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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇安全生產數字化，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
一、指導思想
以關于安全生產工作的重要批示和講話精神為指導，堅持科學發展、安全發展理念，建立以生產經營單位（含學校、醫院、影劇院等具有較高安全風險的事業單位，下同）分級分類管理為基礎，以隱患排查治理標準體系為支撐，以網絡信息系統為平臺，以生產經營單位自查自報、部門實時監控為核心的新型隱患排查治理工作體系，健全隱患排查治理長效機制，逐步形成情況能掌握、過程能記錄、責任能明晰、監管全覆蓋的安全生產隱患排查治理工作新格局，全面落實生產經營單位安全管理主體責任和行業主管部門直接監管、安全監管部門綜合監管、地方政府屬地監管責任，切實防范和遏制各類生產安全事故。
二、實施步驟
（一）制定方案，動員部署（2013年11月）
各責任單位根據全市統一部署，結合實際，制定隱患排查治理“兩化”體系建設實施方案，組建“兩化”體系建設工作領導小組和工作專班，細化工作職責、內容和程序，進行動員部署。
區政府成立隱患排查治理“兩化”體系建設工作領導小組，領導小組辦公室設在區安監局。
（二）調查摸底，分類分級（2013年11月-2014年2月）
1．摸清底數。按照屬地原則，各街辦鄉、管委會分別對轄區內所有生產經營單位開展摸底調查，掌握其類型、規模、產品、原材料、安全生產相關情況等基礎信息，督促填報《生產經營單位安全生產基本情況調查表》（附件1），建立基礎信息電子檔案；區直各行業主管部門對直接監管的生產經營單位同步開展調查，為分類分級監管奠定基礎。
2．分類匯總。在全面摸底調查的基礎上，按照分類要求，對生產經營單位按工業生產、礦山開采、化學品、煙花爆竹、工程建筑、道路運輸、水上交通、人員聚集和其它共9大類進行分類統計（附件2），建立基礎臺帳。
3．監管分級。在9大類企業中，按生產經營單位安全生產工作的風險高低和難易程度分為重點監管、一般監管和自主管理三大類。
（1）分級及監管權限劃分
重點監管生產經營單位主要指礦山、危化品、煙花爆竹以及其它規模以上生產經營單位。生產經營單位按規模大小、風險高低、安全監管工作難易程度分A、B、C、D四級。A級按行業分類由省安全生產綜合監管部門或行業主管部門負責監管；B級按行業分類由市安全生產綜合監管部門或行業主管部門負責監管；C級按行業分類由縣（市、區）安全生產綜合監管部門或行業主管部門負責監管；D級按行業分類由鄉鎮（街辦）負責監管。
一般監管生產經營單位指重點監管以外的風險程度一般的中、小型生產經營單位。一般監管生產經營單位原則上由縣級安全生產綜合監管部門或行業主管部門負責監管。
自主管理生產經營單位指風險程度不高的小型、微型生產經營單位。自主管理生產經營單位原則上由鄉鎮（街辦）負責監管。
（2）重點監管生產經營單位分級確認
對重點監管生產經營單位按行業進行分類統計，確定納入本級監管的生產經營單位名單和建議由上級部門監管的名單，并填寫《分級監管生產經營單位名單確認表》（附件3），報區“兩化”體系建設辦公室。
區“兩化”體系建設辦公室根據各責任單位上報的生產經營單位名單，研究確定由區級負責監管的名單，提出建議由市級負責監管的名單。
（三）編制指南，培訓人員（2013年11月-2014年3月）
1．編制指南。按照省安監局分行業編制的《隱患排查指南》樣本,各生產經營單位對照本行業隱患排查標準，結合本單位實際，制定個性化的隱患排查指南，明確排查事項、排查部位、排查頻次、治理要求、責任單位及責任人員，為錄入“兩化”系統作準備。
2．建立信息管理員和信息員隊伍。區安全生產綜合監管部門及行業主管部門、各街道辦事處、鄉人民政府、區經濟開發區管委會、解放路步行街管委會根據工作任務確定信息管理員；各類生產經營單位確定信息員。
3．分級培訓。區行業主管部門、各街道辦事處、鄉人民政府、區經濟開發區管委會、解放路步行街管委會的信息管理員和轄區內生產經營單位的信息員由區安監局負責組織培訓。培訓內容為基本信息錄入、企業安全檢查標準、安全隱患自查自報工作的方法及步驟、數據庫操作等。
（四）登錄系統，兩化融合（2014年4月1日-2014年12月）
1．各級信息管理員、各生產經營單位信息員登錄省“兩化”管理系統，填寫注冊信息進行初始注冊，經審核通過后登錄該系統,并補充完善本地、本行業、本單位相關基礎信息。
2．各生產經營單位根據系統提供的《省安全生產事故隱患排查標準》或本單位編制的《隱患排查指南》，實施不漏項的安全檢查和整改，并將檢查及整改情況錄入系統。
3．各監管部門根據分級監管權限，對監管對象隱患排查治理工作全程實時監管。對系統反映連續15天沒有開展隱患排查治理工作的，實施有針對性地執法檢查，并將執法文書上傳系統。
（五）總結完善，全面覆蓋（2014年12月-2015年12月）
“兩化”體系建設單位要進行認真總結，不斷完善系統運用。從2014年12月起，請各責任單位分別制定“兩化”體系建設實施方案，全面推行。2015年實現“兩化”體系全覆蓋。
三、保障措施
（一）政府主導，部門聯動。建設隱患排查治理“兩化”體系是區政府確立的一項安全生產重要制度。為強力推進全區“兩化”體系建設工作，區政府成立區安全生產隱患排查治理“兩化”體系建設工作領導小組，區政府分管安全生產工作的副區長任組長，區政府辦分管安全生產工作的副主任和區安監局局長任副組長，各街道辦事處、鄉人民政府、區經濟開發區管委會、解放路步行街管委會及區直各行業主管部門分管安全生產工作的負責人為成員。領導小組下設區“兩化”體系建設辦公室，辦公室設在區安監局，具體負責“兩化”體系建設工作的組織、指導、協調、推進。
[關鍵詞] 物聯網 數字化煤礦 生產監控
引言
在我國經濟發展中，煤炭行業占據著舉足輕重的地位，同時煤礦安全生產也關系到人民群眾的生命和財產安全，各級政府也在不斷地采取新措施來保證煤礦的安全生產[1]。隨著物聯網時代的到來,物聯網技術同樣可應用到煤炭行業，進而加快煤礦的數字化建設。本文將物聯網技術應用到數字化煤礦生產監控系統建設中，以降本增效為目標，能夠提升我國煤礦企業的數字化水平。
一、物聯網的相關概念
1 物聯網的定義物聯網，是在“互聯網”的基礎上，將其用戶端延伸和擴展到任何物品與物品之間，進行信息交換和通信的一種網絡概念。嚴格而言，物聯網的定義是[2]：通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡概念。
2物聯網的體系架構感知、互聯、智能是物聯網存在的基礎，因此學術界將物聯網劃分為三個層次：底層是用來采集數據的感知層；中間層是進行數據傳輸的網絡層；最上層則是應用層。
物聯網感知層能夠獲取真實世界中的數據，是物聯網發展和應用的基礎。通常，感知層包括數據的采集、近距離傳輸：首先通過傳感器等先進的設備來采集數據；而后通過藍牙、紅外、現場總線等數據傳輸技術來傳遞采集的數據。
物聯網網絡層的基礎是現有的通信網及互聯網，是對現有網絡技術的拓展，能夠利用長距離有線和無線通信技術、網絡技術等各種數據傳輸技術，把感知層采集到的數據信息可靠安全地進行傳送，為數據在遠端進行智能處理和分析決策提供強有力的數據支持。
物聯網應用層是數字化信息技術與行業專業技術的深度融合，能夠結合行業需求，進而實現智能化。應用層充分體現了物聯網智能處理數據的特點，把感知和傳輸來的信息進行分析處理，并提供正確的決策，實現智能化的管理，為用戶提供豐富的特定服務。
二、數字化煤礦的概念
“數字化煤礦”主要指利用計算機和各種網絡技術來實現對井下設備的自動控制，同時把煤礦的井下環境信息、設備工況信息呈現在統一的網絡平臺上。調度室能夠實時把握以網絡為核心的物聯網系統，構成數字化、網絡化、模塊化的新型煤礦生產監控系統。
建立完整的煤礦四維地理信息系統是實現數字化煤礦的基礎。以此能夠建立起精細的煤礦三維地質模型、二維電子礦圖、井巷工程以及數字化地面物理模型，這樣能夠對煤礦按照時間順序、空間順序（地理位置）進行可視管理和透明管理。同時利用先進可靠的傳感器和監控監測技術，管理地面的各種生產活動，動態的監控井下一通三防、機電運輸、水文地測、采掘工程各種生產情況變化，進而能夠實時的掌握煤礦的生產設施、生產進度的各項數據指標。
建設數字化煤礦，能夠提高煤礦生產效率、增加安全系數、增強企業的活力與競爭力。煤礦數字化建設，也是資源調度、指揮決策、搶險救災的重要手段，能大幅度地提高抗災救災能力。
三、物聯網技術在數字化煤礦生產監控中的應用
煤礦安全生產關系到國家經濟的發展和人民群眾的生命財產安全。如何強化煤礦安全管理模式，實現管理的現代化、數字化已成為國內外煤礦企業關注的重點。基于物聯網的全面感知、可靠傳送、智能處理這些特點，將物聯網技術應用于煤礦生產過程中，不僅能夠提高煤礦的安全生產，同時也能推動其信息化、數字化發展。以下就物聯網在數字化煤礦生產監控中的應用進行分析與展望。
1監控礦井環境煤礦的井下生產系統復雜、工作場所黑暗狹窄、采掘工作面隨時移動、地質條件不斷發生變化，這就要求對煤礦的生產環境進行準確的監控，主要包括對井下空氣的監測、對井下設備的監測等。基于物聯網的安全監控系統，主要用來監測空氣質量以及設備的運行情況，具體來說就是對井下的空氣中的瓦斯、一氧化碳、二氧化碳濃度的監測，同時監控風速、溫度等環境參數，并實時監控地面、井下的各種設備的開／停、饋電等狀態，為煤礦生產提供實時的、連續的、遠程的管理。基于物聯網的安全監控系統，分為井下和地面兩部分，井下部分利用各種設備來采集各種有效數據進行，然后傳送到地面中心站；地面機房中心站主要負責接收從井下傳輸過來的數據，然后通過地面監控子系統對各種數據進行處理分析，以曲線、圖形或報表等形式顯示數據；并支持各種查詢統計功能。
