陳賢紅

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，各領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全程智能化、智慧化作業(yè)成為當(dāng)下發(fā)展的重要方向。煤礦領(lǐng)域作為高危險(xiǎn)作業(yè)工種，采用傳統(tǒng)監(jiān)控與管理系統(tǒng)的煤礦企業(yè)在生產(chǎn)過程中所暴露出的各類風(fēng)險(xiǎn)事故及問題已日益凸顯，在現(xiàn)有自動(dòng)化、數(shù)字化礦山基礎(chǔ)上，創(chuàng)新出新技術(shù)與管理模式，提升煤礦作業(yè)的生產(chǎn)效率和安全性，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦運(yùn)行環(huán)境的智能化監(jiān)控和遠(yuǎn)程管理，建立綠色、可持續(xù)發(fā)展的智慧礦山，已成為目前各煤礦企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注并急需解決的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：智慧礦山;系統(tǒng);技術(shù)

智慧礦山是以礦山系統(tǒng)為原型，以礦山科學(xué)技術(shù)，信息科學(xué)，人工智能和計(jì)算機(jī)科學(xué)為理論基礎(chǔ)。以現(xiàn)代手機(jī)應(yīng)用技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為支撐，建立起的基于移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)應(yīng)用程序，可用多媒體和模擬仿真參數(shù)技術(shù)進(jìn)行多維的表達(dá)，同時(shí)具有高分辨率，海量數(shù)據(jù)和多種數(shù)據(jù)的融合，以及空間化，數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，和可視化的技術(shù)手機(jī)軟件系統(tǒng)。智慧礦山的系統(tǒng)包括系統(tǒng)設(shè)備層、傳輸與匯接層、數(shù)據(jù)分析層、數(shù)據(jù)可視層、決策控制層。智慧礦山的關(guān)鍵技術(shù)有三維激光掃描技術(shù)、建筑信息模型技術(shù)，等等。

1、智慧礦山發(fā)展現(xiàn)狀

1.1目前，中國有不少礦山企業(yè)都加大了信息化建設(shè)的投入，為打造智慧礦山而努力，但礦山是一個(gè)以資源為開發(fā)對(duì)象的離散生產(chǎn)系統(tǒng)，主要作業(yè)處于地標(biāo)深處，地質(zhì)條件復(fù)雜，環(huán)境惡劣，瓦斯，粉塵，水害，頂?shù)装迨鹿剩馂?zāi)隱患難以探測(cè)和辨識(shí)，大型事故時(shí)有發(fā)生，中國礦山在礦山勘察，規(guī)劃，設(shè)計(jì)，生產(chǎn)，管理，全過程監(jiān)控等信息化領(lǐng)域與發(fā)達(dá)采礦國家的差距越來越大，近幾年來計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展給煤礦企業(yè)帶來歷史性變革，是煤礦安全和生產(chǎn)技術(shù)跨越式飛躍。 智能礦山是“數(shù)字化地球”概念在煤礦的延伸和具體體現(xiàn)，其主要包含以下含義：一是將煤礦中的固有信息（即與空間位置直接有關(guān)的相對(duì)固定信息，如煤礦原始數(shù)據(jù)和煤層等地質(zhì)信息）數(shù)字化，按三維坐標(biāo)組織起一個(gè)智慧礦山，全面詳盡地展示礦山及礦體。中國礦山既沒有 把信息資源當(dāng)作礦山的重要戰(zhàn)略資源之一加以統(tǒng)籌開發(fā)和利用，更沒有形成系統(tǒng)性能穩(wěn)定，信息資源充足的礦山信息基礎(chǔ)設(shè)備，智能礦山建設(shè)任重道遠(yuǎn)。

1.2在此基礎(chǔ)上嵌入所有相關(guān)信息（包括采掘，通風(fēng)，運(yùn)輸，供電，給排水等生產(chǎn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及其裝備信息，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的設(shè)備狀態(tài)，環(huán)境，人員等）組成一個(gè)意義更加廣泛的多元的智慧礦山。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)概念和思想，運(yùn)用智能化信息處理技術(shù)，基于礦井環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)，集成已有歷史數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)倉庫，研究事故誘發(fā)內(nèi)在基里，以管理專家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)為基礎(chǔ)，結(jié)合國家安全生產(chǎn)管理法規(guī)，建立煤礦安全專家知識(shí)庫，實(shí)現(xiàn)礦井安全智能化診斷，采用智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)預(yù)警，最終建立智慧礦山監(jiān)測(cè)預(yù)警。

