乏科学的认识和有效的方法。
矿山普遍混淆信息化建设与数字矿山建设概念。
数字矿山是信息自动化、三维自动化模拟、现场作业自动化有机的结合体。
目前国内对数字矿山的定义的范围还是比较模糊或不全,数字矿山不同研究领域的人定义的数字矿山内容不一,从而也赞成不少矿山企业认为上了部分自动化项目或监控项目、实现了财务管理电算化、地测采专业的计算机绘图和办公自动化等就是实现了“数字矿山”。
数字矿山管理内容应该是包括模型、图像、声音、图表、机械及电力自动控制等信息的全方位一体化的浅谈数字化矿山建设整体架构思路白复锌,王善功,姜顺鹏,牟恩富,唐显令(山东黄金矿业(鑫汇)有限公司,山东平度266715)摘要:我国是世界矿产大国,但矿产资源是不可再生的宝贵财富,由于采矿工业涉及到国家的资源利用、环境保护、人身安全和可持续发展战略,所以“数字矿山”技术多年来一直是世界采矿大国包括美国、加拿大、澳大利亚、南非和我国科技研发的重要领域之一。
本文从我国数字化矿山的现状出发,探讨了数字化矿山的功能体系,对建设数字化矿山的关键技术进行系统地分析。
关键词:数字化矿山建设;关键技术;功能体系;整体架构中图分类号:F407.1文献标志码:A文章编号:1004-4051(2012)zk-0048-04Discussion on the construction of digital mine integrated architecture designBAI Fu-xin WANG Shan-gong JIANG Shun-peng MOU En-fu TANG Xian-ling(Gold mining in Shandong (Xin hui)Company Limited ,Pingdu 266715,China )Abstract:China is a big country of world mineral products,but the mineral resources are non -renewable precious wealth,because mining industry relates to the national resource use,environmental protection,security of the person and can develop the strategy continuously,so the “digital mine ”technology over the years has been the world mining powers including the United States,Canada,Australia,South Africa and China one of the important fields of science and technology research and development.This text is from the our country digital mine current situation sets out,discussed the function of digital mine system,construction of digital mining key technology are systematically analyzed.Key words :construction of digital mine ;key technology ;function system ;overall architecture收稿日期:2012-06-25作者简介:白复锌(1960-),男,吉林通化人,采矿工程专业毕业,硕士,山东黄金矿业(鑫汇)有限公司总经理,长期从事矿山生产技术和管理工作。
第21卷增刊2012年8月中国矿业CHINAMINING MAGAZINE Vol.21,zkAugust 2012第21卷白复锌,等:浅谈数字化矿山建设整体架构思路集成管理。
对于一项综合的、长期的、覆盖面广的数字矿山建设工程,清晰的思路和循序渐进的有效方法是成功的关键因素。
由于矿业行业普遍缺少数字矿山建设的经验积累,而且黄金矿山行业的个性化特点比较突出,借鉴的成功经验又少,所以要建设“数字矿山”,必须做到“总体规划、分步实施、步步为营、持续见效”。
2)行业化产品与服务不足。
矿山企业的业务具有鲜明的行业特点,数字矿山建设覆盖的专项系统数量多、种类多、行业适应性要求高,生产系统其生产运营模式不同于其它制造业,因此非常需要行业化、专业化的产品和服务,目前市场能提供的数字矿山建设的行业产品及技术服务严重不足。
3)部分企业重硬件轻软件,对硬件购置和网络建设投资大,但不愿意进行软件投资。
4)系统孤立,存在信息孤岛。