2 監控井下人員建立可靠實用的井下人員定位系統，提高對井下人員的監控和調度，增強發生事故時井下人員的快速反應能力，以改善煤礦的安全生產管理有著重要的現實意義，因此，基于物聯網的人員定位系統應運而生。基于物聯網的人員定位系統主要由無線信息采集網絡和以太網有線網絡組成。無線網絡可以覆蓋整個巷道，進行人員信息的采集和傳輸；有線網絡主要進行數據在井上的傳輸和處理。基于物聯網的人員定位系統工作原理為：識別卡由下井人員攜帶；讀卡器通過發射天線發送一定頻率的射頻信號；讀卡器和識別卡之間利用無線射頻方式進行非接觸雙向數據傳輸。當識別卡進入讀卡器的天線信號有效區域內時，讀卡器對接收的信號進行解調和解碼，然后通過工業總線傳輸到分站；分站通過采集讀卡器傳過來的識別信息，發送至地面傳輸接口或環網交換機，最后經數據采集程序處理寫入數據庫服務器。
3 監控生產環節煤礦的生產系統比較復雜，要實現對整個煤礦的實時監控，就也要關注煤礦的生產環節，這樣就可以杜絕領導指揮與礦井實際生產情況相脫節的現象，實現了網絡控制與礦井實際同步，真正推動了煤礦安全生產“物聯網”的發展。基于物聯網的數據上傳系統，能夠利用計算機網絡、通信、數據庫等技術，把煤礦監控系統采集的瓦斯數據和人員定位系統采集到的人員信息數據等傳送到上級管理部門，以便建立上級部門與煤礦之間的聯系。通過上傳的各種數據，上級管理部門能快速地掌控下屬各煤礦的生產情況及安全形勢，實時預測煤礦的潛在危險，及時發現事故隱患并進行排查整改，為進一步的管理決策提供了強有力的實時監控數據支持。
基于物聯網的工業電視監控網絡系統，也是煤礦安全生產“物聯網”重要組成部分。工業電視系統采用國內外先進的各種監控設備，在井下采煤面、煤倉、皮帶機以及地面重要區域安裝攝像頭，將收集到的圖像視頻傳輸到調度室。利用工業視頻監控系統，地面監控調度人員可以直接對井下的各個環節進行實時監控，及時發現問題及時解決。
本文主要介紹了物聯網的相關知識，同時分析展望了數字化煤礦的應用前景，然后結合目前我國煤礦行業的發展水平，把物聯網技術應用到數字化煤礦安全監控系統中。利用安全監控系統、人員定位系統、數據上傳系統、工業電視系統等先進的物聯網技術，實時監控煤礦井下生產中的各個環節，從而為生產指揮調度提供了有效的手段，也為各級領導監督指揮決策提供了重要的依據。
參考文獻：
關鍵詞：數字化系統；黃金礦山；安全系統；定位系統；通信系統
中圖分類號：TD672 文獻標識碼：A 文章編號：1009－2374－(2011)19－0105－02
黃金礦山是我國目前開采的重點項目，在現代化生產技術廣泛運用的同時，先進的數字化系統技術得到了推廣。早期傳統的安全管理模式難以滿足高難度作業的需要，不僅影響了作業生產的效率，也增加了礦山安全事故的發生次數。隨著計算機技術、電子信息自動化技術等不斷發展，在礦山安全系統中采取數字化系統則是必然的選擇。
一、礦山安全數字化系統建設的意義
安全生產不僅是現代礦山開采的生產理念，更是科學發展觀中“以人為本”的必然要求。礦山開采業一直都是我國的“危險行業”，每年因意外事故傷亡的人數普遍增多，給企業、個人和國家都造成了巨大的損失。為了保持礦山開采流水線的正常作業，減少人員傷亡和設備損壞等安全事故的發生，企業需引進先進的數字化安全系統。其作用表現在：
1.快速傳播信息。礦山開采中每部有線電話之間的距離大概有幾公里長，由于井下惡劣環境引起電纜連接可靠性差，通話聲音信號質量差，信息傳輸時間長則很容易耽誤搶險時機。如果采用以光纖計算機局域網絡為骨架的無線通信系統，礦工們在井下工作，可隨時將井下的生產和安全情況匯報到井上，井上調度中心也隨時調度指揮井下作業，便于生產調度和及時處理突發事故。
2.實現遠程調控。通過人機定位確定礦工和電機車井下位置，利用手機、定位卡等及時進行人員分布信息傳遞，形成高效率的信息傳輸、管理系統。實現井下作業管理人員與電機車定位跟蹤與遠程調度指揮，在事故發生時能夠及時得到準確的人員分布資料，有利于搜救工作的迅速展開。這樣既方便礦山安全管理，又方便礦山生產調度指揮，提高工作效率和工作質量，提升管理手段和水平。
3.減小事故損失。新時期科學發展觀念倡導可持續發展，礦山企業實現生產監控視頻化、環境監測數字化、工作人員和機車定位化、通訊暢通化、廣播報警網絡化、過程控制自動化和調度指揮科學化，達到事前實時監測預警，事后及時應急救援，將損失降到最低。
4.提升安管效率。運用現代通訊、自動化、電子信息、數字礦山、虛擬仿真和網絡技術服務于安全生產工作，通過統一平臺進行安全管理各系統有效集成，建立高效靈敏、反應快捷、運行可靠的安全生產監測預警與決策指揮系統，提高安全生產監督、管理、預警和指揮的信息化水平和工作效率。
二、創建新型系統需要堅持的原則
安全生產數字化系統技術是多項先進技術的綜合體運用，其包括計算機網絡技術、遠程測量控制技術、語音通訊技術、視頻傳輸與存貯、智能卡應用等，其是高性能、高標準的安全管理系統。但礦山企業在引進這種系統時，必須要掌握足夠的產品功能信息資料，在構建數字化系統時能保證與現實開采作業流程、生產環境條件、安全生產管理要求相符。因而，在創建信息安全系統時需要堅持幾個原則：
1.標準原則。標準原則是礦山安全系統構建的首要條件，其必須要保證系統結構、功能與國家工業化生產標準一致，這樣才能合法、合格地投入到現實運用中。就目前現有的礦山企業管理文件來說，主要堅持的標準原則集中為系統的構造組合上。
2.實用原則。若安全系統建設結束后，經調試運用發現系統不具備理想的功能，則顯然不符合新時期礦山生產作業的需要。這就需企業能保證系統的設計和開發具備多元化功能，以此來滿足用戶應用需求為目標，系統結構簡潔、清晰、實用。
3.技術原則。新時期開采業更加注重技術運用，技術是礦山安全生產的保證，構建安全系統過程中應該積極引進先進的安全技術，如：遠程控制技術、狀態監測技術等。這樣可以擺脫人工安全管理存在的不足，讓礦山安全管理能實現自動化運行模式。
4.經濟原則。礦山開采生產需要投入較大的成本資金，若安全系統構建失敗則會引起巨大的經濟損失。因此，在建設數字化安全系統時，必須充分考慮經濟原則，盡可能減少系統構建的成本投資。在滿足系統功能要求的前提下，創造更大的經濟效益。
三、定位、通信系統
目前，很多礦山企業在處理安全事故問題上存在不足，常常會因為無法準確、及時地判斷故障發生點而耽誤了急救時間。經長期研究分析，對礦山井下設計定位系統、無線通信系統，可以在短時間內確定故障(事故)發生點，減短了故障處理時間。系統構成包括：定位通信基站、定位器、定位卡、井下手機、語音網關和對講系統等。
1.通信基站。基站安裝在巷道或工作面，用來接收定定位卡／手機的無線信息，并將接收到的信息傳送至上一個分站或傳輸接口，也將來自上一個分站／傳輸接口的信息發送至定位卡／手機上，或傳輸給下一個分站。當兩基站問需要加密定位時，可增加無線定位器，進行精確定位。
2.定位卡片。定位卡主要是為了讓井上指揮人員能及時掌握井下人員的實際位置，即便是人員位置移動變化后，井上負責人也可以根據卡片顯示找到人員所在處。所有下井人員和機車各攜一張，該卡不斷地自動向通信分站發送信號，遇異常情況時可發送報警信號，也可接收撤離通知。
3.礦用手機。早期采用的有線電話之間的距離相隔幾公里，嚴重影響了信息傳播的速度。礦用本安型手機是專門為礦井設計的無線通話終端設備。通過該手機可方便實現井下與井下、井下與井上通話。該手機具有便捷、可移動性、使用方便等特點。
4.語音網關。對安全事故及時定位判斷，為急救人員的工作提供方便，這是保證礦山安全生產的關鍵工作。語音網關主要功能是實現井下手機與井下固定電話以及外部公網電話的互相通話，在事故發生后井下人員可及時將情況反映上井上以制定針對性處理方案。
四、對講、廣播、報警系統
分析廣播、報警系統之前，我們需要了解遠程監控系統，這是廣播、報警系統建設的前提條件。目前遠程監控系統主要采用的是網絡視頻監控系統，其是由攝像、傳輸、控制、顯示和記錄四部分組成。具有多任務操作和分布式處理功能，在緊急時刻可確保系統快速響應，及時有效地處理緊急事件和報警。有了視頻監控系統后，對講、廣播、報警系統的功能發揮則更加快捷。
1.引導功能。當井下發生突發事件時，在地面調度中心能夠控制井下礦房及巷道里的照明燈有規律的閃爍，以警示現場作業人員迅速撤離作業地點。在巷道及礦房口安裝擴音喇叭，地面調度中心通過擴音喇叭進行廣播喊話，指揮引導井下人員沿指定路線有序撤離。
2.廣播功能。議案包括定點廣播、獨立廣播、全體廣播等幾個形式，每種廣播的作用都不一樣。如：定點廣播可對任意區域進行定點廣播及照明燈控制；獨立廣播可獨立地對某一區域進行廣播而不干擾其它區域，也可同時對幾個區域進行廣播。
3.遠程功能。廣播、報警系統需配合遠程控制功能使用，其可利用現有的網絡資源，不需要為新建監控系統鋪設光纜、增加設備，輕而易舉地實現遠程視頻監控；授權用戶可通過企業內部網或Internet瀏覽視頻監控實時畫面，實現遠程視頻監控礦山重點部位安全情況。
【關鍵詞】數字礦山；設備智能化；高速傳輸網絡；三維建模
引言
礦業是全球經濟持續發展的基礎，它提供了約95%的能源和80%的工業原料[1，2]。近年來，現代高新技術和信息科技為世界礦業帶來了前所未有的發展機遇，礦山發展日新月異，傳統礦業正邁入一個信息化、自動化、智能化的嶄新而充滿活力的科技發展領域 [3]，比如“智能化礦山”、“數字礦山”、“遠程采礦”、“自動導向設備”、“GPS全球定位調度系統”等諸多新概念不斷涌現。
