时间：2023-08-16 17:29:29
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇安全生产数字化，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
一、指导思想
以关于安全生产工作的重要批示和讲话精神为指导，坚持科学发展、安全发展理念，建立以生产经营单位（含学校、医院、影剧院等具有较高安全风险的事业单位，下同）分级分类管理为基础，以隐患排查治理标准体系为支撑，以网络信息系统为平台，以生产经营单位自查自报、部门实时监控为核心的新型隐患排查治理工作体系，健全隐患排查治理长效机制，逐步形成情况能掌握、过程能记录、责任能明晰、监管全覆盖的安全生产隐患排查治理工作新格局，全面落实生产经营单位安全管理主体责任和行业主管部门直接监管、安全监管部门综合监管、地方政府属地监管责任，切实防范和遏制各类生产安全事故。
二、实施步骤
（一）制定方案，动员部署（2013年11月）
各责任单位根据全市统一部署，结合实际，制定隐患排查治理“两化”体系建设实施方案，组建“两化”体系建设工作领导小组和工作专班，细化工作职责、内容和程序，进行动员部署。
区政府成立隐患排查治理“两化”体系建设工作领导小组，领导小组办公室设在区安监局。
（二）调查摸底，分类分级（2013年11月-2014年2月）
1．摸清底数。按照属地原则，各街办乡、管委会分别对辖区内所有生产经营单位开展摸底调查，掌握其类型、规模、产品、原材料、安全生产相关情况等基础信息，督促填报《生产经营单位安全生产基本情况调查表》（附件1），建立基础信息电子档案；区直各行业主管部门对直接监管的生产经营单位同步开展调查，为分类分级监管奠定基础。
2．分类汇总。在全面摸底调查的基础上，按照分类要求，对生产经营单位按工业生产、矿山开采、化学品、烟花爆竹、工程建筑、道路运输、水上交通、人员聚集和其它共9大类进行分类统计（附件2），建立基础台帐。
3．监管分级。在9大类企业中，按生产经营单位安全生产工作的风险高低和难易程度分为重点监管、一般监管和自主管理三大类。
（1）分级及监管权限划分
重点监管生产经营单位主要指矿山、危化品、烟花爆竹以及其它规模以上生产经营单位。生产经营单位按规模大小、风险高低、安全监管工作难易程度分A、B、C、D四级。A级按行业分类由省安全生产综合监管部门或行业主管部门负责监管；B级按行业分类由市安全生产综合监管部门或行业主管部门负责监管；C级按行业分类由县（市、区）安全生产综合监管部门或行业主管部门负责监管；D级按行业分类由乡镇（街办）负责监管。
一般监管生产经营单位指重点监管以外的风险程度一般的中、小型生产经营单位。一般监管生产经营单位原则上由县级安全生产综合监管部门或行业主管部门负责监管。
自主管理生产经营单位指风险程度不高的小型、微型生产经营单位。自主管理生产经营单位原则上由乡镇（街办）负责监管。
（2）重点监管生产经营单位分级确认
对重点监管生产经营单位按行业进行分类统计，确定纳入本级监管的生产经营单位名单和建议由上级部门监管的名单，并填写《分级监管生产经营单位名单确认表》（附件3），报区“两化”体系建设办公室。
区“两化”体系建设办公室根据各责任单位上报的生产经营单位名单，研究确定由区级负责监管的名单，提出建议由市级负责监管的名单。
（三）编制指南，培训人员（2013年11月-2014年3月）
1．编制指南。按照省安监局分行业编制的《隐患排查指南》样本,各生产经营单位对照本行业隐患排查标准，结合本单位实际，制定个性化的隐患排查指南，明确排查事项、排查部位、排查频次、治理要求、责任单位及责任人员，为录入“两化”系统作准备。
2．建立信息管理员和信息员队伍。区安全生产综合监管部门及行业主管部门、各街道办事处、乡人民政府、区经济开发区管委会、解放路步行街管委会根据工作任务确定信息管理员；各类生产经营单位确定信息员。
3．分级培训。区行业主管部门、各街道办事处、乡人民政府、区经济开发区管委会、解放路步行街管委会的信息管理员和辖区内生产经营单位的信息员由区安监局负责组织培训。培训内容为基本信息录入、企业安全检查标准、安全隐患自查自报工作的方法及步骤、数据库操作等。
（四）登录系统，两化融合（2014年4月1日-2014年12月）
1．各级信息管理员、各生产经营单位信息员登录省“两化”管理系统，填写注册信息进行初始注册，经审核通过后登录该系统,并补充完善本地、本行业、本单位相关基础信息。
2．各生产经营单位根据系统提供的《省安全生产事故隐患排查标准》或本单位编制的《隐患排查指南》，实施不漏项的安全检查和整改，并将检查及整改情况录入系统。
3．各监管部门根据分级监管权限，对监管对象隐患排查治理工作全程实时监管。对系统反映连续15天没有开展隐患排查治理工作的，实施有针对性地执法检查，并将执法文书上传系统。
（五）总结完善，全面覆盖（2014年12月-2015年12月）
“两化”体系建设单位要进行认真总结，不断完善系统运用。从2014年12月起，请各责任单位分别制定“两化”体系建设实施方案，全面推行。2015年实现“两化”体系全覆盖。
三、保障措施
（一）政府主导，部门联动。建设隐患排查治理“两化”体系是区政府确立的一项安全生产重要制度。为强力推进全区“两化”体系建设工作，区政府成立区安全生产隐患排查治理“两化”体系建设工作领导小组，区政府分管安全生产工作的副区长任组长，区政府办分管安全生产工作的副主任和区安监局局长任副组长，各街道办事处、乡人民政府、区经济开发区管委会、解放路步行街管委会及区直各行业主管部门分管安全生产工作的负责人为成员。领导小组下设区“两化”体系建设办公室，办公室设在区安监局，具体负责“两化”体系建设工作的组织、指导、协调、推进。
[关键词] 物联网 数字化煤矿 生产监控
引言
在我国经济发展中，煤炭行业占据着举足轻重的地位，同时煤矿安全生产也关系到人民群众的生命和财产安全，各级政府也在不断地采取新措施来保证煤矿的安全生产[1]。随着物联网时代的到来,物联网技术同样可应用到煤炭行业，进而加快煤矿的数字化建设。本文将物联网技术应用到数字化煤矿生产监控系统建设中，以降本增效为目标，能够提升我国煤矿企业的数字化水平。
一、物联网的相关概念
