武琳

摘 要：當(dāng)前金屬非金屬礦山的井下安全問題已經(jīng)成為廣泛關(guān)注的一個(gè)問題，因此建設(shè)“六大系統(tǒng)”是十分重要的，其能夠進(jìn)一步提升礦山建設(shè)的水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)地下礦山的更加高效的生產(chǎn)調(diào)度，對(duì)于協(xié)調(diào)性以及系統(tǒng)性來說也是很好的一面。在當(dāng)前相關(guān)企業(yè)的發(fā)展建設(shè)過程中，這一問題應(yīng)該引起一定的重視，只有解決了該問題，才能促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展，所以六大系統(tǒng)的信息化建設(shè)已經(jīng)成為其中最為關(guān)鍵的一環(huán)，只有實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的集成，才能滿足六大系統(tǒng)的應(yīng)用。本文針對(duì)數(shù)字化集成過程中的硬件構(gòu)成以及相關(guān)的問題展開了進(jìn)一步的探究，希望能夠?qū)窈蟮陌l(fā)展有所幫助，促進(jìn)礦山井下更加安全的施工。

關(guān)鍵詞：六大系統(tǒng)；數(shù)字化集成；安全生產(chǎn)調(diào)度指揮

在礦山生產(chǎn)的企業(yè)中，安全問題是重中之重的一個(gè)問題，這對(duì)于企業(yè)的安全生產(chǎn)具有十分密切的影響，所以在近幾年來，國(guó)家大力提倡礦山生產(chǎn)安全的問題，保證金屬非金屬礦山井下的安全生產(chǎn)，六大系統(tǒng)的建設(shè)就是在這樣的背景環(huán)境下建立起來的，這六大系統(tǒng)分別是緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)、壓風(fēng)自救系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)還有供水施救系統(tǒng)。通過對(duì)上述應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)用可以促進(jìn)更加高效的運(yùn)行，采用統(tǒng)一決策的方式以增加救援的時(shí)間，并且還能提高整體的協(xié)調(diào)能力，所以說六大系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)現(xiàn)實(shí)礦井生產(chǎn)工作是具有重要意義的，這是實(shí)現(xiàn)智慧礦山建設(shè)的根本保證。

1 地下礦山安全避險(xiǎn)六大系統(tǒng)信息化建設(shè)的實(shí)現(xiàn)

從硬件上來看，六大系統(tǒng)主要是在礦山井下布置了不同的傳感器對(duì)信息進(jìn)行接收，并且將接收的信息采集起來存儲(chǔ)在服務(wù)器上，在經(jīng)過進(jìn)一步的處理以及分析以后，在安全指揮調(diào)度之下就能顯示在顯示屏上，這樣就實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操作的可能，安全生產(chǎn)調(diào)度中心可以采用語(yǔ)音廣播或者是無線手機(jī)等設(shè)備向井下傳達(dá)任務(wù)指令，也能隨時(shí)發(fā)現(xiàn)他們的工作動(dòng)態(tài)，這樣一旦出現(xiàn)危險(xiǎn)，也能在第一時(shí)間幫助井下的工作人員撤離，最大化的降低損害。所以說系統(tǒng)集成在礦井下的實(shí)現(xiàn)對(duì)于當(dāng)前的金屬非金屬礦來說具有十分重要的意義，不但保障了工作人員的生命安全，還讓開采工作可以更加順利的進(jìn)行。

在系統(tǒng)集成中，主要是通過以下幾方面實(shí)現(xiàn)的，首先是三維瀏覽系統(tǒng)模塊，這一模塊主要是建立起了一個(gè)真實(shí)立體的三維模型，能夠采用動(dòng)態(tài)的方式體現(xiàn)豎井巷道的工程，并且將采場(chǎng)與之聯(lián)系在一起，一旦通過某個(gè)事件觸發(fā)到了漫游過程時(shí)，就能顯示出礦山的重點(diǎn)部位以及設(shè)施等情況，這樣就能更加直觀的掌控運(yùn)輸、排水以及冶煉等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，讓工藝流程更加順暢。還有一個(gè)組成部分是三維GIS系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的建立主要是對(duì)礦山的重點(diǎn)設(shè)備信息進(jìn)行建立，從中能夠調(diào)用出所需要的GIS信息，這樣一來工作就會(huì)變得更加簡(jiǎn)單有效，省去了不少麻煩。

其次是信息集成模塊，在這一模塊中主要是對(duì)人員進(jìn)行更加準(zhǔn)確的定位，將工作人員的實(shí)時(shí)位置顯示出來，在定位基站三維空間的基礎(chǔ)上將人員與設(shè)備進(jìn)行鎖定，這樣就能從數(shù)據(jù)庫(kù)中統(tǒng)計(jì)出人員數(shù)量，記錄下相應(yīng)人員的具體位置，并且與三維空間豎井巷道的模型相互結(jié)合在一起，以達(dá)到一種人員軌跡的三維回放效果。通過對(duì)人員位置以及數(shù)量的統(tǒng)計(jì)可以知道，與傳統(tǒng)的二維相比，這種定位更加精準(zhǔn)，也更能保證工作人員的生命安全，可以真正的實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位的效果，對(duì)于今后的工作來說有助于采用合理的方式進(jìn)行調(diào)度管理。