所謂智能化礦山，是指采用現代高新技術和全套礦山自動化設備等來提高礦山生產率和經濟效益，并通過對生產過程的動態實時監控，將礦山生產維持在最佳狀態和最優水平。智能化礦山的基本要素包括：礦山信息與數據采集系統、雙向高速礦山通訊與信息網絡系統（實時監測和控制）、計算機信息管理系統、礦山計劃、調度和維護系統、與礦山信息網相連的自動化機械設備、與公共網絡相連的通訊和監測系統。
1 數字化礦山發展現狀
隨著我國煤炭工業整體快速發展，國內礦山自動化、信息化建設也取得了一定的成效。但是涵蓋煤礦安全、生產、運營全過程的數字化礦山整體還處于起步階段，主要存在一下幾個方面的問題。
（1）數字礦山是一個復雜的系統，涉及煤礦地質勘探、規劃設計、建井施工、安全生產、經營管理的全過程，許多信息需要持續利用共享，然而各環節信息化方式和水平不同，數據格式兼容性差，信息不能重復利用，信息孤島現象嚴重。
（2）數字化礦山的建設理念多樣，如煤礦數字化技術的主要任務是通過開發各種接口， 將自動化項目集合于地理信息數據系統與總調度室，從而實現煤礦可視化集中監控[4]。構建以礦山空間信息描述為主框架，整合煤礦安全生產信息和管理信息的數字化礦山基礎信息平臺。通過數字化礦山管理平臺提供的企業真實生產環境和狀態，建立全息化應急管理系統。數字化礦山就是一個礦山范圍內的以三維坐標信息及其相互關系為基礎的信息框架，并在該框架內簽入所獲得的信息總稱[5]。
（3）煤礦地質條件復雜，環境惡劣，瓦斯、粉塵、水害、頂板事故、火災隱患難以探測和辨識，大型事故時有發生，目前的數字化礦山解決方案中缺乏安全保障體系[6]，沒有實現地面井下所有對象的透明管理，也沒有兼顧工藝的先進性、設備的可靠性、環境的安全性， 抗災能力較弱，無法發揮數字化礦山總體預警的作用。
（4）在技術層面上，能承載數字礦山海量信息平臺的技術首選3DGIS。而3DGIS理論與煤礦對數字礦山適用性的客觀需求差距較大。數字礦山需要3DGIS作為框架支撐技術，而3DGIS技術只在三維可視化渲染引擎方面比較成熟，在通用的三維建模算法、三維空間分析、三維空間信息存儲引擎等關鍵技術方面仍在探究階段，通用的商用3DGIS平臺還沒有出現。但煤礦建設數字礦山不僅要求可視化地進行三維模擬和虛擬再現礦井生產環境及相關現象，更主要是能夠仿真化地模擬分析礦井采煤、掘進、供電、運輸、通風、給排水等生產系統運行過程和災變過程，實時采集相關環境與工況參數，按照各業務系統的運行原理進行空間分析，最后實現自動化地預警礦井災害和啟動安全預案，為安全生產起到真正的輔助決策作用。由此可見，3DGIS 支持與實際需求還有一定差距。
（5）煤礦所處的環境復雜、不確定因素多、相關專業多、生產系統工藝復雜、技術設備智能化水平低、采掘現場的許多工況參數尚無法獲取，這些都制約著數字礦山的發展。
2 關鍵技術
2.1 設備智能化
設備智能化是指該設備具有完備的檢測 （設備的運行參數和空間位置 ） 和控制執行功能，并能通過接口與第三方進行信息交互。隨著技術的發展，礦井設備智能化有了一定的改善，但總體水平比較低，礦井生產的主要設備如綜采和綜掘成套裝備的電控智能化只在電液控制方面有所突破，綜采工作面的采煤機、刮板輸送機、轉載機等主要設備智能化程度較低，
相關工況參數難以獲取。主通風機、水泵、供電設備、帶式輸送機、地面洗選成套裝備等可以通過加載第三方傳感器和 P LC 控制等方式實現運行工礦參數的監測和自動控制，設備本身的智能化程度較低。礦井地質測量和定位設備的智能化也是數字礦山在設備層面上的一個瓶頸。主要設備的智能化是數字化礦山的基礎。
2.2 高速傳輸網絡
煤礦生產包含采掘、運輸、提升、供電、通風和排水等多個環節，決定了礦井監測、控制子系統異構的特征，集成和整合子系統需要統一的傳輸平臺，而可靠穩定的礦井高速網絡是傳輸平臺的首選。隨著信息技術的發展，工業以太環網、無源光網絡 （ GEPON ）、SDH等技術廣泛應用于煤礦，構成了礦井主干的高速信息網絡。該網絡承擔礦井數據、圖像和語音的實時傳輸任務，但工作面、掘進巷道等地方是網絡覆蓋和高速接入的難點，這些地方恰恰是數字礦山信息的重要節點，高速接入、傳輸這些節點的信息目前是礦井高速網絡的瓶頸。因此，礦井末端節點的高速接人和傳輸技術是數字礦山研究的重點，各種無線傳輸技術 （ WiFi、izgBee ）、光纖傳感器網絡技術、專業現場總線技術的研究已成為研究的熱點。
2.3 三維建模算法
三維空間構模方法研究是目前3DGIS領域研究的熱點問題。在過去幾年中，提出了20余種空間構模方法。其中空間構模方法可以歸納為基于面模型（Facial Model）、基于體模型 （ Volumetric Model）和基于混合模型（Mixed Model） 的三大類構模體系。數字礦山需要針對礦井特征的實際建模需求和不同的礦用對象研究不同的構模算法，為了實現專業系統空間分析功能，要求模型結構必須顧及拓撲關系。
3 結語
綜上所述，數字礦山需要在企業高速網絡環境下建立一套集礦井基礎數據 （ 空間、屬性） 實時有效采集、準確傳輸、存儲管理、科學分析、可視化表現、自動化控制、智能化預警和信息反饋的礦井綜合自動化安全生產系統；需要建立以礦井監控數據、空間數據為基礎 ，以礦用對象庫為核心的統一的數字礦山基礎信息平臺，構建按生產系統劃分主題的具有完整內涵的煤礦數據倉庫；開發具有煤炭行業特征的專業化3DGIS支撐平臺，為基礎數據的組織管理和可視化提供機制和保證；基于數字礦山基礎信息平臺開發以礦井安全生產、經營管理為核心業務的應用系統，最終實現礦山資源與開采環境數字化、技術設備智能化、生產過程控制可視化、信息傳輸網絡化、生產管理與決策科學化的發展目標。
參考文獻：
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[2]謝和平.21世紀高新技術與我國礦業的發展與展望[J].中國礦業，2002（1）.
[3]張愛民，楊建偉，徐聰等.礦山數字化探討[J].礦山測量，2011（5）.
【關鍵詞】礦山測量;數字化;應用
1 礦山測量中數據采集的數字化運用
礦山測量的重要內容之一就是準確及時將礦區地表形態、礦物產狀、礦區地質條件和回采工作面，包括各種巷道之間的關系以礦圖的形式反映在圖紙上。
由于地下礦區的地形、地貌、地質條件和礦物質，以及各種巷道，工作面和地面建筑物之間的關系，是客觀存在的。但隨著勘探，建井和開采的進行，和不斷變化的。測量工程技術人員的任務就是科學、正確、及時地把這些內容反映在各種圖紙上面，而這些圖紙就被稱作礦圖。大比例尺地形圖和礦井地圖測繪的礦山測量的一個重要內容和任務。傳統的制圖方法是一個腦力勞動和體力勞動結合的工作，還有大量的室內數據處理和制圖，繪制時間長，而且單一，很難適應現代礦山建設和生產的需要。同時在礦產資源開發過程中，將不可避免地造成破壞的土地，造成生態環境的惡化。礦區土地和環境破壞，不僅直接影響整個礦區經濟發展，也為當地經濟的可持續發展產生很多負面影響。當今信息時代的發展，礦區資源環境需要不斷提高。如何發揮礦業開發最大的好處，取決于使用先進的管理科學技術決策。
在數據的采集過程中，實現全站儀、電子經緯儀、全球定位系統、計算機控制的相關設備的綜合運用，采集礦山數據的采集工作。這種數字化技術的運用，使得數據采集的工作效率得到了有效的提高，降低了工作人員的工作量，并且這種測量的數字化會根據工作地點以及礦山結構的特殊性進行調整使得測量中的數據采集會更加的準確、科學和規范，為使數據處理中更加準確提供精確的數據。
2 礦山測量中數據處理的數字化運用
礦山測量工作中的數據處理內容，指對數字、圖形、文字以及表格的相應處理，涵蓋了采集、處理與存儲。實際工作的過程中，通過計算機加工整理測量的數據，制作電子化的表格，并共享數據。此過程中，須使用專業化的數字處理軟件，比如說VB軟件等，此舉對于有效建立數字數據庫是非常重要的，并可提高數字共享性、維護性以及易保存性。經過數據的采集，為了更好的對數據進行處理，可以利用三維可視化技術，通過該技術會在采集的數據的基礎之上，對礦山的空間信息、結構以及地形地表的空間位置有一個更加整體性的空間分析。三維可視技術先是需要建立一個符合礦山情況的立體模型，這種模型可以根據實際對點線面進行調整，其次是根據礦山周圍的環境對模型進行光澤以及顏色等方面的調整然后通過燈光的效果模擬整個畫面，最后在進行一個空間分析。通過更準確的空間分析，進一步完善測量數據，借助計算機技術，對測量出來的數據做一個電子圖表，或者是通過表格、圖形等方式對數據進行有效的處理，使對數據的運用更簡潔更生動，運用到具體的生產實踐中去。
礦山的顯著特點是：地面和地下建筑物、設施、設備和工程的改變是隨著生產的發展和時間的推移變化的。老的繪圖方法很難適應現代礦山企業組織生產、安全管理、容量管理、協調開采、環境保護、可持續發展的要求。傳統的繪圖方法由于大數據測量和手工，繪畫的方式映射效率低，單一形式成圖，已經不能適應現代科學發展的礦山測量的要求。因此，數字繪畫方式隨著科學的發展和技術逐漸被應用在礦山測量工作。數字測繪技術具體含義是指礦井地圖使用電腦制圖，分析，總結成數字信息。將礦圖轉化成數字化信息，通過計算機管理，成圖，分析就能夠解決上述問題，可以及時掌握地面，地下空間關系，為礦山企業提供快速、準確的決策依據。數字測繪技術與傳統技術相比具有以下優點：
（1）可以連續繪制或者更新不同比例尺圖紙，甚至可以達成一測多用。
（2）繪圖效率更高，成圖質量更均勻，圖紙精度更，采用技術更加先進。
（3）可將各種礦圖以圖形文件形式存貯在計算機外存貯器中，可根據需要很容易地轉換成數據結構，為建立礦圖數據庫，建立礦山信息管理系統作技術上的準備。