1 物联网的定义物联网，是在“互联网”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。严格而言，物联网的定义是[2]：通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。
2物联网的体系架构感知、互联、智能是物联网存在的基础，因此学术界将物联网划分为三个层次：底层是用来采集数据的感知层；中间层是进行数据传输的网络层；最上层则是应用层。
物联网感知层能够获取真实世界中的数据，是物联网发展和应用的基础。通常，感知层包括数据的采集、近距离传输：首先通过传感器等先进的设备来采集数据；而后通过蓝牙、红外、现场总线等数据传输技术来传递采集的数据。
物联网网络层的基础是现有的通信网及互联网，是对现有网络技术的拓展，能够利用长距离有线和无线通信技术、网络技术等各种数据传输技术，把感知层采集到的数据信息可靠安全地进行传送，为数据在远端进行智能处理和分析决策提供强有力的数据支持。
物联网应用层是数字化信息技术与行业专业技术的深度融合，能够结合行业需求，进而实现智能化。应用层充分体现了物联网智能处理数据的特点，把感知和传输来的信息进行分析处理，并提供正确的决策，实现智能化的管理，为用户提供丰富的特定服务。
二、数字化煤矿的概念
“数字化煤矿”主要指利用计算机和各种网络技术来实现对井下设备的自动控制，同时把煤矿的井下环境信息、设备工况信息呈现在统一的网络平台上。调度室能够实时把握以网络为核心的物联网系统，构成数字化、网络化、模块化的新型煤矿生产监控系统。
建立完整的煤矿四维地理信息系统是实现数字化煤矿的基础。以此能够建立起精细的煤矿三维地质模型、二维电子矿图、井巷工程以及数字化地面物理模型，这样能够对煤矿按照时间顺序、空间顺序（地理位置）进行可视管理和透明管理。同时利用先进可靠的传感器和监控监测技术，管理地面的各种生产活动，动态的监控井下一通三防、机电运输、水文地测、采掘工程各种生产情况变化，进而能够实时的掌握煤矿的生产设施、生产进度的各项数据指标。
建设数字化煤矿，能够提高煤矿生产效率、增加安全系数、增强企业的活力与竞争力。煤矿数字化建设，也是资源调度、指挥决策、抢险救灾的重要手段，能大幅度地提高抗灾救灾能力。
三、物联网技术在数字化煤矿生产监控中的应用
煤矿安全生产关系到国家经济的发展和人民群众的生命财产安全。如何强化煤矿安全管理模式，实现管理的现代化、数字化已成为国内外煤矿企业关注的重点。基于物联网的全面感知、可靠传送、智能处理这些特点，将物联网技术应用于煤矿生产过程中，不仅能够提高煤矿的安全生产，同时也能推动其信息化、数字化发展。以下就物联网在数字化煤矿生产监控中的应用进行分析与展望。
1监控矿井环境煤矿的井下生产系统复杂、工作场所黑暗狭窄、采掘工作面随时移动、地质条件不断发生变化，这就要求对煤矿的生产环境进行准确的监控，主要包括对井下空气的监测、对井下设备的监测等。基于物联网的安全监控系统，主要用来监测空气质量以及设备的运行情况，具体来说就是对井下的空气中的瓦斯、一氧化碳、二氧化碳浓度的监测，同时监控风速、温度等环境参数，并实时监控地面、井下的各种设备的开／停、馈电等状态，为煤矿生产提供实时的、连续的、远程的管理。基于物联网的安全监控系统，分为井下和地面两部分，井下部分利用各种设备来采集各种有效数据进行，然后传送到地面中心站；地面机房中心站主要负责接收从井下传输过来的数据，然后通过地面监控子系统对各种数据进行处理分析，以曲线、图形或报表等形式显示数据；并支持各种查询统计功能。
2 监控井下人员建立可靠实用的井下人员定位系统，提高对井下人员的监控和调度，增强发生事故时井下人员的快速反应能力，以改善煤矿的安全生产管理有着重要的现实意义，因此，基于物联网的人员定位系统应运而生。基于物联网的人员定位系统主要由无线信息采集网络和以太网有线网络组成。无线网络可以覆盖整个巷道，进行人员信息的采集和传输；有线网络主要进行数据在井上的传输和处理。基于物联网的人员定位系统工作原理为：识别卡由下井人员携带；读卡器通过发射天线发送一定频率的射频信号；读卡器和识别卡之间利用无线射频方式进行非接触双向数据传输。当识别卡进入读卡器的天线信号有效区域内时，读卡器对接收的信号进行解调和解码，然后通过工业总线传输到分站；分站通过采集读卡器传过来的识别信息，发送至地面传输接口或环网交换机，最后经数据采集程序处理写入数据库服务器。
3 监控生产环节煤矿的生产系统比较复杂，要实现对整个煤矿的实时监控，就也要关注煤矿的生产环节，这样就可以杜绝领导指挥与矿井实际生产情况相脱节的现象，实现了网络控制与矿井实际同步，真正推动了煤矿安全生产“物联网”的发展。基于物联网的数据上传系统，能够利用计算机网络、通信、数据库等技术，把煤矿监控系统采集的瓦斯数据和人员定位系统采集到的人员信息数据等传送到上级管理部门，以便建立上级部门与煤矿之间的联系。通过上传的各种数据，上级管理部门能快速地掌控下属各煤矿的生产情况及安全形势，实时预测煤矿的潜在危险，及时发现事故隐患并进行排查整改，为进一步的管理决策提供了强有力的实时监控数据支持。
基于物联网的工业电视监控网络系统，也是煤矿安全生产“物联网”重要组成部分。工业电视系统采用国内外先进的各种监控设备，在井下采煤面、煤仓、皮带机以及地面重要区域安装摄像头，将收集到的图像视频传输到调度室。利用工业视频监控系统，地面监控调度人员可以直接对井下的各个环节进行实时监控，及时发现问题及时解决。
本文主要介绍了物联网的相关知识，同时分析展望了数字化煤矿的应用前景，然后结合目前我国煤矿行业的发展水平，把物联网技术应用到数字化煤矿安全监控系统中。利用安全监控系统、人员定位系统、数据上传系统、工业电视系统等先进的物联网技术，实时监控煤矿井下生产中的各个环节，从而为生产指挥调度提供了有效的手段，也为各级领导监督指挥决策提供了重要的依据。
参考文献：
关键词：数字化系统；黄金矿山；安全系统；定位系统；通信系统
中图分类号：TD672 文献标识码：A 文章编号：1009－2374－(2011)19－0105－02
黄金矿山是我国目前开采的重点项目，在现代化生产技术广泛运用的同时，先进的数字化系统技术得到了推广。早期传统的安全管理模式难以满足高难度作业的需要，不仅影响了作业生产的效率，也增加了矿山安全事故的发生次数。随着计算机技术、电子信息自动化技术等不断发展，在矿山安全系统中采取数字化系统则是必然的选择。
