數字化礦山在鋁土礦礦山建設方面的應用以及發展前景

摘 要：保證礦山企業高效穩定運行的重要途徑是采用數字化礦山技術，從而達到安全開采的目的。本文將從鋁土礦行業信息化建設工作入手，詳細闡述了目前礦山數字化建設的主要內容以及基本結構，最后結合數字化礦山建設的主要內容進行詳細分析。

關鍵詞：數字化礦山；礦山建設；發展前景

隨著礦山建設生產安全工作多項新型技術的不斷使用，管理人員的管理水平取得較大的提升，在生產過程中思考的問題已經不是簡單對于其中的某一個環節進行提升和加強，而是重視整體生產全程的綜合協調提升的，建設成為綜合監控生產過程的所有環節，采用信息化、數字化的技術對于生產過程中的各項資料、信息和條件，通過數字化技術的收集、處理、傳遞以及分析，能夠將生產、安全、管理和市場四個方面緊密的聯系在一起，保證信息能夠充分快速的得到傳遞。

1 數字化礦山的基本結構

數字化礦山系統主要包括八個部分，分別為數據采集和傳輸、信息展現、數據儲存、系統配置、核心應用、數據挖掘、決策指揮、網絡操作等八個方面，能夠全面系統的實現信息的共享和無縫對接，其具體作用如下：

第一，數據采集和傳輸：該部分主要設置有主服務器、采集設備、交換機、信道、線路和路由器等信息化監控設備，在地下部分通常采用地下以太網的數據傳輸模式，通過人工、無線和有線等信息采集技術，對地下采區信息進行全面檢測，將信息傳遞至地上部分之后，利用有線和無線數據傳輸至終端，利用規范化和標準化的數據接口實現數據的采集和管理工作。

第二，信息展現：在信息展現環節，主要設置有圖形處理部分、投影設備、視頻會議、電視墻、大屏幕顯示等設備的采購、安裝、處理和數據連接工作，同時通過地理信息系統網站的應用和查詢進行對接，實現網絡化管理。

第三，數據儲存：由于在實際生產過程中需要進行信息的檢索工作，因此必須做好數據的儲存工作檢查，便于使用時對數據的查找，數據儲存分為三個部分，分別為靜態數據庫、動態數據庫以及多媒體存儲數據庫，一般情況下采用不同的物理服務器，對不同部分的內容進行分類存儲和選擇，在靜態數據庫中一般利用普通數據和靜態文檔，動態數據庫中主要負責實時監控即時數據內容，在多媒體數據庫中將生產區域內產生的音頻和視頻數據進行存儲，該部分的主要作用是為了將信息進行采集和存儲工作，便于需要查找時進行查找。

第四，系統配置：該環節需要專業技術人員進行全面的管理和操作，系統配置主要是完成數據庫結構的設計和實現，設置各個角色的具體情況和用戶信息管理，對系統內的各項信息向web端進行發布，對操作界面的設置，保證不同位置系統的良好確定，解決輸出報表信息和格式的管理。

第五，核心應用：在核心應用層面是整體數字化管理平臺的中心系統，主要控制生產區域的安全管理，生產信息的綜合收集和查詢，查詢結果的輸出。這一環節的工作質量直接關系數字化礦山建設的總體質量，因此企業管理人員必須加強對于該環節人員配置管理，將系統內技術水平優良的技術人員調配至環節，同時增強該環節人員之間的協調合作精神，采用先進的設備和機械全面落實技術管理工作的精度和廣度。

第六，數據挖掘：在數據挖掘層面主要負責對于場區范圍內從各個終端部分采集來的數據和信息進行篩選和甄別，對其中可能存在的安全隱患進行查找，分析產生礦體的質量等級，同時將查找和分析的綜合結果作為一定格式的資料進行傳輸。當系統分析出相應部分存在一定隱患時，能夠聯系各個部分的準確位置設置報警系統觸發相應的警報，警示相關工作人員及時撤離，確保工作人員人身和財產安全。

