朱 兢

（中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司，北京 100038）

進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，隨著高新技術(shù)的發(fā)展以及信息科技的進(jìn)步，采礦業(yè)的發(fā)展也迎來(lái)了嶄新的契機(jī)。傳統(tǒng)的礦業(yè)如果不與時(shí)俱進(jìn)的進(jìn)行升級(jí)改造，那么必然會(huì)被時(shí)代所淘汰。數(shù)字礦山作為礦山實(shí)體與相關(guān)現(xiàn)象的統(tǒng)一與數(shù)字化體現(xiàn)，是今后礦山發(fā)展的必然途徑。就實(shí)際工作的開(kāi)展而言，數(shù)字化礦業(yè)的建設(shè)首先需要實(shí)現(xiàn)信息通道的完善，而后作為相關(guān)的管理軟件也必須予以重視與升級(jí)。

1 數(shù)字礦山及其特征簡(jiǎn)析

數(shù)字礦山簡(jiǎn)稱(chēng)“DM”，其是指在統(tǒng)一的時(shí)空框架下，對(duì)礦山整體以及其相關(guān)現(xiàn)象進(jìn)行統(tǒng)一的理解與表達(dá)。作為數(shù)字礦區(qū)以及數(shù)字中國(guó)的重要組成部分，數(shù)字礦山的核心是建立在時(shí)間為參考的統(tǒng)一框架之下。以科學(xué)的手段進(jìn)行組織管理與維護(hù)，同時(shí)以三維可視的表達(dá)方式展示礦山的相關(guān)信息。DM 建設(shè)的總體目標(biāo)在于加強(qiáng)礦山的高效與安全生產(chǎn)，其作為一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，同時(shí)也是礦山信息化發(fā)展建設(shè)的必要選擇。其最終的發(fā)展目標(biāo)與表現(xiàn)形式在于礦山高度自動(dòng)化的開(kāi)采，同時(shí)實(shí)現(xiàn)無(wú)人采礦以及無(wú)人礦區(qū)發(fā)展模式的確立。

2 數(shù)字礦山系統(tǒng)的主要組成

2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

顧名思義該系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集更新與處理，該系統(tǒng)的主要應(yīng)用技術(shù)包括“RS、GPS、取樣化驗(yàn)”等。通過(guò)對(duì)不同形式空間以及屬性信息的獲取，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同信息的預(yù)判與處理。繼而在建立數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化對(duì)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步存儲(chǔ)與管理。

2.2 數(shù)據(jù)調(diào)度系統(tǒng)

該系統(tǒng)的主要作用在于對(duì)礦山地物對(duì)象拓?fù)涞慕⑴c維護(hù)，同時(shí)還兼顧空間查詢(xún)、礦山制圖等功能，在此基礎(chǔ)上該技術(shù)還兼顧數(shù)據(jù)訪問(wèn)的控制與調(diào)度。

2.3 應(yīng)用系統(tǒng)

該系統(tǒng)實(shí)際上是對(duì)于不同應(yīng)用軟件的集合。通過(guò)對(duì)不同應(yīng)用軟件的協(xié)調(diào)與管理為礦山生產(chǎn)的整體業(yè)務(wù)流程與決策環(huán)節(jié)提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持與分析參考。

2.4 過(guò)濾系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要作用于多源異質(zhì)數(shù)據(jù)的控制與集成，通過(guò)對(duì)多源異質(zhì)礦山數(shù)據(jù)的融合與集成，實(shí)現(xiàn)三維空間的建模作業(yè)。而后通過(guò)數(shù)據(jù)的處理與重組，為數(shù)據(jù)的規(guī)律挖掘提供支持。

3 數(shù)字礦山的優(yōu)化路徑探析

3.1 建立企業(yè)信息高速公路

（1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：在采礦工業(yè)中，MIS 系統(tǒng)的平臺(tái)是礦山管理者實(shí)際經(jīng)營(yíng)與主體的主要載體。而隨著采礦生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提高，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，可以進(jìn)一步提升生產(chǎn)調(diào)度以及監(jiān)控效率。

（2）高速企業(yè)網(wǎng)：高速企業(yè)網(wǎng)作為礦山企業(yè)數(shù)字化發(fā)展的核心組成，是在礦山現(xiàn)有通信網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)與改造而成的。其一方面與因特網(wǎng)對(duì)接，同時(shí)加強(qiáng)寬帶通訊網(wǎng)絡(luò)的建立。最終實(shí)現(xiàn)礦山數(shù)據(jù)以及礦山數(shù)字化的提升。