一、矿山安全数字化系统建设的意义
安全生产不仅是现代矿山开采的生产理念，更是科学发展观中“以人为本”的必然要求。矿山开采业一直都是我国的“危险行业”，每年因意外事故伤亡的人数普遍增多，给企业、个人和国家都造成了巨大的损失。为了保持矿山开采流水线的正常作业，减少人员伤亡和设备损坏等安全事故的发生，企业需引进先进的数字化安全系统。其作用表现在：
1.快速传播信息。矿山开采中每部有线电话之间的距离大概有几公里长，由于井下恶劣环境引起电缆连接可靠性差，通话声音信号质量差，信息传输时间长则很容易耽误抢险时机。如果采用以光纤计算机局域网络为骨架的无线通信系统，矿工们在井下工作，可随时将井下的生产和安全情况汇报到井上，井上调度中心也随时调度指挥井下作业，便于生产调度和及时处理突发事故。
2.实现远程调控。通过人机定位确定矿工和电机车井下位置，利用手机、定位卡等及时进行人员分布信息传递，形成高效率的信息传输、管理系统。实现井下作业管理人员与电机车定位跟踪与远程调度指挥，在事故发生时能够及时得到准确的人员分布资料，有利于搜救工作的迅速展开。这样既方便矿山安全管理，又方便矿山生产调度指挥，提高工作效率和工作质量，提升管理手段和水平。
3.减小事故损失。新时期科学发展观念倡导可持续发展，矿山企业实现生产监控视频化、环境监测数字化、工作人员和机车定位化、通讯畅通化、广播报警网络化、过程控制自动化和调度指挥科学化，达到事前实时监测预警，事后及时应急救援，将损失降到最低。
4.提升安管效率。运用现代通讯、自动化、电子信息、数字矿山、虚拟仿真和网络技术服务于安全生产工作，通过统一平台进行安全管理各系统有效集成，建立高效灵敏、反应快捷、运行可靠的安全生产监测预警与决策指挥系统，提高安全生产监督、管理、预警和指挥的信息化水平和工作效率。
二、创建新型系统需要坚持的原则
安全生产数字化系统技术是多项先进技术的综合体运用，其包括计算机网络技术、远程测量控制技术、语音通讯技术、视频传输与存贮、智能卡应用等，其是高性能、高标准的安全管理系统。但矿山企业在引进这种系统时，必须要掌握足够的产品功能信息资料，在构建数字化系统时能保证与现实开采作业流程、生产环境条件、安全生产管理要求相符。因而，在创建信息安全系统时需要坚持几个原则：
1.标准原则。标准原则是矿山安全系统构建的首要条件，其必须要保证系统结构、功能与国家工业化生产标准一致，这样才能合法、合格地投入到现实运用中。就目前现有的矿山企业管理文件来说，主要坚持的标准原则集中为系统的构造组合上。
2.实用原则。若安全系统建设结束后，经调试运用发现系统不具备理想的功能，则显然不符合新时期矿山生产作业的需要。这就需企业能保证系统的设计和开发具备多元化功能，以此来满足用户应用需求为目标，系统结构简洁、清晰、实用。
3.技术原则。新时期开采业更加注重技术运用，技术是矿山安全生产的保证，构建安全系统过程中应该积极引进先进的安全技术，如：远程控制技术、状态监测技术等。这样可以摆脱人工安全管理存在的不足，让矿山安全管理能实现自动化运行模式。
4.经济原则。矿山开采生产需要投入较大的成本资金，若安全系统构建失败则会引起巨大的经济损失。因此，在建设数字化安全系统时，必须充分考虑经济原则，尽可能减少系统构建的成本投资。在满足系统功能要求的前提下，创造更大的经济效益。
三、定位、通信系统
目前，很多矿山企业在处理安全事故问题上存在不足，常常会因为无法准确、及时地判断故障发生点而耽误了急救时间。经长期研究分析，对矿山井下设计定位系统、无线通信系统，可以在短时间内确定故障(事故)发生点，减短了故障处理时间。系统构成包括：定位通信基站、定位器、定位卡、井下手机、语音网关和对讲系统等。
1.通信基站。基站安装在巷道或工作面，用来接收定定位卡／手机的无线信息，并将接收到的信息传送至上一个分站或传输接口，也将来自上一个分站／传输接口的信息发送至定位卡／手机上，或传输给下一个分站。当两基站问需要加密定位时，可增加无线定位器，进行精确定位。
2.定位卡片。定位卡主要是为了让井上指挥人员能及时掌握井下人员的实际位置，即便是人员位置移动变化后，井上负责人也可以根据卡片显示找到人员所在处。所有下井人员和机车各携一张，该卡不断地自动向通信分站发送信号，遇异常情况时可发送报警信号，也可接收撤离通知。
3.矿用手机。早期采用的有线电话之间的距离相隔几公里，严重影响了信息传播的速度。矿用本安型手机是专门为矿井设计的无线通话终端设备。通过该手机可方便实现井下与井下、井下与井上通话。该手机具有便捷、可移动性、使用方便等特点。
4.语音网关。对安全事故及时定位判断，为急救人员的工作提供方便，这是保证矿山安全生产的关键工作。语音网关主要功能是实现井下手机与井下固定电话以及外部公网电话的互相通话，在事故发生后井下人员可及时将情况反映上井上以制定针对性处理方案。
四、对讲、广播、报警系统
分析广播、报警系统之前，我们需要了解远程监控系统，这是广播、报警系统建设的前提条件。目前远程监控系统主要采用的是网络视频监控系统，其是由摄像、传输、控制、显示和记录四部分组成。具有多任务操作和分布式处理功能，在紧急时刻可确保系统快速响应，及时有效地处理紧急事件和报警。有了视频监控系统后，对讲、广播、报警系统的功能发挥则更加快捷。
1.引导功能。当井下发生突发事件时，在地面调度中心能够控制井下矿房及巷道里的照明灯有规律的闪烁，以警示现场作业人员迅速撤离作业地点。在巷道及矿房口安装扩音喇叭，地面调度中心通过扩音喇叭进行广播喊话，指挥引导井下人员沿指定路线有序撤离。
2.广播功能。议案包括定点广播、独立广播、全体广播等几个形式，每种广播的作用都不一样。如：定点广播可对任意区域进行定点广播及照明灯控制；独立广播可独立地对某一区域进行广播而不干扰其它区域，也可同时对几个区域进行广播。
3.远程功能。广播、报警系统需配合远程控制功能使用，其可利用现有的网络资源，不需要为新建监控系统铺设光缆、增加设备，轻而易举地实现远程视频监控；授权用户可通过企业内部网或Internet浏览视频监控实时画面，实现远程视频监控矿山重点部位安全情况。
【关键词】数字矿山；设备智能化；高速传输网络；三维建模
引言