安全生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)。安全生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)通過三維可視化平臺(tái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和仿真模擬，給應(yīng)急救援、逃生避災(zāi)等提供科學(xué)決策和調(diào)度指揮方案。（1）逃生避災(zāi)路線。在系統(tǒng)集成平臺(tái)上實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析預(yù)警，對(duì)于突發(fā)事件，系統(tǒng)立即通過對(duì)監(jiān)測(cè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)以及災(zāi)害周邊環(huán)境的智能分析，自動(dòng)生成最佳逃生避災(zāi)線路，為應(yīng)急逃生及調(diào)度指揮提供可靠依據(jù)。（2）逃風(fēng)線路。通過對(duì)礦山傳輸?shù)谋O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)過整合分析，自動(dòng)生成通風(fēng)線路，當(dāng)火災(zāi)或水災(zāi)發(fā)生時(shí)，為處于危險(xiǎn)中的人員提供避災(zāi)路線，自動(dòng)生成的通風(fēng)路線圖。（3）應(yīng)急救援方案管理。系統(tǒng)通過三維空間分析，結(jié)合各巷道屬性，生成各種災(zāi)害的逃生路線及應(yīng)急救援路線，并據(jù)此生成應(yīng)急救援方案；當(dāng)井下巷道等條件發(fā)生變化時(shí)，通過數(shù)據(jù)庫(kù)能及時(shí)更新巷道模型和逃生、救援路線，從而更新應(yīng)急救援方案：同時(shí)，通過對(duì)事故的現(xiàn)場(chǎng)模擬及影響模擬，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急救援方案演練。

2 地下礦山安全避險(xiǎn)六大系統(tǒng)信息化的特點(diǎn)

高可靠性。光纖以太環(huán)網(wǎng)能確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，?dāng)某一點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)能在若干毫秒內(nèi)自動(dòng)切換到環(huán)網(wǎng)的另一端進(jìn)行傳輸，并向調(diào)度中心發(fā)出告警，以便讓維護(hù)人員進(jìn)行維修恢復(fù)。

三維可視化集成各應(yīng)用系統(tǒng)。通過精細(xì)建模，虛擬礦山安全生產(chǎn)環(huán)境，真實(shí)再現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)行狀況，實(shí)時(shí)進(jìn)行三維可視化瀏覽、查詢和分析。

系統(tǒng)快速建模與實(shí)時(shí)更新。礦山生產(chǎn)過程是在不斷進(jìn)行的，該系統(tǒng)隨著井下巷道工程、采掘面以及礦體體積等信息的不斷增加，通過快速的特征建模系統(tǒng)，對(duì)地形、地面水體、地面道路和橋梁、地面建筑和古建筑、樹木、井巷工程、運(yùn)輸軌道、采礦設(shè)備、三維管網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)的快速建模，從而可有效防止因更新不及時(shí)而導(dǎo)致井下安全數(shù)據(jù)的丟失或失真。

易擴(kuò)充性。本系統(tǒng)不僅僅是對(duì)單個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取、過濾和分析，而是集成礦山各種應(yīng)用系統(tǒng)信息于一體的開放式平臺(tái)，因此無論是已有的各種監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)還是新建設(shè)的系統(tǒng)，都可以快速的集成到平臺(tái)中去，從而具有非常方便的易擴(kuò)充性。

安全系統(tǒng)有效集成，便于科學(xué)分析與綜合調(diào)度指揮。通過三維可視化平臺(tái)有效集成安全避險(xiǎn)六大系統(tǒng)，通過仿真模擬、事故推演等進(jìn)行安全分析，應(yīng)急救援，調(diào)度指揮。

3 六大系統(tǒng)信息化的應(yīng)用

安全避險(xiǎn)六大系統(tǒng)數(shù)字化集成系統(tǒng)在金礦運(yùn)行的工作穩(wěn)定可靠，對(duì)金礦安全、生產(chǎn)管理尤其在生產(chǎn)安全調(diào)度指揮、事故應(yīng)急救援等方面作用顯著，已成為金礦日常工作不可缺少的工具，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益；系統(tǒng)硬件軟件隨應(yīng)用增多正在不斷擴(kuò)充中；系統(tǒng)展示效果非常好，讓金礦領(lǐng)導(dǎo)和外來參觀人員十分滿意，取得了很好的社會(huì)效益。

結(jié)束語(yǔ)

通過軟件、硬件的結(jié)合，不僅實(shí)現(xiàn)了地下礦山安全避險(xiǎn)六大系統(tǒng)的集成，還實(shí)現(xiàn)了很多其他功能，比如選廠監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、尾礦庫(kù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、安全專家系統(tǒng)等，并且能輕易實(shí)現(xiàn)很多拓展功能，如地表塌陷監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、巷道變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等，同時(shí)各子系統(tǒng)間相互支持、相互配合，能實(shí)現(xiàn)更多的礦山安全生產(chǎn)調(diào)度管理應(yīng)用，為礦山企業(yè)的生產(chǎn)和安全管理提供了強(qiáng)大的工具。

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