第七，決策指揮：決策指揮部分是各個環節的匯集之處，管理人員對其他系統傳輸過來的資料和分析結果進行判斷，作出相應的決策，并且決策內容通過網絡傳輸途徑向需要完成工作的部分進行指揮，實現快捷高效的管理模式，減少了信息的傳遞時間，同時減少中間環節人員的工作，極大程度的精簡系統工作人員的數量，間接降低了礦區的生產成本。

第八，網絡操作：在網絡操作系統內主要負責將需要向外部發布的信息和資料進行網絡平臺的投放，實現網絡化管理，遠程控制和了解場區內的具體情況。

2 數字化礦山建設工作的主要內容

數字化礦山是指利用網絡和計算機等高科技信息技術設備對礦山生產地下部分進行自動化和機械化管理，通過一定的信息和環境收集設備對礦井內的具體情況（安全信息和設備運行）向統一的接收平臺進行傳遞，這樣實現礦井的全面管理和全面檢測，保證了場區工作人員的人身安全。在調度室內可以實現對場區的所有位置的全程管理和監控，省去人工直接作業的工作，將網絡化和數字化全面應用于礦山生產過程中，有效的保護了人的生命安全。

2.1 建設全面的工業網絡化平臺

隨著網絡技術的不斷發展和應用范圍拓寬，以太網在工業生產中的應用也逐漸深入，在數字化礦山建設過程中采用環形的管理模式。以太網本身具有極高的安全性，能夠實時的傳輸大量數據，不僅能夠有效的將音頻進行全面的傳輸，同時對于視頻監控資料也能順利的進行傳輸，傳輸速度達到了良好的使用效果。

2.2 利用全面的監控管理系統

建設數字化礦山必須將礦山內部各個部分的數據進行全面收集，數據收集的全面程度與否將直接決定數字化礦山建設質量的高低，信息資料的獲取過程中單純依靠人工檢查的方式很難實現對整體礦區的全面的管理，數字化礦山建設的中心環節就是對礦區進行全面的自動化管理，將先進的傳感器安裝在礦區的全面部分，傳感器涉及的類型包括多個部分，分別是地質、水文條件、運輸情況、粉塵密度、瓦斯水平以及礦壓水平等多種內容。

2.3 建設完善的地理信息系統

數字化礦山的最終目的是實現礦山的四維多方面多角度的地理信息系統，并通過該系統將礦區的二維地質圖和三維地質模型進行展現，對于井巷設置的位置、角度、長度等多方面信息進行管理，使礦山內的所有資料能夠準確的展示出來，并且結合各個敏感的傳感器傳送過來的具體資料將礦區內的全面資料進行掌握，尤其是經過礦區數據挖掘系統，能夠將礦區內可能出現的場區隱患和危險信號進行全面監控，實現透明化管理。

2.4 建設工業自動化系統

工業自動化系統的作用是為了將系統內各個細節部分和子系統的運行情況進行一定順序的組合排列，實現集成度較高的系統，盡可能覆蓋所有環節的數據收集和處理工作，將數據采集系統、模型分析系統和決策控制系統進行有效協調和管理，真正實現管理和控制統一化。

2.5 完善礦山管理體系系統

對于礦山內資源總量和開采程度進行全面的規劃，采用有計劃安排資源管理工作，將財務、機械、人力資源、運輸系統以及資源調動等方面進行系統化管理。在定額預算過程中保證技術人員的學習水平，將不必要支出的定額費用免除，將定額的實際細則交由多個專業人員和專家進行分析探討，對其中存在的問題及時向企業進行反饋，優化資源配置，采用精細化管理制度對礦區整體情況進行管理。

3 結束語

數字化礦山建設能夠有效的提升礦區的生產效率，同時降低了人員下井時間，保證了人員的人身安全，采用系統化的管理模式能夠將中間環節的人員數量減少，降低企業的人力資源管理開支，間接提升了企業的整體利潤。實行新型的數字化礦山對于提升企業競爭力，增強自身企業在激烈的市場競爭中的優越性，高效管理礦山各方面事務。

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