矿业是全球经济持续发展的基础，它提供了约95%的能源和80%的工业原料[1，2]。近年来，现代高新技术和信息科技为世界矿业带来了前所未有的发展机遇，矿山发展日新月异，传统矿业正迈入一个信息化、自动化、智能化的崭新而充满活力的科技发展领域 [3]，比如“智能化矿山”、“数字矿山”、“远程采矿”、“自动导向设备”、“GPS全球定位调度系统”等诸多新概念不断涌现。
所谓智能化矿山，是指采用现代高新技术和全套矿山自动化设备等来提高矿山生产率和经济效益，并通过对生产过程的动态实时监控，将矿山生产维持在最佳状态和最优水平。智能化矿山的基本要素包括：矿山信息与数据采集系统、双向高速矿山通讯与信息网络系统（实时监测和控制）、计算机信息管理系统、矿山计划、调度和维护系统、与矿山信息网相连的自动化机械设备、与公共网络相连的通讯和监测系统。
1 数字化矿山发展现状
随着我国煤炭工业整体快速发展，国内矿山自动化、信息化建设也取得了一定的成效。但是涵盖煤矿安全、生产、运营全过程的数字化矿山整体还处于起步阶段，主要存在一下几个方面的问题。
（1）数字矿山是一个复杂的系统，涉及煤矿地质勘探、规划设计、建井施工、安全生产、经营管理的全过程，许多信息需要持续利用共享，然而各环节信息化方式和水平不同，数据格式兼容性差，信息不能重复利用，信息孤岛现象严重。
（2）数字化矿山的建设理念多样，如煤矿数字化技术的主要任务是通过开发各种接口， 将自动化项目集合于地理信息数据系统与总调度室，从而实现煤矿可视化集中监控[4]。构建以矿山空间信息描述为主框架，整合煤矿安全生产信息和管理信息的数字化矿山基础信息平台。通过数字化矿山管理平台提供的企业真实生产环境和状态，建立全息化应急管理系统。数字化矿山就是一个矿山范围内的以三维坐标信息及其相互关系为基础的信息框架，并在该框架内签入所获得的信息总称[5]。
（3）煤矿地质条件复杂，环境恶劣，瓦斯、粉尘、水害、顶板事故、火灾隐患难以探测和辨识，大型事故时有发生，目前的数字化矿山解决方案中缺乏安全保障体系[6]，没有实现地面井下所有对象的透明管理，也没有兼顾工艺的先进性、设备的可靠性、环境的安全性， 抗灾能力较弱，无法发挥数字化矿山总体预警的作用。
（4）在技术层面上，能承载数字矿山海量信息平台的技术首选3DGIS。而3DGIS理论与煤矿对数字矿山适用性的客观需求差距较大。数字矿山需要3DGIS作为框架支撑技术，而3DGIS技术只在三维可视化渲染引擎方面比较成熟，在通用的三维建模算法、三维空间分析、三维空间信息存储引擎等关键技术方面仍在探究阶段，通用的商用3DGIS平台还没有出现。但煤矿建设数字矿山不仅要求可视化地进行三维模拟和虚拟再现矿井生产环境及相关现象，更主要是能够仿真化地模拟分析矿井采煤、掘进、供电、运输、通风、给排水等生产系统运行过程和灾变过程，实时采集相关环境与工况参数，按照各业务系统的运行原理进行空间分析，最后实现自动化地预警矿井灾害和启动安全预案，为安全生产起到真正的辅助决策作用。由此可见，3DGIS 支持与实际需求还有一定差距。
（5）煤矿所处的环境复杂、不确定因素多、相关专业多、生产系统工艺复杂、技术设备智能化水平低、采掘现场的许多工况参数尚无法获取，这些都制约着数字矿山的发展。
2 关键技术
2.1 设备智能化
设备智能化是指该设备具有完备的检测 （设备的运行参数和空间位置 ） 和控制执行功能，并能通过接口与第三方进行信息交互。随着技术的发展，矿井设备智能化有了一定的改善，但总体水平比较低，矿井生产的主要设备如综采和综掘成套装备的电控智能化只在电液控制方面有所突破，综采工作面的采煤机、刮板输送机、转载机等主要设备智能化程度较低，
相关工况参数难以获取。主通风机、水泵、供电设备、带式输送机、地面洗选成套装备等可以通过加载第三方传感器和 P LC 控制等方式实现运行工矿参数的监测和自动控制，设备本身的智能化程度较低。矿井地质测量和定位设备的智能化也是数字矿山在设备层面上的一个瓶颈。主要设备的智能化是数字化矿山的基础。
2.2 高速传输网络
煤矿生产包含采掘、运输、提升、供电、通风和排水等多个环节，决定了矿井监测、控制子系统异构的特征，集成和整合子系统需要统一的传输平台，而可靠稳定的矿井高速网络是传输平台的首选。随着信息技术的发展，工业以太环网、无源光网络 （ GEPON ）、SDH等技术广泛应用于煤矿，构成了矿井主干的高速信息网络。该网络承担矿井数据、图像和语音的实时传输任务，但工作面、掘进巷道等地方是网络覆盖和高速接入的难点，这些地方恰恰是数字矿山信息的重要节点，高速接入、传输这些节点的信息目前是矿井高速网络的瓶颈。因此，矿井末端节点的高速接人和传输技术是数字矿山研究的重点，各种无线传输技术 （ WiFi、izgBee ）、光纤传感器网络技术、专业现场总线技术的研究已成为研究的热点。
2.3 三维建模算法
三维空间构模方法研究是目前3DGIS领域研究的热点问题。在过去几年中，提出了20余种空间构模方法。其中空间构模方法可以归纳为基于面模型（Facial Model）、基于体模型 （ Volumetric Model）和基于混合模型（Mixed Model） 的三大类构模体系。数字矿山需要针对矿井特征的实际建模需求和不同的矿用对象研究不同的构模算法，为了实现专业系统空间分析功能，要求模型结构必须顾及拓扑关系。
3 结语
综上所述，数字矿山需要在企业高速网络环境下建立一套集矿井基础数据 （ 空间、属性） 实时有效采集、准确传输、存储管理、科学分析、可视化表现、自动化控制、智能化预警和信息反馈的矿井综合自动化安全生产系统；需要建立以矿井监控数据、空间数据为基础 ，以矿用对象库为核心的统一的数字矿山基础信息平台，构建按生产系统划分主题的具有完整内涵的煤矿数据仓库；开发具有煤炭行业特征的专业化3DGIS支撑平台，为基础数据的组织管理和可视化提供机制和保证；基于数字矿山基础信息平台开发以矿井安全生产、经营管理为核心业务的应用系统，最终实现矿山资源与开采环境数字化、技术设备智能化、生产过程控制可视化、信息传输网络化、生产管理与决策科学化的发展目标。
参考文献：
[1]古德生.地下金属矿采矿科学技术的发展趋势[J].黄金，2004（1）.
[2]谢和平.21世纪高新技术与我国矿业的发展与展望[J].中国矿业，2002（1）.
[3]张爱民，杨建伟，徐聪等.矿山数字化探讨[J].矿山测量，2011（5）.