（4）可以跟地理信息系統對接，可為優化礦山發展規劃，優化礦區運輸路線，優化環境保護方案，土地復墾提供快速、準確的決策依據。所以，數字化繪圖技術在礦山測量中的廣泛應用，必然能夠推動礦山企業的科技發展道路。礦圖與數字化的緊密結合，將使礦山企業得到更大發展，將使礦產資源得到更合理的開展。
通常情況下的數據管理只是簡單的圖紙存儲，很少會對數據的存儲和管理數字化。這就很容易導致數據的流失，所以可以對處理過的數據，利用計算機技術保存到安全的磁盤里，這些數據不僅可以在施工的過程中會得到進一步的運用，可能對以后其他礦山的測量有一個借鑒的作用，而且，在工程出現問題的時候，可以從測量的數據中找到問題的根源所在之處，及時有效的采取措施去解決這些問題，保證工程的順利進行。
3 實現礦山測量數字化運用的方法
3.1 加大對先進的設備儀器的投入
要想實現礦山測量的數字化，先進的設備與儀器是基礎條件。目前，由于礦山企業低水平的數字化測量，測量的儀器也是很落后的，為了提高數字化測量的水平，要廣泛和全面的了解一下當前有哪些先進的設備儀器，根據自己所在地區的實際情況和現階段所掌握的技術，引進設備儀器，在引進儀器的過程中，要注意到同類型儀器的不同型號和質量等各方面的問題（儀器質量差會造成測量數據誤差加大），并不斷的提高技術，改善現狀，促進企業數字化測量工作更順利的開展。
3.2 加大對技術人員的聘用，對測量人員的培養
在現在的礦山企業中，一般是文化水平較差的體力勞動者，而在測量中數字化技術的運用要求的是高素質的專業人才，必須對這些高科技工具有能夠熟練的把控，所以礦山企業要加大對技術人員的聘用投入，對企業的一般員工進行在他們可以接受的范圍內的技術培訓，從整體上提高工作人員的專業素質和掌握高技術設備的能力。這樣會對礦山開采中測量的數字化有更好的發展與運用，實現對礦產資源更充分的利用。
3.3 加強對礦山測量數字化運用重要性的認識礦山企業的決策人員和管理者要認識到礦山測量數字化運用的必要性
一方面，對礦山測量數字化就是要形成一種以信息化、智能化和自動化來帶動礦山企業獲得更好的發展前景的觀念，所以礦山測量數字化的運用，對企業提高在行業內部的競爭力，獲得健康快速的發展是有重要作用的;另一方面，數字化的礦山測量技術，能夠更加準確的分析地形地貌等各方面，這樣會使得工作人員在進行礦山開采和礦品生產過程中的人身安全得到保障，以免發生山體崩塌等重大的危害性事故。
4 結語
在信息飛速發展的當今，數字化測量技術已經逐漸取代了傳統的礦山測量技術，現代礦山測量和生產的要求已經越來越高。礦山測量學不僅僅是礦井安全生產，也與采礦、科學生產和其他重要的工作密切相關。因此，相關企業和員工在進行礦山測量時，應該廣泛使用先進的數字化測量技術，提高礦山企業的安全生產的效（下轉第300頁）（上接第289頁）率，促進礦山企業的可持續發展。
【參考文獻】
[1]王洋，等.數字測量技術在礦山測量中的應用[J].科技傳播，2013.
[2]時寧寧.論數字化技術在礦山測量中的應用[J].中國西部科技，2010.
【關鍵詞】數字化 基層管理 方式方法
在企業的管理工作中無論做任何事情，數據收集、數據分析與數據管理是我們基層管理工作的重點。現代科學技術的發展，給我們的管理工作帶來的不僅僅是一種機遇，更多地是一種挑戰。這是信息化時代的挑戰，是數字化管理的挑戰，是對傳統管理模式的挑戰。在石油企業中，我們要面向國際和國內兩個大市場。因此，企業基層的優秀管理方式方法和卓越管理執行效率將給石油企業的發展帶來不可估量的積極作用。當前時期，數字化管理的應用在油田企業的基層管理中要如何體現呢？我們可以采取的方式和方法有哪些呢？
數字化管理是什么？數字化管理就是通過以計算機技術為代表的高新科技來收集相關管理資料，進行整理、分類和歸檔。最終的目的就是改變傳統的“金字塔”管理模型，實現高效、簡潔的“短平化”管理模式。在這樣的管理模式中，計算機、網絡技術、信息技術等等都屬于重要的過程手段；技術量化、目標執行、行為管理等等則屬于工作的目的方式。在數字化管理執行的過程中，相關部門的職能不會被消弱，只能被加強。通過數字化管理的運行，決策部門的意圖會被真實地反映到生產過程中去，又會被高效率的完成。
1 數字化油田基層管理有什么優點和內涵呢？
數字化管理的主體因素是人，是一個以人為本的管理方式。它強調的是生產全過程的數字化控制，要求數據信息的真實準確性。任何一個部門或者基層單位的錯誤信息都能被直觀地表現出來，因此極易被發現加以糾正。任何人的工作都需要以數據來說話，而這些數據的來源則是對于相關生產要素和指標的統計。因此只要準確地錄入相關數據，則數字化管理就能良好地運行。而錯誤的信息數據統計呢？在運行過程中很容易就能被發現。
數字化基層管理是一種簡單易通的運行模式，它強調客觀公正地反應出事物的本質和規律。加上高新科學技術手段的不斷應用，我們基層管理部門在數據信息的收集、統計、計算和分析過程中事半功倍。因為數字化基層管理更能夠貼近油田的經營組織管理，所以現在國際上普遍采用這一管理模式。這樣的管理模式使得企業的各種能力都得到了迅速的提升，如科研能力、過程控制能力、目標前景預測等等。
數字化基層管理是管理上的一種開創性的變革，是一種全新的管理理念。我們油田企業的基層管理部門，是這項管理模式推行的基本單位要素。只有相關的基層管理者徹底掌握數字化管理的內涵，那么我們的基層管理必將有一個新的天地。當然，在數字化基層管理的推行過程中，基層人員的硬件素質水平也要不斷提高。比如：計算機技術、網絡技術等，每個基層管理人員都要有深入的了解和熟悉的運用。
2 數字化油田基層管理是現代企業發展的基本要求
我們現在所處的時代是一個知識經濟時代，是一個信息化時代，是一個數據化時代。隨著網絡時代的不斷發展，油田企業的管理模式也隨之不斷更新進步。先進的經營管理理念和方式的采用，將給企業的發展帶來意想不到的效果。眾所周知，數字化油田基層管理是今年才出現的管理概念，也是我們引進國外先進管理模式的選擇。國外的先進油田企業，如殼牌石油公司、美孚石油公司，在它們的基層管理構架中，數字化管理早已經被徹底的落實。也恰恰是因為先進的管理理念和管理方式，所以他們引領了全世界油田企業的發展。
當前時期，全世界的經濟發展速度有所減緩。次貸金融危機的不斷加劇，使的我們的油田企業也面臨著嚴峻的國際國內形勢。傳統的“粗放型”管理模式既不能適應當前的經濟發展形勢，也不能應對當前的國際危機。在我們油田企業的經營和生產中，只有不斷地降低成本提高勞動附加值產品。才能使得油田企業走上一個良性的發展道路。在這樣的企業思維中，降低成本是一個極為重要的生產因素。基層管理要從各個方面來降低成本，因此數字化油田基層管理就成了油田企業現代化發展的重要途徑。數字化油田基層管理也是油田企業國際化發展，縱深化發展的必然選擇。
數字化油田基層管理是石油企業安全生產、清潔生產的重要手段。通過數字化管理的實施，油田的井口現場、報警條件、管線運營狀態都會得到良好的監控。在這一前提下，油田的安全生產得到了良好的控制。在油田產品的生產和儲運過程中，每一個環節和關鍵因素都會得到最大的協調發展、安全運營。相應地，廢棄物的產生和處理也會得到相應的解決、減少。所以在清潔生產中，數字化管理同樣具有重要的現實意義。
3 數字化油田基層管理的遵循原則與方式方法
在數字化管理的實際操作過程中，我們要遵循以人為本和實事求是的原則。當前，我們整個社會都在構建一種和諧氛圍。以人為本就是構建和諧社會的最基本要求，和諧的管理就是管理的和諧。因此，在油田企業的數字化實施過程中，我們要極力促進以人為本的思想，這也是解放思想的要求。在數字化管理實施的過程中，我們還要堅持管理導向作用，不可以漫無邊際地任其發揮。
數字化管理的實事求是原則指的是一切工作都要從實際出發。我們基層的管理者只有真實地匯報相關數據，才能為企業的決策提供準確的依據。虛假的數據信息，只能對企業產生危害，甚至毀滅這家企業。我們需要在油田的基層部門中推廣數字化管理，但是我們要的不是一個形式。只有徹底地貫徹和落實，我們油田基層的數字化管理才能良好地運行和發展。
油田在推廣數字化基層管理的過程中，要做到充分的調研。以油田的實際工況，做到最佳的優化調整。油田基層管理單位的數字化管理也要堅持以市場為導向的原則。我們的目的方式就是優化勞動組織結構和管理體系，降低單位的消耗。
參考文獻
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[2] 趙愛民，唐元璐.淺談數字化油田系統在地質檔案管理中的應用，2012
關鍵詞:數字化 礦山 建設 對策
1、前言
數字化礦山以礦山系統作為原型,參考地理坐標,在信息化、智能化、虛擬化、集成化、數字化的基礎上,使用計算機網絡技術進行管理操控的系統。建立出不同層次的系統場、數學模型、力學模型、物質模型、信息模型以及計算機模型,通過多媒體以及模擬仿真虛擬技術表達出多維的效果,有著高分辨率和多種海量數據。數字化礦山管理操作方式使得煤礦企業實現了高效、高產、安全開采的局面,但相對于國外先進的技術,我國煤炭企業的數字化技術還有不足,在發展方面遇到一些問題,本文將針對此提出有效的對策,促進礦山可持續平衡的發展,并實現礦山管理操控的智能化、數字化、信息化。
2、數字化礦山建設的難點
隨著現代科學信息技術的不斷發展,數字礦山在我國掀起了一股熱潮,我國的數字化礦山企業也逐步從理論分析過程走到實際運用階段。數字化礦山系統龐大、技術復雜,是一個涉及范圍非常寬廣的新興企業。雖然我國在數字化礦山的技術研究應用方面獲得了一些成績,取得了一定的成績,一些主要的設備實現了自動化監測以及生產控制,提高了生產效率,改善了安全狀況。但是數字化礦山企業的總體水平還處于基礎水平,在礦山的勘察、設計、管理、監控等等方面的軟領域,與國際水平還有比較大的差距,在礦山的數字化進程方面存在著一些問題,下面進行詳細的分析:
