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建設(shè)“數(shù)字礦山”的五項(xiàng)須知

一、一個(gè)目標(biāo)
 “數(shù)字礦山”的建設(shè)目標(biāo)是什么？
最終的目標(biāo)當(dāng)然是降本增效，實(shí)現(xiàn)礦山企業(yè)利益的最大化，而直接的目標(biāo)應(yīng)該是完成礦山企業(yè)所有信息采集整理、網(wǎng)絡(luò)化傳輸、智能化服務(wù)、自動(dòng)化操控、可視化展示、規(guī)范化集成，建設(shè)“安全、綠色、智能、高效”的新型現(xiàn)代化礦山。
礦山企業(yè)的最大特點(diǎn)在于，它面對(duì)的是一個(gè)不確定的、充滿風(fēng)險(xiǎn)和變數(shù)的物質(zhì)環(huán)境和市場(chǎng)環(huán)境。在這種背景下，全面、系統(tǒng)、及時(shí)、準(zhǔn)確掌握企業(yè)內(nèi)外信息，對(duì)環(huán)境、市場(chǎng)和自身（資源、條件和能力）的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行清晰洞察，并及時(shí)進(jìn)行有效地計(jì)劃和控制，對(duì)提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力無疑是非常重要的。這就需要一個(gè)好的信息系統(tǒng)的支撐，去實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營(yíng)過程的可視化和智能化。
二、兩個(gè)主線
信息化建設(shè)，掌握主要矛盾是十分重要的。對(duì)于礦山行業(yè)信息化，有兩條關(guān)鍵主線。
1．安全生產(chǎn)
安全是礦山企業(yè)生存和發(fā)展的前提?！?strong>數(shù)字礦山”必須以實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)、確保生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的穩(wěn)定順行為主線，信息化建設(shè)要圍繞洞悉地質(zhì)狀況、分析地質(zhì)活動(dòng)規(guī)律、確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、實(shí)時(shí)進(jìn)行危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)、落實(shí)安全預(yù)案、有效進(jìn)行事故處理、科學(xué)進(jìn)行事故分析等內(nèi)容，為建設(shè)“本質(zhì)安全型礦山”提供信息化保障。
2．降本增效
成本是礦山企業(yè)的生命線。企業(yè)的各項(xiàng)活動(dòng)，包括露天開采的境界優(yōu)化、開采順序的確定、開拓和回采計(jì)劃編制、設(shè)備和車輛的調(diào)度、設(shè)備點(diǎn)檢和維修、選礦過程的配料都有一個(gè)成本優(yōu)化的問題。與其它行業(yè)相比，礦山行業(yè)的成本優(yōu)化難度更大，需要考慮的因素更多、更復(fù)雜，需要依賴很多空間信息、模擬和人工智能技術(shù)。如何有效收集相關(guān)信息、建立各個(gè)期間的成本模型、科學(xué)進(jìn)行成本模擬、計(jì)劃、優(yōu)化和控制，為成本管理提供科學(xué)依據(jù)，是“數(shù)字礦山”建設(shè)的另一主線。
三、三個(gè)階段
從自動(dòng)化角度，“數(shù)字礦山”可以分為以下三個(gè)階段：
1．數(shù)字化
基于各種傳感器、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和管理信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)采掘生產(chǎn)和管理過程中數(shù)據(jù)處理的自動(dòng)化。
2．虛擬化
利用3D、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，把真實(shí)礦山的整體以及和它相關(guān)的現(xiàn)象整合起來，以數(shù)字的形式表現(xiàn)出來，實(shí)現(xiàn)地上和地下信息的可視化，從而了解整個(gè)礦山動(dòng)態(tài)的運(yùn)作和發(fā)展情況并進(jìn)行即時(shí)管控。
3．智能化
利用遙感和遙控等技術(shù)，遠(yuǎn)程遙控和自動(dòng)化采礦，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智能采礦、無人采礦和選礦廠無人值守，目標(biāo)是提高效率、降低消耗、降低成本。
四、四個(gè)難點(diǎn)
1．模式創(chuàng)新
信息化不是手工管理的簡(jiǎn)單模擬，同樣“數(shù)字礦山”也區(qū)別于傳統(tǒng)礦山的管理模式。在“數(shù)字礦山”條件下，如何建立科學(xué)、高效的現(xiàn)代礦山管理體系，實(shí)現(xiàn)商業(yè)模式、經(jīng)營(yíng)模式和管理模式創(chuàng)新，是實(shí)現(xiàn)“數(shù)字礦山”價(jià)值的最重要保證。