【关键词】矿山测量;数字化;应用
1 矿山测量中数据采集的数字化运用
矿山测量的重要内容之一就是准确及时将矿区地表形态、矿物产状、矿区地质条件和回采工作面，包括各种巷道之间的关系以矿图的形式反映在图纸上。
由于地下矿区的地形、地貌、地质条件和矿物质，以及各种巷道，工作面和地面建筑物之间的关系，是客观存在的。但随着勘探，建井和开采的进行，和不断变化的。测量工程技术人员的任务就是科学、正确、及时地把这些内容反映在各种图纸上面，而这些图纸就被称作矿图。大比例尺地形图和矿井地图测绘的矿山测量的一个重要内容和任务。传统的制图方法是一个脑力劳动和体力劳动结合的工作，还有大量的室内数据处理和制图，绘制时间长，而且单一，很难适应现代矿山建设和生产的需要。同时在矿产资源开发过程中，将不可避免地造成破坏的土地，造成生态环境的恶化。矿区土地和环境破坏，不仅直接影响整个矿区经济发展，也为当地经济的可持续发展产生很多负面影响。当今信息时代的发展，矿区资源环境需要不断提高。如何发挥矿业开发最大的好处，取决于使用先进的管理科学技术决策。
在数据的采集过程中，实现全站仪、电子经纬仪、全球定位系统、计算机控制的相关设备的综合运用，采集矿山数据的采集工作。这种数字化技术的运用，使得数据采集的工作效率得到了有效的提高，降低了工作人员的工作量，并且这种测量的数字化会根据工作地点以及矿山结构的特殊性进行调整使得测量中的数据采集会更加的准确、科学和规范，为使数据处理中更加准确提供精确的数据。
2 矿山测量中数据处理的数字化运用
矿山测量工作中的数据处理内容，指对数字、图形、文字以及表格的相应处理，涵盖了采集、处理与存储。实际工作的过程中，通过计算机加工整理测量的数据，制作电子化的表格，并共享数据。此过程中，须使用专业化的数字处理软件，比如说VB软件等，此举对于有效建立数字数据库是非常重要的，并可提高数字共享性、维护性以及易保存性。经过数据的采集，为了更好的对数据进行处理，可以利用三维可视化技术，通过该技术会在采集的数据的基础之上，对矿山的空间信息、结构以及地形地表的空间位置有一个更加整体性的空间分析。三维可视技术先是需要建立一个符合矿山情况的立体模型，这种模型可以根据实际对点线面进行调整，其次是根据矿山周围的环境对模型进行光泽以及颜色等方面的调整然后通过灯光的效果模拟整个画面，最后在进行一个空间分析。通过更准确的空间分析，进一步完善测量数据，借助计算机技术，对测量出来的数据做一个电子图表，或者是通过表格、图形等方式对数据进行有效的处理，使对数据的运用更简洁更生动，运用到具体的生产实践中去。
矿山的显著特点是：地面和地下建筑物、设施、设备和工程的改变是随着生产的发展和时间的推移变化的。老的绘图方法很难适应现代矿山企业组织生产、安全管理、容量管理、协调开采、环境保护、可持续发展的要求。传统的绘图方法由于大数据测量和手工，绘画的方式映射效率低，单一形式成图，已经不能适应现代科学发展的矿山测量的要求。因此，数字绘画方式随着科学的发展和技术逐渐被应用在矿山测量工作。数字测绘技术具体含义是指矿井地图使用电脑制图，分析，总结成数字信息。将矿图转化成数字化信息，通过计算机管理，成图，分析就能够解决上述问题，可以及时掌握地面，地下空间关系，为矿山企业提供快速、准确的决策依据。数字测绘技术与传统技术相比具有以下优点：
（1）可以连续绘制或者更新不同比例尺图纸，甚至可以达成一测多用。
（2）绘图效率更高，成图质量更均匀，图纸精度更，采用技术更加先进。
（3）可将各种矿图以图形文件形式存贮在计算机外存贮器中，可根据需要很容易地转换成数据结构，为建立矿图数据库，建立矿山信息管理系统作技术上的准备。
（4）可以跟地理信息系统对接，可为优化矿山发展规划，优化矿区运输路线，优化环境保护方案，土地复垦提供快速、准确的决策依据。所以，数字化绘图技术在矿山测量中的广泛应用，必然能够推动矿山企业的科技发展道路。矿图与数字化的紧密结合，将使矿山企业得到更大发展，将使矿产资源得到更合理的开展。
通常情况下的数据管理只是简单的图纸存储，很少会对数据的存储和管理数字化。这就很容易导致数据的流失，所以可以对处理过的数据，利用计算机技术保存到安全的磁盘里，这些数据不仅可以在施工的过程中会得到进一步的运用，可能对以后其他矿山的测量有一个借鉴的作用，而且，在工程出现问题的时候，可以从测量的数据中找到问题的根源所在之处，及时有效的采取措施去解决这些问题，保证工程的顺利进行。
3 实现矿山测量数字化运用的方法
3.1 加大对先进的设备仪器的投入
要想实现矿山测量的数字化，先进的设备与仪器是基础条件。目前，由于矿山企业低水平的数字化测量，测量的仪器也是很落后的，为了提高数字化测量的水平，要广泛和全面的了解一下当前有哪些先进的设备仪器，根据自己所在地区的实际情况和现阶段所掌握的技术，引进设备仪器，在引进仪器的过程中，要注意到同类型仪器的不同型号和质量等各方面的问题（仪器质量差会造成测量数据误差加大），并不断的提高技术，改善现状，促进企业数字化测量工作更顺利的开展。
3.2 加大对技术人员的聘用，对测量人员的培养
在现在的矿山企业中，一般是文化水平较差的体力劳动者，而在测量中数字化技术的运用要求的是高素质的专业人才，必须对这些高科技工具有能够熟练的把控，所以矿山企业要加大对技术人员的聘用投入，对企业的一般员工进行在他们可以接受的范围内的技术培训，从整体上提高工作人员的专业素质和掌握高技术设备的能力。这样会对矿山开采中测量的数字化有更好的发展与运用，实现对矿产资源更充分的利用。
3.3 加强对矿山测量数字化运用重要性的认识矿山企业的决策人员和管理者要认识到矿山测量数字化运用的必要性
一方面，对矿山测量数字化就是要形成一种以信息化、智能化和自动化来带动矿山企业获得更好的发展前景的观念，所以矿山测量数字化的运用，对企业提高在行业内部的竞争力，获得健康快速的发展是有重要作用的;另一方面，数字化的矿山测量技术，能够更加准确的分析地形地貌等各方面，这样会使得工作人员在进行矿山开采和矿品生产过程中的人身安全得到保障，以免发生山体崩塌等重大的危害性事故。
4 结语
在信息飞速发展的当今，数字化测量技术已经逐渐取代了传统的矿山测量技术，现代矿山测量和生产的要求已经越来越高。矿山测量学不仅仅是矿井安全生产，也与采矿、科学生产和其他重要的工作密切相关。因此，相关企业和员工在进行矿山测量时，应该广泛使用先进的数字化测量技术，提高矿山企业的安全生产的效（下转第300页）（上接第289页）率，促进矿山企业的可持续发展。
【参考文献】
[1]王洋，等.数字测量技术在矿山测量中的应用[J].科技传播，2013.
[2]时宁宁.论数字化技术在矿山测量中的应用[J].中国西部科技，2010.