2.1 礦山開采的復雜性和分散性
礦山是通過開發利用開發存在于地球淺層之中的自然礦產資源的生產企業,不僅地質環境相當的復雜,而且礦體本身的形態、空間位置、元素品位等等都是極富變化,是一個極其復雜變化的系統。礦山的作業場所會因為時間的變化而變化,正常情況下的生產過程首先是采切、鑿巖,然后是崩礦、出礦以及充填等的主要步驟,相比于其他企業的工藝流程,礦山企業的工藝流程不連續而離散,作業場所時常變化分散。
由于礦區的面積非常大,所以采礦的地點也比較分散,同時進行生產作業的工作地點以及采場數量比較多、分布廣。出礦點多、運輸中轉次數也多,系統獨立設備多,通常會有電器設備、通風設備、提升設備、運輸設備等等。礦區環境復雜、生產工藝復雜、不確定因素比較多、設備技術的水平還比較低、這些因素都會影響到礦山的發展。
礦區有著比較復雜的水文地質,遇到溶洞時如果稍有差池,就會出現大規模大面積的涌水涌泥的不良現象。礦體主要存在于含礦巖系的中部、中上部,呈現的狀態為層狀或者似層狀,礦體產狀基本和地層產狀大同小異。礦體直接頂板一般情況下是鋁土巖,鋁土巖上面是碳質頁巖,然而直接頂板有些情況是碳質頁巖。當碳質頁巖暴露在空氣中時會極其不穩定,容易出現大面積的坍塌垮落,以致發生安全生產事故。
2.2 對礦山數據的分析與應用還比較貧乏
數字礦山系統復雜龐大,生產過程涉及包括地質勘探、設計規劃、建井施工,同時也涉及了安全生產和經營管理的過程。為搞好生產實踐,必須持續性的利用以及共享相關重要信息,然而現實中各個工作環節的信息化水平、方式不相同,數據的兼容性不好,而且信息無法實現重復利用,出現信息孤島的現象。雖然大部分的礦山企業都已經建立了相關的網站,但是都沒有好好的運用網絡技術來進行深層的利用挖掘,只是對數據進行簡單的補充,而且企業的管理編碼、產品編碼、技術指標等都不規范統一,使礦山企業的信息流通不暢,沒有實現對數據資源的共享利用。
隨著科學信息的發展,在礦山方面對計算機數據庫、數據庫管理系統有了較為廣泛的應用。礦山積累的數據可以顯示出礦山許多重要的著許多重要的信息,人們希望可以對其做更高層次、更深入的分析,并利用來進行生產指導實踐。雖然目前的科學信息系統可以對數據進行高效的錄入、查詢以及統計,但是卻缺少對數據的分析以及挖掘的工具,即使在生產實踐過程中采集到了大量的數據但是卻沒有可以很好的利用,導致出現數據多但是了解應用貧乏的現象,即人們無法在數據中發現其規則關系,也無法預測礦山發展的趨勢。
2.3 工程技術還不夠先進
在對數字化礦山建設時需要對礦井的生產環境以及相關現象進行可視化的三維模擬以及虛擬再現,模擬分析出礦井的采掘、供電、通風、運輸、給水排水等過程,采集出相應的環境及工礦的參數,并對數據進行分析處理,規劃處相應的決策方案指導實踐。這就需要到三維可視化渲染引擎3DGIS技術,但是目前我國對三維的建模算法、空間分析以及信息存儲等技術仍然還處于不成熟的階段,在運用GPS定位、互聯網絡、線數字通訊等等來對生產進行指揮調度的水平比較低下,與客觀現實需求有一定的距離。地理信息系統GIS是一個根據數據庫進行管理的系統技術,可以對空間數據進行儲存顯示、編輯處理、分析應用。但是GIS 與三維技術在處理數據時力不從心,對礦產、環境、設備以及人員的感知識別定位還不成熟,對二維、三維的相關無縫連接技術應用也有一定的技術限制,還不能很好的指導生產管理實踐。
3、數字化礦山建設的改進措施
在礦山領域，國外對數字礦山的研究較早，數字地球的概念由美國首先提出，隨后被許多專家學者引用。同時，世界上許多國家結合各自的實際，分別進一步提出了數字礦山的發展規劃和建設目標。目前，礦業發達國家建設數字礦山的重點是實現遠程遙控和自動化采礦。
我國對數字礦山的研究始于20世紀末，主要科研資助機構和相關行業相繼立項支持了一批數字礦山課題。國內多所高等院校、科研院所、企事業單位相繼設立了與數字礦山有關的研究所、研究中心、實驗室或工程中心。山東新汶礦業集團泰山能源股份有限公司翟鎮煤礦是我國第一座數字礦山，在國內開了數字化礦井技術應用先河。翟鎮煤礦數字技術的成功研制，為我國礦山的數字化和信息化管理起到了示范作用。在數字礦山建設中，廣泛應用各種先進的信息技術、有效提升了礦山企業的生產效率和管理水平。
冶金礦山行業信息化發展趨勢
從規模、內容、作用、地位來看，我國冶金企業的信息化已經發展到了需要進一步深化的階段。這個深化階段的特征就是信息化與工業化相互融合，相輔相成，相互促進。通過提升冶金企業的信息化水平，進一步提升冶金企業的生產經營水平；通過冶金企業信息化技術的創新，促進冶金工業企業管理水平的創新。促進管理創新，提升企業競爭力的方法很多，信息化是創新提升的基礎性、長效性方法。在礦山領域，隨著數字礦山應用技術的不斷發展和創新，礦山行業的生產和組織方式將會變得越來越“安全、綠色、智能、高效”。冶金礦山行業信息化應用系統的建設將呈現出以下主要趨勢。
在多年的信息化建設過程中，冶金企業的領導慢慢意識到企業信息化要與企業的改革與發展相結合。在提高企業管理水平的基礎上，規劃信息系統的建設。目前，一些信息化程度較好的冶金企業在信息化的過程中已經意識到了管理理念的重要性，并以企業信息化為契機大力改革企業機制，為信息化鋪平道路。
目前對于信息化基礎比較完善的企業，信息化建設逐漸向企業間協同的方向發展。由于市場競爭環境的變化，企業越來越強調相互之間的協同，因此，企業越來越強調信息系統與價值鏈和企業內其他系統的集成能力。
經過十幾年的信息化建設，我國的冶金企業信息化建設正在朝一個新的高度邁進。一個顯著的特征就是冶金企業對企業信息化的內涵與意義有了新的認識，明顯感覺到信息資源一體化趨勢日益加強。
通過運用各種感知技術，能夠更加全面、準確、實時地感知人、物和環境的信息。例如，在數據采集方面，將會從手工錄入項自動采集，并且實現一次錄入，全員共享方向發展；在裝備方面，將會更加可靠、更加智能，故障修復將會從人工經驗診斷、人工修復向自我診斷、系統自愈方向發展。
運用網絡、通信、交互、集成等技術，實現人與人、人與物、物與物間的信息交互，以及系統間的橫向集成和縱向互通。例如，在通信與網絡技術方面，將會從有限的互聯網互通向泛在的互聯互通方向發展，帶寬將會越來越寬，網絡將會越來越穩定、可靠；在系統人機界面方面，將會從二維平面向三維立體方向轉變，并且支持多種終端界面，例如，PDA、iPad、手機等；在信息系統方面，將會從煙囪式、孤島式信息系統向集成統一平臺方向發展，支持開發的協議，支持SOA架構。
運用數據挖掘、知識發現、專家系統等人工智能技術，實現生產調度指揮、資源預測、安全警示、突發事件處理等決策支持功能，實現礦山的智能化。例如，在控制技術方面，將會從手動干預、有人值守向自動控制、無人值守方向發展，從局部的、有限的控制向全局的、泛在的控制方向發展；在安全管理方面，將會由被動的、事后響應式管理向主動的、事先預警、預控方向發展；在決策支持方面，將會從經驗決策向智能化決策方向發展。
冶金礦山行業信息化構架
基于新一代信息技術的冶金礦山信息化總體架構分為三個層次：感知層、網絡層和應用層。感知層主要是基于物聯網技術的應用，網絡層主要是基于云計算技術的應用，應用層主要是涵蓋冶金礦山行業勘探、開采、冶煉、加工等整個產業鏈的信息系統應用。
基于新一代信息技術的冶金礦山行業信息化架構中應用層是涵蓋勘探、采選、冶煉、加工等整個產業鏈的信息系統，主要用來支撐企業的生產、經營和管控，這些系統包括生產綜合監控系統、生產執行系統、經營管理系統和決策支持系統。
生產綜合監控系統的內容包括剝離、采裝、運輸、生產等主要生產流程，也包括供電、供水、排水等輔助生產流程，還包括其他的安全保障系統。
生產執行系統包括從生產計劃制定、生產計劃執行到生產計劃執行跟蹤全過程的閉環管理，包含了三維展示、生產管理、生產智能調度管理、生產輔助設計、機電管理、安全管理、煤質管理、節能環保管理及綜合分析管理。
經營管理系統建設戶主要包括計劃與全面預算管理、ERP系統、供應商關系管理系統、制度管理系統、本質安全管理系統、辦公自動化系統、審計管理系統、科技管理系統、節能減排管理系統、綜合統計系統、檔案管理系統、知識管理系統、行政后勤管理系統、黨群管理系統、煤炭安全管理系統等。
決策支持系統是基于數據倉庫/商業智能技術對信息進行收集、整合、分析和展現，為高層及管理人員提供及時、準確的分析報表和數據，以提升企業整體生產經營決策水平，借此增強企業的核心競爭能力。
在基于新一代信息技術的冶金礦山行業信息化架構中，網絡層起到傳輸、存儲和計算的作用。網絡層主要包括接入網關、互聯網、通信網絡、云計算、存儲服務、數據倉庫等。
在基于新一代信息技術的冶金礦山行業信息化架構中，感知層起到信息采集和信號處理的作用。感知層主要包括各種類型的傳感器、控制器、讀卡器等設備以及M2M網關、M2M模塊等信息處理系統組成，如Sensor、攝像頭、讀卡器、路由節點和Sink節點等。
信息標準體系大的建設是信息系統開發成功和得以推廣應用的關鍵因素，是信息化建設中的一項基礎性的系統工程。在標準體系的建設過程中，應著重關注云計算、物聯網等新一代信息技術標準的制定、采集和完善。新一代信息技術在礦山冶金行業的應用必須遵守一定的標準，才能使感知層、網絡層和應用層的信息交互，實現本質意義上的信息統一；才能有效利用數據進行分析、決策和使用。
信息安全體系由信息安全組織體系、管理體系和技術體系構成。信息安全組織體系明確信息安全領導、信息安全監管和信息安全執行的崗位和職責，確保公司的信息安全工作能夠有效運轉。信息安全管理體系從流程和制度上來細化和固化信息安全管理要求，冶金企業和礦山企業需要按照《信息安全等級保護管理辦法》對企業在運行和在建的體統進行評級，并根據不同等級設置保護策略。信息安全技術體系是針對信息安全不同層面的防護需求設置多維的技術防御手段，包括物理安全、網絡安全、數據安全及備份恢復等方面。