2．?dāng)?shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集是礦山行業(yè)信息化的難點(diǎn)，也是“數(shù)字礦山”建設(shè)的重要內(nèi)容，需要根據(jù)管理需求，綜合投入產(chǎn)出率等考量，合理確定數(shù)據(jù)采集方式。
3．部署方式
礦山企業(yè)一般分布較廣，作業(yè)環(huán)境比較惡劣，信息基礎(chǔ)設(shè)施比較薄弱，“數(shù)字礦山”建設(shè)必須考慮一個(gè)部署方式問題。能集中部署當(dāng)然最好，如果條件不具備，則要考慮分布式部署、多數(shù)據(jù)中心的問題。還有一個(gè)集中部署的層次問題，生產(chǎn)執(zhí)行和過程控制系統(tǒng)一般不需要集中部署。
4．系統(tǒng)集成
 “數(shù)字礦山”由多系統(tǒng)、多網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，需要集成的內(nèi)容很多，包括通信集成、數(shù)據(jù)集成、應(yīng)用集成、流程集成和門戶集成等層次。這方面，選擇合適的系統(tǒng)平臺(tái)至關(guān)重要。
五、五個(gè)層次
1．設(shè)備作業(yè)層
以礦山生產(chǎn)設(shè)備智能化、生產(chǎn)安全環(huán)境數(shù)據(jù)采集智能化作為建設(shè)目標(biāo)。
主要是采礦、選礦、提升、通風(fēng)、供配電、給排水、安全監(jiān)控等方面的自動(dòng)化、智能化設(shè)備、各類傳感與執(zhí)行設(shè)備為主。
2．過程控制層
以礦山生產(chǎn)工藝過程、生產(chǎn)環(huán)境的安全與環(huán)保的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與監(jiān)控作為建設(shè)目標(biāo)。
主要是采礦、選礦、提升、通風(fēng)、供配電、給排水、安全監(jiān)控等方面的自動(dòng)化系統(tǒng)，包括各種傳感器、儀表、智能終端、PLC、DCS等。
3．生產(chǎn)執(zhí)行層
生產(chǎn)執(zhí)行層是數(shù)字礦山建設(shè)的核心，包括四個(gè)方面：
（1）在管控指揮上以礦山生產(chǎn)平行系統(tǒng)（MPS）為中心，將設(shè)計(jì)、計(jì)劃、生產(chǎn)、調(diào)度、指揮與管理集成在一個(gè)三維可視化平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)安全環(huán)境監(jiān)測(cè)、設(shè)備巡檢維護(hù)、生產(chǎn)調(diào)度指揮、事故應(yīng)急指揮、崗位培訓(xùn)演練的集成管理，在設(shè)計(jì)階段實(shí)現(xiàn)仿真模擬，在生產(chǎn)階段實(shí)現(xiàn)在線展現(xiàn)與集成監(jiān)控，在技改階段實(shí)現(xiàn)回放與分析，實(shí)現(xiàn)與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)并行的協(xié)調(diào)和管控。
（2）在生產(chǎn)管理上以礦山生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）為主導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)以生產(chǎn)成本管理為中心的工藝流程、生產(chǎn)指標(biāo)、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、設(shè)備工況、材料能源、計(jì)量質(zhì)量管理與安環(huán)管理。
（3）在礦產(chǎn)資源管理以資源開采價(jià)值、儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)保有、礦石在加工過程的貧化與損失管理為主線，實(shí)現(xiàn)資源勘查、資源評(píng)價(jià)、動(dòng)態(tài)資源儲(chǔ)量、采礦資源、選礦資源、冶煉資源管理。
（4）在設(shè)計(jì)與技術(shù)管理上以礦業(yè)工具軟件作為支撐平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源建模與評(píng)價(jià)、采礦計(jì)劃與工程預(yù)算、礦山測(cè)量與動(dòng)態(tài)資源儲(chǔ)量、采掘（剝）計(jì)劃管理數(shù)字化、選礦工藝模型分析等。
4．企業(yè)管理層
企業(yè)管理層，以人、財(cái)、物、產(chǎn)、供、銷為主體的ERP系統(tǒng)、企業(yè)制度、知識(shí)庫、辦公化自動(dòng)化為基礎(chǔ)的企業(yè)管理平臺(tái)作為建設(shè)目標(biāo)。
5．經(jīng)營(yíng)決策層
經(jīng)營(yíng)決策層面，以企業(yè)經(jīng)營(yíng)計(jì)劃管理、績(jī)效考核管理、業(yè)務(wù)智能分析、決策支持作為建設(shè)目標(biāo)。

（信息來源：中國(guó)礦業(yè)網(wǎng)，中林設(shè)計(jì)整理，轉(zhuǎn)載注明出處）