【关键词】数字化 基层管理 方式方法
在企业的管理工作中无论做任何事情，数据收集、数据分析与数据管理是我们基层管理工作的重点。现代科学技术的发展，给我们的管理工作带来的不仅仅是一种机遇，更多地是一种挑战。这是信息化时代的挑战，是数字化管理的挑战，是对传统管理模式的挑战。在石油企业中，我们要面向国际和国内两个大市场。因此，企业基层的优秀管理方式方法和卓越管理执行效率将给石油企业的发展带来不可估量的积极作用。当前时期，数字化管理的应用在油田企业的基层管理中要如何体现呢？我们可以采取的方式和方法有哪些呢？
数字化管理是什么？数字化管理就是通过以计算机技术为代表的高新科技来收集相关管理资料，进行整理、分类和归档。最终的目的就是改变传统的“金字塔”管理模型，实现高效、简洁的“短平化”管理模式。在这样的管理模式中，计算机、网络技术、信息技术等等都属于重要的过程手段；技术量化、目标执行、行为管理等等则属于工作的目的方式。在数字化管理执行的过程中，相关部门的职能不会被消弱，只能被加强。通过数字化管理的运行，决策部门的意图会被真实地反映到生产过程中去，又会被高效率的完成。
1 数字化油田基层管理有什么优点和内涵呢？
数字化管理的主体因素是人，是一个以人为本的管理方式。它强调的是生产全过程的数字化控制，要求数据信息的真实准确性。任何一个部门或者基层单位的错误信息都能被直观地表现出来，因此极易被发现加以纠正。任何人的工作都需要以数据来说话，而这些数据的来源则是对于相关生产要素和指标的统计。因此只要准确地录入相关数据，则数字化管理就能良好地运行。而错误的信息数据统计呢？在运行过程中很容易就能被发现。
数字化基层管理是一种简单易通的运行模式，它强调客观公正地反应出事物的本质和规律。加上高新科学技术手段的不断应用，我们基层管理部门在数据信息的收集、统计、计算和分析过程中事半功倍。因为数字化基层管理更能够贴近油田的经营组织管理，所以现在国际上普遍采用这一管理模式。这样的管理模式使得企业的各种能力都得到了迅速的提升，如科研能力、过程控制能力、目标前景预测等等。
数字化基层管理是管理上的一种开创性的变革，是一种全新的管理理念。我们油田企业的基层管理部门，是这项管理模式推行的基本单位要素。只有相关的基层管理者彻底掌握数字化管理的内涵，那么我们的基层管理必将有一个新的天地。当然，在数字化基层管理的推行过程中，基层人员的硬件素质水平也要不断提高。比如：计算机技术、网络技术等，每个基层管理人员都要有深入的了解和熟悉的运用。
2 数字化油田基层管理是现代企业发展的基本要求
我们现在所处的时代是一个知识经济时代，是一个信息化时代，是一个数据化时代。随着网络时代的不断发展，油田企业的管理模式也随之不断更新进步。先进的经营管理理念和方式的采用，将给企业的发展带来意想不到的效果。众所周知，数字化油田基层管理是今年才出现的管理概念，也是我们引进国外先进管理模式的选择。国外的先进油田企业，如壳牌石油公司、美孚石油公司，在它们的基层管理构架中，数字化管理早已经被彻底的落实。也恰恰是因为先进的管理理念和管理方式，所以他们引领了全世界油田企业的发展。
当前时期，全世界的经济发展速度有所减缓。次贷金融危机的不断加剧，使的我们的油田企业也面临着严峻的国际国内形势。传统的“粗放型”管理模式既不能适应当前的经济发展形势，也不能应对当前的国际危机。在我们油田企业的经营和生产中，只有不断地降低成本提高劳动附加值产品。才能使得油田企业走上一个良性的发展道路。在这样的企业思维中，降低成本是一个极为重要的生产因素。基层管理要从各个方面来降低成本，因此数字化油田基层管理就成了油田企业现代化发展的重要途径。数字化油田基层管理也是油田企业国际化发展，纵深化发展的必然选择。
数字化油田基层管理是石油企业安全生产、清洁生产的重要手段。通过数字化管理的实施，油田的井口现场、报警条件、管线运营状态都会得到良好的监控。在这一前提下，油田的安全生产得到了良好的控制。在油田产品的生产和储运过程中，每一个环节和关键因素都会得到最大的协调发展、安全运营。相应地，废弃物的产生和处理也会得到相应的解决、减少。所以在清洁生产中，数字化管理同样具有重要的现实意义。
3 数字化油田基层管理的遵循原则与方式方法
在数字化管理的实际操作过程中，我们要遵循以人为本和实事求是的原则。当前，我们整个社会都在构建一种和谐氛围。以人为本就是构建和谐社会的最基本要求，和谐的管理就是管理的和谐。因此，在油田企业的数字化实施过程中，我们要极力促进以人为本的思想，这也是解放思想的要求。在数字化管理实施的过程中，我们还要坚持管理导向作用，不可以漫无边际地任其发挥。
数字化管理的实事求是原则指的是一切工作都要从实际出发。我们基层的管理者只有真实地汇报相关数据，才能为企业的决策提供准确的依据。虚假的数据信息，只能对企业产生危害，甚至毁灭这家企业。我们需要在油田的基层部门中推广数字化管理，但是我们要的不是一个形式。只有彻底地贯彻和落实，我们油田基层的数字化管理才能良好地运行和发展。
油田在推广数字化基层管理的过程中，要做到充分的调研。以油田的实际工况，做到最佳的优化调整。油田基层管理单位的数字化管理也要坚持以市场为导向的原则。我们的目的方式就是优化劳动组织结构和管理体系，降低单位的消耗。
参考文献
[1] 丑世龙，陈万林.长庆油田数字化管理的建立与实践， 2010
[2] 赵爱民，唐元璐.浅谈数字化油田系统在地质档案管理中的应用，2012
关键词:数字化 矿山 建设 对策
1、前言
数字化矿山以矿山系统作为原型,参考地理坐标,在信息化、智能化、虚拟化、集成化、数字化的基础上,使用计算机网络技术进行管理操控的系统。建立出不同层次的系统场、数学模型、力学模型、物质模型、信息模型以及计算机模型,通过多媒体以及模拟仿真虚拟技术表达出多维的效果,有着高分辨率和多种海量数据。数字化矿山管理操作方式使得煤矿企业实现了高效、高产、安全开采的局面,但相对于国外先进的技术,我国煤炭企业的数字化技术还有不足,在发展方面遇到一些问题,本文将针对此提出有效的对策,促进矿山可持续平衡的发展,并实现矿山管理操控的智能化、数字化、信息化。
2、数字化矿山建设的难点
随着现代科学信息技术的不断发展,数字矿山在我国掀起了一股热潮,我国的数字化矿山企业也逐步从理论分析过程走到实际运用阶段。数字化矿山系统庞大、技术复杂,是一个涉及范围非常宽广的新兴企业。虽然我国在数字化矿山的技术研究应用方面获得了一些成绩,取得了一定的成绩,一些主要的设备实现了自动化监测以及生产控制,提高了生产效率,改善了安全状况。但是数字化矿山企业的总体水平还处于基础水平,在矿山的勘察、设计、管理、监控等等方面的软领域,与国际水平还有比较大的差距,在矿山的数字化进程方面存在着一些问题,下面进行详细的分析:
2.1 矿山开采的复杂性和分散性
矿山是通过开发利用开发存在于地球浅层之中的自然矿产资源的生产企业,不仅地质环境相当的复杂,而且矿体本身的形态、空间位置、元素品位等等都是极富变化,是一个极其复杂变化的系统。矿山的作业场所会因为时间的变化而变化,正常情况下的生产过程首先是采切、凿岩,然后是崩矿、出矿以及充填等的主要步骤,相比于其他企业的工艺流程,矿山企业的工艺流程不连续而离散,作业场所时常变化分散。