運維管理體系是以ITIL運維架構為知道，以保障和維護信息系統安全穩定運行為基礎，以提升用戶服務質量為根本，以建成上下貫通、左右協同、資源共享的一體化運維管理體系為核心。實現IT運維管理的自動化、可視化、規范化、高效化、一體化和智能化。
冶金礦山行業的信息化應用
新一代信息技術在冶金行業的應用，推進了冶金企業的研發和設計協同化、生產設備數字化、生產過程智能化和企業管理信息化，加強了集散控制、現場總線控制、柔性制造、敏捷制造和網絡化制造等技術的應用，強化了生產過程的在線監測、預警和控制，實現了冶金企業的節能環保、精確管理、安全生產和高效運營。
其中首鋼礦業就是很好的行業應用典范。首鋼礦業公司以計算機數字技術為中心，以網絡通信為手段，以數學模型為基礎，形成了基礎裝備數字化、 生產過程數字化、 生產執行數字化、企業資源計劃數字化、辦公自動化的數字化礦山，在我國冶金礦山行業實現了歷史性突破。
同時，首鋼礦業公司注重數字化基礎設施建設，為礦山數字化提供硬件平臺。廣泛采用數字化計量設備和智能化儀器儀表，采、選、球、燒四大主流程和物料運輸系統檢測、計量數字化儀表達到14800塊，為從數據源頭自動采集數據，實現各層面系統的數據接口創造了條件。分期搭建網絡和硬件平臺，共敷設光纖150多公里，形成一個主干帶寬1000M、桌面100M的高速企業網，覆蓋公司各個單位。建成廠礦級網站45個，車間級網站73個，覆蓋300多個班組，聯網計算機達到2600多臺。
實施礦山生產流程管控數字化，提高自動化水平。建立了覆蓋采礦、選礦、燒結、球團、運輸等工序的計量檢測、設備驅動和生產過程控制的數字化系統，實現生產過程自動化和智能化。采礦應用Surpac礦山工程軟件，進行資源評估、礦山規劃、開拓設計、決策管理等模擬、仿真和過程分析。自主開發應用礦車自動調度系統，自動進行車流規劃、優化派車，合理分配車流。選礦應用球磨自控系統，對球磨機工藝流程運行參數進行檢測和監控。自主開發球團流程監控系統實現配料、造球、鏈篦機、回轉窯、環冷機和噴煤等五大區域實現集中監控和預警管理。自主開發燒結流程監控系統。通過對現場工控基礎信息的采集和再加工，實現信息、數據不落地和閉環管理，形成全流程800多個點位數據集中監控，為生產決策及操作提供了實時支持。自主開發燒結智能控制系統，實現燒結礦自動配料、混合料自動加水、燒結機點火自動調節、燒結終點自動控制、燒結礦強度與能耗自動控制、燒結異常數據調整六大功能。
首鋼礦業公司積極變革礦山管理模式和手段，推進管理信息化。在創建數字化冶金礦山的實踐活動中，搭建了縱向四級、橫向四塊的數字化礦山整體框架。形成以GIS地理信息系統、MES生產執行系統、ERP企業資源管理系統、OA信息系統四塊為重點，現場裝備數字化、生產過程數字化、生產執行數字化、企業資源計劃數字化四級為基礎的數字化礦山框架。促進了傳統產業與信息化的融合，推進了生產經營的高效化，提高了企業核心競爭力。
智慧礦山建設現狀和任務
作為新一代信息技術應用的一個重要領域，“智慧礦山”是通過各種感知、信息傳輸與處理技術，實現對真實礦山整體及相關現象的可視化、數字化及智慧化。其總體目標是：將礦山地理、地質、礦山建設、礦山生產、安全管理、產品加工與運銷、礦山生態等綜合信息全面數字化，將感知技術、傳輸技術、信息處理、智能計算、現代控制技術、現代信息管理等與現代采礦及礦物加工技術緊密結合，構成礦山中人與人、人與物物與物相連的網絡，動態、詳盡地描述并控制礦山安全生產與運營的全過程。以高效、安全、綠色開采為目標，保證礦山經濟的可持續增長，保證礦山自然環境的生態穩定。
智慧礦山大體上經歷了初級階段、衍生階段和智能遙控階段。
初級階段主要是構建基礎設施和相應的信息化系統，實現礦山生產、運營等數據的共享和深度應用。衍生階段主要是虛擬礦山，是通過虛擬空間技術和井下大量傳感監控設備，將真實礦山的整體以及和它相關的現象整合起來，以數字的形式表現出來，從而了解整個礦山動態的運作和發展情況。智能遙控階段，就是礦山地面和井下的、人類從事礦產資源開采的各種動態、靜態的信息都能夠數字化，而且用計算機網絡來管理，同時利用空間技術、自動定位和導航技術實現遠程遙控和自動化采礦。
目前我國智慧礦山的建設還處于智慧化階段的初級階段。智慧礦山的建設還處在礦山勘察、規劃設計、生產監控調度、安全生產檢測以及礦山綜合管理等各個系統的建設階段，還不能完全實現各種信息的全面共享和深度應用。
隨著信息技術的快速發展，用信息技術武裝礦山企業是大勢所趨，同時，信息技術也是提高礦山企業科學管理的有力手段。云計算、物聯網等新一代信息技術在智慧礦山中均有廣泛的 應用。
【關鍵詞】數字礦山；礦山測繪體系；數據獲取；數據加工；礦山應用服務。
1 礦山測繪的意義
隨著礦山資源勘查開發水平的提高，有力支撐了國民經濟建設，并加快了社會發展的步伐，然而，在新集一礦礦業發展過程中也存在諸多問題。通過全礦開展的礦業權實地核查和礦產資源利用現狀調查項目，實現了對本礦礦產資源情況進行調查摸底的目的，在這一過程中，礦山測繪提供了可靠的基礎性數據。作為礦產勘查開發的基礎技術支撐，礦山測繪有著舉足輕重的作用，如：礦山控制測量、礦山規劃設計、地形圖測繪、采掘工程平面圖測繪、礦山開拓工程放樣、土方測量計算、巖層及地表邊坡移動沉降監測等等。內外業測繪成果的質量直接影響了礦山規劃、開拓設計、生產建設、施工安全及各類礦山報告的編制等。因此，建立有效的礦山測繪體系、組建專業礦山測繪技術隊伍、引進先進礦山測繪儀器是當前發展礦山測繪、建設數字礦山的先決條件。
2 礦山測繪體系的組成
隨著數字地球和數字中國等數字化的概念和體系的不斷完善，數字礦山近年來也得到了足夠的重視，并取得了較大發展。
所謂數字化礦山，即采用現代信息技術、數據庫技術、傳感器網絡技術和過程智能化控制技術等，在礦山企業生產活動的三維尺度范圍內，對礦山生產、經營與管理的各個環節、各生產要素進行網絡化、數字化、模型化、可視化、集成化和科學化管理。根據實際應用需求，建立礦山規劃設計、礦山安全生產管理、礦山應急救援指揮、礦山經營管理、礦山辦公自動化等應用系統，從而保障礦山企業的安全生產與經營管理，并實現業務流程數字化，同時加工成新的信息資源，迅速準確地提供給各層次的管理者，以便動態掌握信息， 特別是礦山安全生產過程中的實時信息監測、收集、分析、預警，進而作出正確決策，實現資源的合理配置。
新的礦山測繪體系是數字礦山發展的新需要，它將為數字礦山的建設提供廣闊的空間基礎數據資源，新型礦山測繪體系核心內容主要由礦山基礎數據獲取、數據加工處理和礦山應用服務三方面構成。
2.1 礦山測繪設備儀器
礦山測繪的基礎設施是保障各項測量工作得以開展的前提條件。引進先進的適合礦山生產建設的設備，如全站儀，GPS衛星接收機、移動變形監測等測量儀器，實現外業儀器數字化、自動化和智能化。除此之外，還要收集整理礦山現有的各類資料，進而轉化為建設數字礦山和礦山測繪系統所需的數字化基礎信息，在此基礎上，建立與其匹配的軟、硬件平臺。
2.2 數據采集與獲取
數據采集與獲取是礦山測繪工作的關鍵所在。礦山測量主要通過礦山地面和地下三維空間的測量、定位與制圖、礦體幾何、儲量管理、開采監督、開采沉陷觀測及開采損害防護等方面的工作實現數據的采集與獲取。
礦山測繪數據采集獲取基本任務是：
（1）建立礦區測量控制基礎， 主要采用大比例尺地形圖和地籍圖測繪的方式；
（2）對礦區地面和井下各工程建設進行施工測量、驗收測量；
（3）通過攝影測量，對礦山生產建設中的重要環節及重要事件的影像資料進行采集記錄；
（4）對礦產、土地等資源的開發和利用狀況進行檢測和監督；
（5）對巖層與地表移動觀測進行研究， 對露天礦邊坡、尾礦壩、排土場等礦山工程進行變形監測。在數據采集的過程中，礦山測繪隊伍的完善、測繪技術的更新、測繪成果的質量顯得尤為重要。為了保證該項工作的順利進展，需對測繪成果數據建立嚴格的監督、審查和驗收制度，從而為礦山企業提供優質可靠的基礎數據。
2.3 數據加工處理
數據加工主要包括數據編輯、信息提取、數據綜合處理等環節。將獲取的圖形、圖像、文本等基礎數據加工成生產成品數據，以滿足具體應用需要。主要表現在如下方面：
（1）編輯、輸出各種地形地質圖、采掘工程圖、礦山專用圖、礦產形態圖、礦產信息圖等多種圖件；
（2）利用獲取的基礎數據制作礦山專題；
（3）對礦山災害點及重要工程監測數據進行分析評價，為留設保護礦（煤） 柱和安全開采提供資料；
（4）制定和實施礦山生產計劃、規劃設計等。
隨著數字礦山隨著礦山動態監測和數據的實時更新，空間數據庫也將逐步完善、通過各種測量數據與GIS系統的對接處理，數字礦山的建設也將初具雛形，它將為礦山提供專業模擬、系統分析和應用服務等功能。
2.4 應用服務
礦山測繪成果數據經加工處理后將最終服務于礦山。結合成果圖件和數據，達到災害預警、礦區環境監測、土地復墾、環境治理與保護的目的。為礦山生產建設和決策提供基礎信息支持，應用拓撲關聯實現信息的空間查詢、分析和輸出，在開放接口的同時施以數據訪問控制，服務于生產調度和指揮管理。
3 總結
礦山數字測繪體系為空間數據的獲取提供系統的技術支持，基礎數據來源渠道廣，獲取手段日益先進。GPS、GIS、遙感等測繪學科的核心技術，在礦山測量領域不可或缺。這些先進技術的飛速發展與應用，促使礦山測量取得了長足的進步，其理論研究和實際應用的不斷發展和完善，必將為礦山發展做出重大貢獻，隨著礦山測繪體系的逐步健全及其在礦山服務中的重要體現，數字礦山的建設與發展也將得到應有的重視，引導測繪學科步入一個新的發展高度。
參考文獻：
[1]王進選.數字礦山建設中的礦山測量[J].技術與創新管理，2009（5）.