2、智慧礦山系統(tǒng)在煤礦中的應(yīng)用目的

2.1智能礦山系統(tǒng)在煤礦中的應(yīng)用在生產(chǎn)過程虛擬化，管理控制一體化，決策處理集成化。智能礦山是當(dāng)今采礦科學(xué)，信息科學(xué)，人工智能，計(jì)算機(jī)技術(shù)和3S技術(shù)發(fā)展與高度結(jié)合的產(chǎn)物，它將深刻改變傳統(tǒng)的采礦生活活動(dòng)和人們的生活方式。我國在資源開采自動(dòng)化控制，評(píng)價(jià)，管理，礦業(yè)專用軟件方面發(fā)展較慢，且質(zhì)量普遍不高，嚴(yán)重影響了資源評(píng)價(jià)，儲(chǔ)蓄監(jiān)管，生產(chǎn)自動(dòng)控制的水平，效率和可信度，制約了礦山信息化的進(jìn)程，為建立礦井自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)體系奠定了良好的基礎(chǔ)。

3、加強(qiáng)智能礦山系統(tǒng)施工技術(shù)管理

3.1煤礦企業(yè)全面管控，利用信息技術(shù)，建設(shè)綜合自動(dòng)化、信息化系統(tǒng)，通過綜合自動(dòng)化、信息化即"兩化"融合，結(jié)合三維仿真可視化的表現(xiàn)手段，提高管理者和員工的素質(zhì)，做到"無人為安"，從而實(shí)現(xiàn)：由粗放型管理向精細(xì)化管理的轉(zhuǎn)變;由靜態(tài)控制向動(dòng)態(tài)控制的轉(zhuǎn)變;由事后控制向事前控制和事中控制的轉(zhuǎn)變;由被動(dòng)管理向主動(dòng)管理的轉(zhuǎn)變;由程序管理向工序管理的轉(zhuǎn)變，由管控一體化向管控決策一體化轉(zhuǎn)變的全面管控體系。

3.2傳統(tǒng)的自動(dòng)化礦井技術(shù)僅僅包含了個(gè)別子系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、操控等單項(xiàng)自動(dòng)化技術(shù)，當(dāng)監(jiān)測(cè)到系統(tǒng)異常時(shí)不能通過人工智能決策進(jìn)行其他措施子系統(tǒng)的有效聯(lián)動(dòng)，大大降低了智能化礦井的安全水平。在經(jīng)營管理方面，應(yīng)用建設(shè)了物資經(jīng)營考核管理系統(tǒng)，設(shè)別租賃系統(tǒng)，人力資源系統(tǒng)，全面預(yù)算系統(tǒng)，財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)，運(yùn)銷管理系統(tǒng)，安全閉環(huán)管控信息系統(tǒng)，協(xié)同辦公系統(tǒng)，全面預(yù)算內(nèi)部市場(chǎng)化管理系統(tǒng)，醫(yī)療保險(xiǎn)系統(tǒng)，工商系統(tǒng)，養(yǎng)老保險(xiǎn)，職工醫(yī)療健康衛(wèi)生管理系統(tǒng)，視頻會(huì)議等。