由于缺乏统一规划和数字矿山平台,矿山建设的信息系统、辅助设计系统、监控系统、安全分析管理系统等独立运行,信息不能共享,没有实现基于数字矿山公共平台的“数据采集-模型建立-智能决策-控制生产”的数字化闭环系统。
1数字矿山建设的目标数字矿山的建设是一个庞大的系统工程,其长期目标是:实现资源与开采环境数字化、技术装备智能化、生产过程控制可视化及自动化、信息传输网络化、生产管理与决策科学化。
结合当今世界科技的发展水平及我国矿山现阶段的技术装备与管理水平,我国数字矿山的建设还要经历一个漫长的过程。
因此,总体规划分步实施是我国数字矿山建设的必经之路,就目前而言,我国数字矿山建设的具体目标是:1)采用成熟的计算机软件系统,实现从矿山资源、开采方案优化、设计、生产计划与开采环境的数字化、模型化与可视化。
2)建立以光纤、泄漏电缆或无线通讯为主体的多媒体通讯网络,形成语音、视频与数据同网传输的网络体系,实现矿山数据的分布式共享。
3)采用先进传感器网络技术,实现矿山生产过程、设备、安全与开采环境监控等数据的自动采集、智能分析与可视化处理。
4)采用工业以太网、PLC智能控制及视频监视系统,实现对矿井提升、运输、通风、排水、选矿、氰化、冶炼等系统及设备的智能化集中监控及自动控制。
5)采用先进的生产调度系统,实现矿山生产人员与移动设备的定位、跟踪及生产过程智能化调度与控制,全面提升矿山的生产管理与决策的科学性。
6)采用先进的ERP理念,实现矿山生产经营管理信息化、科学化,决策实时化。
7)采用数字矿山一体化平台,通过综合图表、声音、图像、模型等信息,为矿山生产经营提供形象生动决策依据。
2数字矿山建设的基本内容数字矿山构成示意图见图1。
数字矿山建设主要包括以下几方面。
1)企业协同办公系统(OA)。
2)矿山三维辅助系统(GIS)。
3)企业资源管理计划(ERP)。
4)生产执行管理系统(MES)。
5)井下地表通讯系统。
6)过程控制管理系统(PCS):①视频监控;②人机定位;③尾矿库监测;④提升运输控制;⑤通风排水控制;⑥选矿冶炼自动控制。
图1数字矿山构成图2.1协同办公管理(OA)协同办公是定位于企业及政府单位信息化建设的核心软件平台,通过协同软件建立“工作流、信息流、物流、资金流”四流合一的信息化应用框架。
加强知识文档、系统数据、公共信息、个人消息等方面的沟通能力。
其核心价值体现在以下功能模块:①系统管理;②首页管理;③邮件管理;④表单管理;⑤公文管理;⑥档案管理;⑦会议管理;⑧资源管理;⑨信息集成管理;⑩工作交流管理。
2.2数字矿山三维辅助决策(GIS)49中国矿业第21卷作为数字矿山建设的核心基础平台,通过三维建模和仿真虚拟技术,重现采掘生产环境,集成管理矿山采掘生产辅助决策系统、生产计划调度系统、安全生产调度指挥系统和生产经营管理决策系统等,实时进行矿山安全生产与经营管理的可视化调度、监控与分析决策,为矿山安全生产管理、计划调度以及应急救援指挥提供技术支撑。
2.3企业资源计划(ERP)矿山ERP主要是针对矿山企业以计划为龙头的粗放型管理特点来确定其功能和流程的,由此确定十三个功能模块:①系统管理;②储量管理;③计划管理;④生产管理;⑤安全管理;⑥设备能源;⑦运输管理;⑧采购管理;⑨仓库管理;⑩选冶管理;人力薪资管理;销售管理;财务管理。
2.4生产执行系统(MES)MES(Manufacturing Execution System)是面向车间层的生产管理技术与实时信息系统。
MES可以为用户提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业环境,帮助企业减低成本、按期交货、提高产品的质量和提高服务质量。
MES关键是使“计划”与“生产”密切配合,企业和车间管理人员可以在最短的时间内掌握生产现场的变化,作出准确的判断和快速的应对措施,保证生产计划得到合理而快速修正。
为企业生产管理人员进行过程监控与管理、保证生产正常运行,控制产品质量和生产成本提供了灵活有力的工具。
2.5井下地表通讯管理系统以光缆、泄露电缆为基本的信息传输媒介,采用TCP/IP协议,构建井下局域网络,并实现与井上矿山内部网和Internet的连接。
井下部分为实现不同目标,分解为语音通讯模块,满足监测和设备、交通监控目的需要的数据传输模块;井下移动人员与设备的定位、跟踪和调度模块;视频监视模块等。
采用这样的模块化结构,可以根据自己的需要和针对不同的目标,在不同阶段,分期、分步实施。
2.6过程控制系统(PCS)过程控制(PCS)主要指的是底层自动控制,如视频监控、运作控制。
矿山过程控制主要有视频监控、人机定位、通风排水控制、提升运输控制、尾矿库监测、选冶自动控制等方面的管理。
2.6.1视频监控系统视频监控系统设计思路及原则包括:1)基于全数字视频技术组网。
2)基于IP组网:网络视频服务器都以IP地址进行标识,监控系统可直接连入网络,没有线缆长度和信号衰减的限制。