【關鍵詞】礦井；自動化；數字化；智能化；發展
1 礦井的自動化與數字化
（1）礦井的生產系統。一個礦井的生產運行系統包括兩部分：一是生產系統，這一系統按所處的位置不同又可以分為井下生產系統和地面生產系統。按工藝流程可以分為掘進系統、開采系統、運輸系統和輔助系統。其中輔助系統主要包括通風系統、排水系統、提升系統、供電系統、保溫系統、和灑水系統等。二是管理系統，一般是指維持生產系統正常運行的縱向控制和管理系統，以礦井的地面調度中心為樞紐進行縱向管理。
（2）礦井生產系統的自動化數字化。隨著科學技術的不斷進步，無論礦井的生產系統還是輔助系統都配置了各自的自動化系統。這些自動化系統的設置都是為了滿足各自生產系統的功能實現和生產要求。所以大部分自動化系統都是一個縱向的管理系統，并且有各自的縱向管理方式。目前有些礦井正在研究各個自動化系統之間的橫向聯系問題。
數字化是指利用現代計算機多媒體技術把各種非電類的信號轉化成數字信號，然后用于信息的傳輸和處理以及應用于生產生活實際。數字礦井的提法源自“數字地球”，我國的科技工作者類似于“數字中國”、“數字城市”、等相應的提出了“數字化礦井”的概念。
數字礦井有兩層意思：一是將與礦井中有關的信息，例如礦井所處的地面地形，礦井下的地質情況、礦井的開采方案、井下工程進展等數字化，全面、詳盡地刻畫礦井情況；二是在礦井數字化的基礎上再融入所有相關生產要素信息如儲量、安全、機電、人員、生產、技術、營銷等，組成一個更有使用價值的多維的數字礦井。
數字化礦井的實質是“信息化”。首先，要實現礦井的數字化，必須要對礦井地理位置、生產運營、安全條件、設備與管理等各方面的信息進行搜集、傳輸、處理和應用，其次，搜集到的生產、安全、地理和設備等方面的信息通過通信線路實時傳送到礦井的地面調度中心，調度中心利用這些數據進行礦井的生產管理決策，才能實現了數字化生產。
礦井的 “數字化”其實是信息的表現形式。 “數字化”是信息的表現形式，而且是信息最高、最先進的表達形式。隨著計算機技術和網絡技術的快速發展，許多礦井的地理位置信息、生產情況的信息、礦井安全情況信息、設備狀況信息等各種信息從采集、傳輸都實現了數字化。在現代科學技術支持下的傳感器在采集信息的同時就可以對這些信息進行初步的處理和校正，這可以使信息更準確。同時還可以做到一根總線上掛多個傳感器，使得信息傳輸系統更高效和便捷。由于信息表現為數字的形式，因此搜集到的各種不同種類的信息可以在一個統一的平臺上進行傳輸和交流，這樣可以充分發揮信息的作用，使信息得到更大的增值。“自動化”是數字化基礎與目的。首先，與礦井有關的各種數字化的信息基本上來自于各種綜合自動化系統的傳感器，這些是礦井數字化的基礎。而綜合自動化的各種網絡和數據庫是數字化礦山的主要組成部分。其次，利用先進的人工智能控制理論建立的煤礦所需的決策支持系統，實現礦井安全、生產和效益的多目標優化。礦井的自動化是指礦井的機械設備或生產過程和管理過程在沒有人的直接參與的情況下，經過自動檢測、信息傳輸、信息處理、分析判斷、操縱控制，實現所要達到的目標。而數字化的目的正是為了實現這一自動化，最終目的是實現無人值守礦井。
2 礦井的智能化
2.1 礦井智能化的涵義
我國截至目前，礦井智能化對大家來說還停留在名詞層面。但是建筑智能化已經在我國普遍發展起來。我們在這里以建筑的智能化來探討礦井的智能化。首先建筑智能化是指隨著計算機技術、現代通信技術和自動控制技術的發展，建筑系統中的智能化系統越來越多，而建筑系統作為一個整體，必須要實現各個子系統之間的信息傳輸、交換和共享只有這樣各個系統之間才能相互協調相互聯動，從而將各個分系統有機組合在一起形成一個有機整體，解決這一問題的有效方法就是系統集成，這樣可以解決各個子系統之間的相互聯系和相互操作的問題。這就需要解決各個子系統之間的接口、協議和應用軟件問題。同樣，在建設礦井智能化過程中，生產系統、輔助系統、環境監測等各個子系統的自動化建設內容很多，同時，這些子系統之間的接口、協議、和與之匹配的應用軟件都要集成在礦井的智能系統之中。各個子系統之間的互聯性是關鍵。只有將礦井在生產運營中所有涉及到的自動化系統組成一個有機的整體能夠有效地互聯互通，才能稱之為智能化礦井。
2.2 礦井智能化的形成與發展前景
礦井智能化是在礦井自動化和數字化基礎上結合，是現代計算機技術和人工智能理論而形成的礦井生產運營的最為先進的模式。在一個大型智能礦井中將所有自動化系統都整合到一個大系統之中是不現實的。因此，在這種情況下往往會按照一定的原則，細化為幾個集成系統，常用的方法是將涉及礦井生產的掘進、開采、運輸和輔助等系統整合到一個綜合系統之中。將涉及環境監測和人員管理的整合成另外一個綜合系統。當礦井實現智能化以后，首先各個子系可以互連互控，同時又能夠自動運行。這樣可以減少礦井工作人員數量提高礦井的生產效率，其次，由于智能化系統操控簡單方便，從而降低了對操作人員的技術要求，不僅省時省力而且還在很大程度上減少了誤操作的幾率。對于管理者來說能夠得到的信息更全面、準確和及時有利于管理者迅速做出正確的決策。所以，自動化和信息化是智能化的基礎，而智能化是自動化和數字化的目標。要想實現礦井的智能化前提是必須要有各個子系統的成熟、先進、和可靠的自動化否則就不可能實現礦井的智能化，更談不上安全可靠的運行了。所以自動化數字化和智能化的區別是十分明顯的，自動化是指礦井的各個系統的獨立自動化。而智能化是指按照一定的要求對這些系統進行整合，使其互聯互控，組成一個有機的整體。
3 結論
隨著經濟和科技的不斷發展，各種新型技術不斷在采礦業中得到應用。以自動化、數字化并在此基礎上實現礦井生產運營的智能化，是科學技術和經濟發展的必然要求，是使我國采礦業實現高效安全生產的必要途徑。所以我國采礦行業特別是煤炭行業應該大力推行智能化礦井建設，不斷進行技術革新，建設高效、環保、安全的礦井。
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關鍵詞：六大系統；數字化集成；安全生產調度指揮
在礦山生產的企業中，安全問題是重中之重的一個問題，這對于企業的安全生產具有十分密切的影響，所以在近幾年來，國家大力提倡礦山生產安全的問題，保證金屬非金屬礦山井下的安全生產，六大系統的建設就是在這樣的背景環境下建立起來的，這六大系統分別是緊急避險系統、壓風自救系統、井下人員定位系統、監測監控系統、通信聯絡系統還有供水施救系統。通過對上述應用系統的運用可以促進更加高效的運行，采用統一決策的方式以增加救援的時間，并且還能提高整體的協調能力，所以說六大系統的應用對現實礦井生產工作是具有重要意義的，這是實現智慧礦山建設的根本保證。
1 地下礦山安全避險六大系統信息化建設的實現
從硬件上來看，六大系統主要是在礦山井下布置了不同的傳感器對信息進行接收，并且將接收的信息采集起來存儲在服務器上，在經過進一步的處理以及分析以后，在安全指揮調度之下就能顯示在顯示屏上，這樣就實現了遠程操作的可能，安全生產調度中心可以采用語音廣播或者是無線手機等設備向井下傳達任務指令，也能隨時發現他們的工作猶，這樣一旦出現危險，也能在第一時間幫助井下的工作人員撤離，最大化的降低損害。所以說系統集成在礦井下的實現對于當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行。
在系統集成中，主要是通過以下幾方面實現的，首先是三維瀏覽系統模塊，這一模塊主要是建立起了一個真實立體的三維模型，能夠采用動態的方式體現豎井巷道的工程，并且將采場與之聯系在一起，一旦通過某個事件觸發到了漫游過程時，就能顯示出礦山的重點部位以及設施等情況，這樣就能更加直觀的掌控運輸、排水以及冶煉等生產環節，讓工藝流程更加順暢。還有一個組成部分是三維GIS系統，這一系統的建立主要是對礦山的重點設備信息進行建立，從中能夠調用出所需要的GIS信息，這樣一來工作就會變得更加簡單有效，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人員進行更加準確的定位，將工作人員的實時位置顯示出來，在定位基站三維空間的基礎上將人員與設備進行鎖定，這樣就能從數據庫中統計出人員數量，記錄下相應人員的具置，并且與三維空間豎井巷道的模型相互結合在一起，以達到一種人員軌跡的三維回放效果。通過對人員位置以及數量的統計可以知道，與傳統的二維相比，這種定位更加精準，也更能保證工作人員的生命安全，可以真正的實現準確定位的效果，對于今后的工作來說有助于采用合理的方式進行調度管理。