由于矿区的面积非常大,所以采矿的地点也比较分散,同时进行生产作业的工作地点以及采场数量比较多、分布广。出矿点多、运输中转次数也多,系统独立设备多,通常会有电器设备、通风设备、提升设备、运输设备等等。矿区环境复杂、生产工艺复杂、不确定因素比较多、设备技术的水平还比较低、这些因素都会影响到矿山的发展。
矿区有着比较复杂的水文地质,遇到溶洞时如果稍有差池,就会出现大规模大面积的涌水涌泥的不良现象。矿体主要存在于含矿岩系的中部、中上部,呈现的状态为层状或者似层状,矿体产状基本和地层产状大同小异。矿体直接顶板一般情况下是铝土岩,铝土岩上面是碳质页岩,然而直接顶板有些情况是碳质页岩。当碳质页岩暴露在空气中时会极其不稳定,容易出现大面积的坍塌垮落,以致发生安全生产事故。
2.2 对矿山数据的分析与应用还比较贫乏
数字矿山系统复杂庞大,生产过程涉及包括地质勘探、设计规划、建井施工,同时也涉及了安全生产和经营管理的过程。为搞好生产实践,必须持续性的利用以及共享相关重要信息,然而现实中各个工作环节的信息化水平、方式不相同,数据的兼容性不好,而且信息无法实现重复利用,出现信息孤岛的现象。虽然大部分的矿山企业都已经建立了相关的网站,但是都没有好好的运用网络技术来进行深层的利用挖掘,只是对数据进行简单的补充,而且企业的管理编码、产品编码、技术指标等都不规范统一,使矿山企业的信息流通不畅,没有实现对数据资源的共享利用。
随着科学信息的发展,在矿山方面对计算机数据库、数据库管理系统有了较为广泛的应用。矿山积累的数据可以显示出矿山许多重要的着许多重要的信息,人们希望可以对其做更高层次、更深入的分析,并利用来进行生产指导实践。虽然目前的科学信息系统可以对数据进行高效的录入、查询以及统计,但是却缺少对数据的分析以及挖掘的工具,即使在生产实践过程中采集到了大量的数据但是却没有可以很好的利用,导致出现数据多但是了解应用贫乏的现象,即人们无法在数据中发现其规则关系,也无法预测矿山发展的趋势。
2.3 工程技术还不够先进
在对数字化矿山建设时需要对矿井的生产环境以及相关现象进行可视化的三维模拟以及虚拟再现,模拟分析出矿井的采掘、供电、通风、运输、给水排水等过程,采集出相应的环境及工矿的参数,并对数据进行分析处理,规划处相应的决策方案指导实践。这就需要到三维可视化渲染引擎3DGIS技术,但是目前我国对三维的建模算法、空间分析以及信息存储等技术仍然还处于不成熟的阶段,在运用GPS定位、互联网络、线数字通讯等等来对生产进行指挥调度的水平比较低下,与客观现实需求有一定的距离。地理信息系统GIS是一个根据数据库进行管理的系统技术,可以对空间数据进行储存显示、编辑处理、分析应用。但是GIS 与三维技术在处理数据时力不从心,对矿产、环境、设备以及人员的感知识别定位还不成熟,对二维、三维的相关无缝连接技术应用也有一定的技术限制,还不能很好的指导生产管理实践。
3、数字化矿山建设的改进措施
在矿山领域，国外对数字矿山的研究较早，数字地球的概念由美国首先提出，随后被许多专家学者引用。同时，世界上许多国家结合各自的实际，分别进一步提出了数字矿山的发展规划和建设目标。目前，矿业发达国家建设数字矿山的重点是实现远程遥控和自动化采矿。
我国对数字矿山的研究始于20世纪末，主要科研资助机构和相关行业相继立项支持了一批数字矿山课题。国内多所高等院校、科研院所、企事业单位相继设立了与数字矿山有关的研究所、研究中心、实验室或工程中心。山东新汶矿业集团泰山能源股份有限公司翟镇煤矿是我国第一座数字矿山，在国内开了数字化矿井技术应用先河。翟镇煤矿数字技术的成功研制，为我国矿山的数字化和信息化管理起到了示范作用。在数字矿山建设中，广泛应用各种先进的信息技术、有效提升了矿山企业的生产效率和管理水平。
冶金矿山行业信息化发展趋势
从规模、内容、作用、地位来看，我国冶金企业的信息化已经发展到了需要进一步深化的阶段。这个深化阶段的特征就是信息化与工业化相互融合，相辅相成，相互促进。通过提升冶金企业的信息化水平，进一步提升冶金企业的生产经营水平；通过冶金企业信息化技术的创新，促进冶金工业企业管理水平的创新。促进管理创新，提升企业竞争力的方法很多，信息化是创新提升的基础性、长效性方法。在矿山领域，随着数字矿山应用技术的不断发展和创新，矿山行业的生产和组织方式将会变得越来越“安全、绿色、智能、高效”。冶金矿山行业信息化应用系统的建设将呈现出以下主要趋势。
在多年的信息化建设过程中，冶金企业的领导慢慢意识到企业信息化要与企业的改革与发展相结合。在提高企业管理水平的基础上，规划信息系统的建设。目前，一些信息化程度较好的冶金企业在信息化的过程中已经意识到了管理理念的重要性，并以企业信息化为契机大力改革企业机制，为信息化铺平道路。
目前对于信息化基础比较完善的企业，信息化建设逐渐向企业间协同的方向发展。由于市场竞争环境的变化，企业越来越强调相互之间的协同，因此，企业越来越强调信息系统与价值链和企业内其他系统的集成能力。
经过十几年的信息化建设，我国的冶金企业信息化建设正在朝一个新的高度迈进。一个显著的特征就是冶金企业对企业信息化的内涵与意义有了新的认识，明显感觉到信息资源一体化趋势日益加强。
通过运用各种感知技术，能够更加全面、准确、实时地感知人、物和环境的信息。例如，在数据采集方面，将会从手工录入项自动采集，并且实现一次录入，全员共享方向发展；在装备方面，将会更加可靠、更加智能，故障修复将会从人工经验诊断、人工修复向自我诊断、系统自愈方向发展。
运用网络、通信、交互、集成等技术，实现人与人、人与物、物与物间的信息交互，以及系统间的横向集成和纵向互通。例如，在通信与网络技术方面，将会从有限的互联网互通向泛在的互联互通方向发展，带宽将会越来越宽，网络将会越来越稳定、可靠；在系统人机界面方面，将会从二维平面向三维立体方向转变，并且支持多种终端界面，例如，PDA、iPad、手机等；在信息系统方面，将会从烟囱式、孤岛式信息系统向集成统一平台方向发展，支持开发的协议，支持SOA架构。
运用数据挖掘、知识发现、专家系统等人工智能技术，实现生产调度指挥、资源预测、安全警示、突发事件处理等决策支持功能，实现矿山的智能化。例如，在控制技术方面，将会从手动干预、有人值守向自动控制、无人值守方向发展，从局部的、有限的控制向全局的、泛在的控制方向发展；在安全管理方面，将会由被动的、事后响应式管理向主动的、事先预警、预控方向发展；在决策支持方面，将会从经验决策向智能化决策方向发展。
冶金矿山行业信息化构架
基于新一代信息技术的冶金矿山信息化总体架构分为三个层次：感知层、网络层和应用层。感知层主要是基于物联网技术的应用，网络层主要是基于云计算技术的应用，应用层主要是涵盖冶金矿山行业勘探、开采、冶炼、加工等整个产业链的信息系统应用。
基于新一代信息技术的冶金矿山行业信息化架构中应用层是涵盖勘探、采选、冶炼、加工等整个产业链的信息系统，主要用来支撑企业的生产、经营和管控，这些系统包括生产综合监控系统、生产执行系统、经营管理系统和决策支持系统。
生产综合监控系统的内容包括剥离、采装、运输、生产等主要生产流程，也包括供电、供水、排水等辅助生产流程，还包括其他的安全保障系统。