3.2 加強(qiáng)礦山軟件的開(kāi)發(fā)

（1）CAD：CAD 技術(shù)作為采礦行業(yè)應(yīng)用較為廣泛的軟件，其與計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)在同步發(fā)生與提升。當(dāng)下CAD 技術(shù)正處于高速發(fā)展的階段，而早在上個(gè)世紀(jì)九十年代，國(guó)外便已經(jīng)發(fā)展了以三維礦床模型為基礎(chǔ)的礦山應(yīng)用軟件。其不僅涉及到地質(zhì)資料的處理同時(shí)還應(yīng)用在礦床建模以及開(kāi)采輔助等多個(gè)環(huán)節(jié)。就真三維集成圖形環(huán)境的實(shí)現(xiàn)訴求而言，也已經(jīng)有部分軟件能夠滿足向研究?？梢暬刹傻VCAD 系統(tǒng)在當(dāng)下正處于研發(fā)階段，其作為可視化、集成化以及輔助設(shè)計(jì)技術(shù)為一體的綜合性軟件，在今后礦山的開(kāi)采與生產(chǎn)中必將發(fā)揮重要的作用。

（2）虛擬礦山：數(shù)字礦山還涉及到地上以及地下三維空間的動(dòng)態(tài)變化層面。其能夠?qū)?fù)雜的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行多角度的顯現(xiàn)。同時(shí)還能就礦區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境的動(dòng)態(tài)情況予以有效的監(jiān)控與模擬?？梢哉f(shuō)虛擬礦山軟件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用能夠使得整個(gè)礦山系統(tǒng)愈發(fā)區(qū)域合理與高效，而這也是現(xiàn)階段可持續(xù)發(fā)展的必然要求。

3.3 高效數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的建立

（1）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：眾所周知，礦山開(kāi)采過(guò)程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)復(fù)雜且繁瑣，而數(shù)據(jù)的有效獲取則是現(xiàn)階段數(shù)據(jù)礦山系統(tǒng)建設(shè)最為基礎(chǔ)的條件。數(shù)據(jù)采集的精準(zhǔn)與否不僅關(guān)系到數(shù)據(jù)模型的準(zhǔn)確性，同時(shí)還影響到空間分析的有效性。當(dāng)下地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)、采礦工程數(shù)據(jù)以及礦山測(cè)量數(shù)據(jù)是礦山數(shù)據(jù)獲取的主要方向，所以在數(shù)據(jù)模型以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)進(jìn)行有效的組合與疊加。除了傳統(tǒng)的技術(shù)手段以外，激光掃描、物探技術(shù)以及數(shù)字?jǐn)z影等方式均已經(jīng)成為礦山數(shù)據(jù)獲取的主要方式。

（2）數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)：數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)是數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)與前提，其包含數(shù)據(jù)的分類(lèi)、編碼、檢索以及更新與管理等。所以加強(qiáng)數(shù)據(jù)集成管理軟件的建立與升級(jí)勢(shì)在必行。為了能夠從礦山數(shù)據(jù)中高效的提取相關(guān)信息同時(shí)揭露隱藏規(guī)律，還需相關(guān)技術(shù)人員加強(qiáng)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的升級(jí)。

數(shù)字礦山的建設(shè)必須堅(jiān)持以高速企業(yè)網(wǎng)的發(fā)展為核心，通過(guò)對(duì)不同層面應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，為數(shù)據(jù)采集與管理工作的開(kāi)展提供基礎(chǔ)。而這所有環(huán)節(jié)的結(jié)合便是構(gòu)成礦山信息化與自動(dòng)化的有效途徑。作為一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的工程，數(shù)字化礦山的建設(shè)不僅關(guān)系到礦山企業(yè)自身的發(fā)展，對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響也不容小覷。所以作為相關(guān)政府，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)于數(shù)字化礦山建設(shè)的重視，在條件允許的情況下，應(yīng)就政策以及經(jīng)濟(jì)層面予以有效的支持。我國(guó)的礦業(yè)系統(tǒng)十分龐大，在日新月異的時(shí)代浪潮面前，需勇敢的迎接挑戰(zhàn)，同時(shí)有計(jì)劃的加強(qiáng)礦山的數(shù)字化建設(shè)，這對(duì)于我國(guó)礦業(yè)的今后發(fā)展而言大有裨益。