3.3近年來，在基于非物聯(lián)網(wǎng)思想和模式下，煤礦在信息化自動(dòng)化等方面建立了各種獨(dú)立系統(tǒng)，基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧礦山綜合監(jiān)控系統(tǒng)采用信息融合技術(shù)，結(jié)合寬帶無線技術(shù)和傳感器技術(shù)研究，在現(xiàn)有煤礦信息化自動(dòng)化建設(shè)基礎(chǔ)上進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)的融合轉(zhuǎn)化和過渡接軌模式，通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)與工業(yè)以太網(wǎng)的互連。互通構(gòu)建適應(yīng)礦井安全監(jiān)測(cè)的新一代有線無線混合結(jié)構(gòu)，互聯(lián)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)并下人員及移動(dòng)設(shè)備的定位管理安全生產(chǎn)過程及設(shè)備的實(shí)施，遠(yuǎn)程監(jiān)控故障診斷信息集成與綜合監(jiān)控等基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧礦山綜合監(jiān)控系統(tǒng)共分為五大部分，通過對(duì)智慧數(shù)字化礦山基礎(chǔ)設(shè)施、大數(shù)據(jù)預(yù)警與決策支持分析、智慧化生產(chǎn)系統(tǒng)、安全監(jiān)測(cè)、平臺(tái)軟件、機(jī)器人系統(tǒng)等進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述，幫助技術(shù)人員進(jìn)一步了解智慧數(shù)字化礦山技術(shù)。

4產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力弱

4.1中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展也將增加對(duì)礦產(chǎn)資源和產(chǎn)品的需求，這必然導(dǎo)致礦山機(jī)電設(shè)備的需求增加。技術(shù)創(chuàng)新能力和產(chǎn)品研發(fā)能力，中國礦業(yè)、機(jī)械、電力行業(yè)發(fā)展良好，缺乏新產(chǎn)品、新技術(shù)支撐，沒有新市場(chǎng)開放，礦業(yè)聯(lián)系薄弱，產(chǎn)業(yè)鏈太短，與國際先進(jìn)水平相比，我國工礦機(jī)電行業(yè)生產(chǎn)成本高，科技含量低，與國際先進(jìn)水平相比，我國工礦機(jī)電企業(yè)效率低下競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。在機(jī)電設(shè)備性能不佳期間，技術(shù)水平為質(zhì)量低劣與質(zhì)量不平衡，不僅影響了我國礦山機(jī)電設(shè)備的競(jìng)爭(zhēng)力，也影響了我國礦山機(jī)電設(shè)備的發(fā)展。

5說明和性能不足

5.1.隨著物聯(lián)網(wǎng)理念普及與應(yīng)用打破，之前將物理基礎(chǔ)設(shè)備和信息基礎(chǔ)設(shè)備分開的傳統(tǒng)思維，為建立煤炭安全生產(chǎn)和預(yù)警救援新體系提出了新的思路和方法，因此實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦復(fù)雜環(huán)境下生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施更加實(shí)時(shí)高效安全的綜合控制和協(xié)同管理，但是目前距離實(shí)現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧礦山系統(tǒng)綜合監(jiān)控仍存在缺乏成熟的基于物聯(lián)網(wǎng)智慧礦山。管理監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備實(shí)施理論和模式，國產(chǎn)的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，缺少故障診斷功能和技術(shù)綜合智慧預(yù)警功能弱，現(xiàn)有的煤礦并下信息傳輸基本以有線為主，存在監(jiān)控盲區(qū)，不能實(shí)現(xiàn)礦工無縫全覆蓋，監(jiān)控等問題。雖然中國引進(jìn)了很多高新技術(shù)，但是由于我們吸收和消化這些高新技術(shù)的能力很弱，國內(nèi)高科技機(jī)電設(shè)備市場(chǎng)缺位生產(chǎn).微電子新技術(shù)廣泛應(yīng)用于國際礦山和機(jī)電產(chǎn)品，了解產(chǎn)品與安全、環(huán)保的最佳兼容性，在節(jié)能領(lǐng)域，加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品的監(jiān)控和自控奇跡。在實(shí)施與國際技術(shù)的新技術(shù)差距時(shí)，產(chǎn)品不能滿足國內(nèi)市場(chǎng)的需要。

結(jié)束語：

總之，礦山系統(tǒng)的管理對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展起著重要的作用。要想有好的發(fā)展，就必須搞好智慧礦山系統(tǒng)在煤礦中的應(yīng)用，在設(shè)備管理方面還存在許多問題，如礦山改造的概念，智慧礦山系統(tǒng)在煤礦中的應(yīng)用缺乏高水平的控制和維護(hù)，存在一定的潛在風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)備沒有控制和維護(hù)計(jì)劃它是全新的。積極解決問題，提高智慧礦山系統(tǒng)在煤礦中管理效率。

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