安全生產調度指揮系統。安全生產調度指揮系統通過三維可視化平臺對現場采集數據進行實時分析和仿真模擬，給應急救援、逃生避災等提供科學決策和調度指揮方案。（1）逃生避災路線。在系統集成平臺上實時進行監測分析預警，對于突發事件，系統立即通過對監測監控數據以及災害周邊環境的智能分析，自動生成最佳逃生避災線路，為應急逃生及調度指揮提供可靠依據。（2）逃風線路。通過對礦山傳輸的監測數據和生產數據經過整合分析，自動生成通風線路，當火災或水災發生時，為處于危險中的人員提供避災路線，自動生成的通風路線圖。（3）應急救援方案管理。系統通過三維空間分析，結合各巷道屬性，生成各種災害的逃生路線及應急救援路線，并據此生成應急救援方案；當井下巷道等條件發生變化時，通過數據庫能及時更新巷道模型和逃生、救援路線，從而更新應急救援方案：同時，通過對事故的現場模擬及影響模擬，實現應急救援方案演練。
2 地下礦山安全避險六大系統信息化的特點
高可靠性。光纖以太環網能確保數據傳輸的可靠性，當某一點發生故障時，系統能在若干毫秒內自動切換到環網的另一端進行傳輸，并向調度中心發出告警，以便讓維護人員進行維修恢復。
三維可視化集成各應用系統。通過精細建模，虛擬礦山安全生產環境，真實再現生產運行狀況，實時進行三維可視化瀏覽、查詢和分析。
系統快速建模與實時更新。礦山生產過程是在不斷進行的，該系統隨著井下巷道工程、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，對地形、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、運輸軌道、采礦設備、三維管網等實現完全自動的快速建模，從而可有效防止因更新不及時而導致井下安全數據的丟失或失真。
易擴充性。本系統不僅僅是對單個系統的數據獲取、過濾和分析，而是集成礦山各種應用系統信息于一體的開放式平臺，因此無論是已有的各種監測監控系統還是新建設的系統，都可以快速的集成到平臺中去，從而具有非常方便的易擴充性。
安全系統有效集成，便于科學分析與綜合調度指揮。通過三維可視化平臺有效集成安全避險六大系統，通過仿真模擬、事故推演等進行安全分析，應急救援，調度指揮。
3 六大系統信息化的應用
安全避險六大系統數字化集成系統在金礦運行的工作穩定可靠，對金礦安全、生產管理尤其在生產安全調度指揮、事故應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，取得了很好的經濟效益；系統硬件軟件隨應用增多正在不斷擴充中；系統展示效果非常好，讓金礦領導和外來參觀人員十分滿意，取得了很好的社會效益。
結束語
通過軟件、硬件的結合，不僅實現了地下礦山安全避險六大系統的集成，還實現了很多其他功能，比如選廠監控監測系統、尾礦庫監測系統、安全專家系統等，并且能輕易實現很多拓展功能，如地表塌陷監控監測系統、巷道變形監測系統等，同時各子系統間相互支持、相互配合，能實現更多的礦山安全生產調度管理應用，為礦山企業的生產和安全管理提供了強大的工具。
參考文獻
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[關鍵詞]物聯網；數字礦山；生產過程監控系統；安全監控系統；智能化物流系統
中圖分類號：TP 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）17-0208-01
0 引言
近年來，我國經濟快速發展，對礦物原料需求量不斷加大，礦業開發規模不斷擴大，但生產效率不高和生產安全問題已經成為社會關注的熱點。究其原因，礦山管理方式落后是其重要因素。顯然，采用現代技術對礦山進行管理已經成為當前的迫切需求。
近年來興起的物聯網技術在多個領域得到了應用。作為先進的信息獲取和處理技術，物聯網已經在醫療、工業、農業、商業、公共管理、國防等領域得到了廣泛應用，是促進未來經濟發展，構建和諧社會的重要手段。
在礦山生產過程中為提高生產效率和保障生產安全，對作業人員、移動設備、物流的安全與位置都需要進行實時準確監測和定位，物聯網是當前實現這一過程和目標最適宜的技術。
1 物聯網及其礦山應用背景
物聯網是新一代信息技術的重要組成部分，其英文名稱是“The Internet of things”。由此，顧名思義，“物聯網就是物物相連的互聯網”。這有兩層意思：第一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。
物聯網正是通過各種信息傳感設備，如傳感器、RFID技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術，實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，與互聯網結合形成的一個巨大網絡。其目的是實現物與物、物與人，所有的物品與網絡的連接，方便識別、管理和控制。
然而，礦山井下生產具有環境惡劣、安全隱患多、通信聯絡困難等特點，這對數字礦山信息化建設提出了較高的要求。此外，礦山自動化、數字化、信息化建設不僅是保證井下作業安全所必需的，也是提高礦山生產效率的必由之路。雖然這些年礦山機械化、自動化生產水平有所提高，但是總體上，我國大部分礦山生產過程中的數字化、信息化建設都還處于起步的階段。現有設備處理數據的實時性、準確性和數字化裝備的普及程度仍有巨大的改進空間。目前井下許多機械化、自動化設備仍處于信息孤島中，無法實時與井下其它設備和井上監控設備進行信息交換，企業無法實時獲得井下各種設備的工作狀態，井下人員的工作情況及工作環境因素等安全狀況，這不僅限制了礦山總體生產效率的提升，也給礦山的安全生產埋下了不少隱患。因此提高整個礦山的物聯網應用水平，較好實現生產管理的現代化、信息化成為礦山企業發展的迫切需求。
2 物聯網在數字礦山建設中應用
2.1采礦生產過程實時監控系統
礦山地下開采受條件限制，一般在生產環節中無法及時發現異常情況并采取有效的措施，因而導致生產指揮滯后資源利用率下降、嚴重時甚至引發重大事故的問題。建立實時監控系統，采用WSN（無線傳感器網絡）、WIFI（一種局域網內的無線傳輸協議）、RFID（無線射頻識別）等技術，構建礦山智能感知網絡體系。利用射頻、紅外、激光等傳感器，實時感知人員、設備、環境狀況，以及爆破、出礦和運輸三個關鍵工序中的生產狀態。應用IIC、SPI 、USB、3G/GPRS或嵌入式以太網等接口技術形成礦山智能感知網絡。通過多信息源數據融合共享，實現礦山綜合監控系統，解決采礦安全生產過程的可視化，生產作業計劃的最優化和調度指揮決策的智能化問題。
2.2安全監測監控系統
安全生產是礦山企業的重要管理內容，不同與一般工業自動化，其生產人員和設備及材料處于流動狀態，生產環境也處于變化過程中，且屢有突況發生。因此，礦山生產安全管理首先就需要對作業人員、設備、材料進行定位與流向監測，同時需要采集工作環境參數。
目前一般正規礦山在礦井基本都裝備了安全監控系統和人員定位系統，但監測、定位過程大多依賴于傳統的人工呼叫系統。利用物聯網技術可形成安全監測監控系統，主要包括由標識卡、讀卡器、網絡傳輸系統、上位機與系統軟件組成，實現人員和設備定位、工作環境參數采集和數據傳輸等功能，將井下人員和設備位置自動向系統發送位置信息，對不同礦種礦山生產安全要求的環境參數（如煤礦中需要測定甲烷、氧氣、二氧化碳、溫度、濕度）經自動測定后上傳至上位機后進行記錄分析和預警，有突發事件時及時將情況發送到井下按照規劃好逃生路線撤離現場。對危險品管理與物流管理系統協同使用。
礦山開采過程中存在的高陡邊坡、尾礦庫、排土場、地面塌陷、地壓等重大危險源。以重大危險源監測、預警、應急處理為目的，以國家突發事件應急預案為依據，以地理信息系統（簡稱GIS）為基礎平臺，通過強大的綜合信息處理和分析功能結合物聯網技術，在災變危害評價的基礎上，提供礦山重大危險源的動態監測、預警，以及對作業場安全模擬分析和變化趨勢分析。
通過物聯網，將各個獨立的監測對象進行聯接，基于GIS技術，采用B＼S與C＼S的混合結構，應用有限元、神經網絡等分析手段，實現基礎空間數據庫、重大危險源管理、危險品管理、危險源監測、危險源綜合信息查詢、預警分析、變化趨勢分析、應急指揮等功能，并利用數字化信息化技術建立重大危險源安全管理過程自動監控應急預警一體化系統
2.3 智能化物流系統
礦山生產過程物流主要是生產所用材料、采出礦石和廢石。礦山生產都需要消耗大量炸藥，許多礦難的發生都與炸藥的使用與管理的不當有關，因此對炸藥流向管理是極為重要的管理環節，傳統上一般采用登記領用方式加以管理，難以準確控制。在物聯網系統架構內利用二維碼識別與管理技術對炸藥流向進行管理，同時與人員定位系統、運輸車輛管理系統協同使用，實時記錄炸藥的出入庫、領用人員身份、使用炸藥的火工人員運動軌跡、放炮時間點危險區域內人員、車輛隔離等情況；礦石和廢石流向與定位主要通過對運輸車輛/機車管理實現。