生产执行系统包括从生产计划制定、生产计划执行到生产计划执行跟踪全过程的闭环管理，包含了三维展示、生产管理、生产智能调度管理、生产辅助设计、机电管理、安全管理、煤质管理、节能环保管理及综合分析管理。
经营管理系统建设户主要包括计划与全面预算管理、ERP系统、供应商关系管理系统、制度管理系统、本质安全管理系统、办公自动化系统、审计管理系统、科技管理系统、节能减排管理系统、综合统计系统、档案管理系统、知识管理系统、行政后勤管理系统、党群管理系统、煤炭安全管理系统等。
决策支持系统是基于数据仓库/商业智能技术对信息进行收集、整合、分析和展现，为高层及管理人员提供及时、准确的分析报表和数据，以提升企业整体生产经营决策水平，借此增强企业的核心竞争能力。
在基于新一代信息技术的冶金矿山行业信息化架构中，网络层起到传输、存储和计算的作用。网络层主要包括接入网关、互联网、通信网络、云计算、存储服务、数据仓库等。
在基于新一代信息技术的冶金矿山行业信息化架构中，感知层起到信息采集和信号处理的作用。感知层主要包括各种类型的传感器、控制器、读卡器等设备以及M2M网关、M2M模块等信息处理系统组成，如Sensor、摄像头、读卡器、路由节点和Sink节点等。
信息标准体系大的建设是信息系统开发成功和得以推广应用的关键因素，是信息化建设中的一项基础性的系统工程。在标准体系的建设过程中，应着重关注云计算、物联网等新一代信息技术标准的制定、采集和完善。新一代信息技术在矿山冶金行业的应用必须遵守一定的标准，才能使感知层、网络层和应用层的信息交互，实现本质意义上的信息统一；才能有效利用数据进行分析、决策和使用。
信息安全体系由信息安全组织体系、管理体系和技术体系构成。信息安全组织体系明确信息安全领导、信息安全监管和信息安全执行的岗位和职责，确保公司的信息安全工作能够有效运转。信息安全管理体系从流程和制度上来细化和固化信息安全管理要求，冶金企业和矿山企业需要按照《信息安全等级保护管理办法》对企业在运行和在建的体统进行评级，并根据不同等级设置保护策略。信息安全技术体系是针对信息安全不同层面的防护需求设置多维的技术防御手段，包括物理安全、网络安全、数据安全及备份恢复等方面。
运维管理体系是以ITIL运维架构为知道，以保障和维护信息系统安全稳定运行为基础，以提升用户服务质量为根本，以建成上下贯通、左右协同、资源共享的一体化运维管理体系为核心。实现IT运维管理的自动化、可视化、规范化、高效化、一体化和智能化。
冶金矿山行业的信息化应用
新一代信息技术在冶金行业的应用，推进了冶金企业的研发和设计协同化、生产设备数字化、生产过程智能化和企业管理信息化，加强了集散控制、现场总线控制、柔性制造、敏捷制造和网络化制造等技术的应用，强化了生产过程的在线监测、预警和控制，实现了冶金企业的节能环保、精确管理、安全生产和高效运营。
其中首钢矿业就是很好的行业应用典范。首钢矿业公司以计算机数字技术为中心，以网络通信为手段，以数学模型为基础，形成了基础装备数字化、 生产过程数字化、 生产执行数字化、企业资源计划数字化、办公自动化的数字化矿山，在我国冶金矿山行业实现了历史性突破。
同时，首钢矿业公司注重数字化基础设施建设，为矿山数字化提供硬件平台。广泛采用数字化计量设备和智能化仪器仪表，采、选、球、烧四大主流程和物料运输系统检测、计量数字化仪表达到14800块，为从数据源头自动采集数据，实现各层面系统的数据接口创造了条件。分期搭建网络和硬件平台，共敷设光纤150多公里，形成一个主干带宽1000M、桌面100M的高速企业网，覆盖公司各个单位。建成厂矿级网站45个，车间级网站73个，覆盖300多个班组，联网计算机达到2600多台。
实施矿山生产流程管控数字化，提高自动化水平。建立了覆盖采矿、选矿、烧结、球团、运输等工序的计量检测、设备驱动和生产过程控制的数字化系统，实现生产过程自动化和智能化。采矿应用Surpac矿山工程软件，进行资源评估、矿山规划、开拓设计、决策管理等模拟、仿真和过程分析。自主开发应用矿车自动调度系统，自动进行车流规划、优化派车，合理分配车流。选矿应用球磨自控系统，对球磨机工艺流程运行参数进行检测和监控。自主开发球团流程监控系统实现配料、造球、链篦机、回转窑、环冷机和喷煤等五大区域实现集中监控和预警管理。自主开发烧结流程监控系统。通过对现场工控基础信息的采集和再加工，实现信息、数据不落地和闭环管理，形成全流程800多个点位数据集中监控，为生产决策及操作提供了实时支持。自主开发烧结智能控制系统，实现烧结矿自动配料、混合料自动加水、烧结机点火自动调节、烧结终点自动控制、烧结矿强度与能耗自动控制、烧结异常数据调整六大功能。
首钢矿业公司积极变革矿山管理模式和手段，推进管理信息化。在创建数字化冶金矿山的实践活动中，搭建了纵向四级、横向四块的数字化矿山整体框架。形成以GIS地理信息系统、MES生产执行系统、ERP企业资源管理系统、OA信息系统四块为重点，现场装备数字化、生产过程数字化、生产执行数字化、企业资源计划数字化四级为基础的数字化矿山框架。促进了传统产业与信息化的融合，推进了生产经营的高效化，提高了企业核心竞争力。
智慧矿山建设现状和任务
作为新一代信息技术应用的一个重要领域，“智慧矿山”是通过各种感知、信息传输与处理技术，实现对真实矿山整体及相关现象的可视化、数字化及智慧化。其总体目标是：将矿山地理、地质、矿山建设、矿山生产、安全管理、产品加工与运销、矿山生态等综合信息全面数字化，将感知技术、传输技术、信息处理、智能计算、现代控制技术、现代信息管理等与现代采矿及矿物加工技术紧密结合，构成矿山中人与人、人与物物与物相连的网络，动态、详尽地描述并控制矿山安全生产与运营的全过程。以高效、安全、绿色开采为目标，保证矿山经济的可持续增长，保证矿山自然环境的生态稳定。
智慧矿山大体上经历了初级阶段、衍生阶段和智能遥控阶段。
初级阶段主要是构建基础设施和相应的信息化系统，实现矿山生产、运营等数据的共享和深度应用。衍生阶段主要是虚拟矿山，是通过虚拟空间技术和井下大量传感监控设备，将真实矿山的整体以及和它相关的现象整合起来，以数字的形式表现出来，从而了解整个矿山动态的运作和发展情况。智能遥控阶段，就是矿山地面和井下的、人类从事矿产资源开采的各种动态、静态的信息都能够数字化，而且用计算机网络来管理，同时利用空间技术、自动定位和导航技术实现远程遥控和自动化采矿。
目前我国智慧矿山的建设还处于智慧化阶段的初级阶段。智慧矿山的建设还处在矿山勘察、规划设计、生产监控调度、安全生产检测以及矿山综合管理等各个系统的建设阶段，还不能完全实现各种信息的全面共享和深度应用。
随着信息技术的快速发展，用信息技术武装矿山企业是大势所趋，同时，信息技术也是提高矿山企业科学管理的有力手段。云计算、物联网等新一代信息技术在智慧矿山中均有广泛的 应用。
【关键词】数字矿山；矿山测绘体系；数据获取；数据加工；矿山应用服务。
1 矿山测绘的意义
随着矿山资源勘查开发水平的提高，有力支撑了国民经济建设，并加快了社会发展的步伐，然而，在新集一矿矿业发展过程中也存在诸多问题。通过全矿开展的矿业权实地核查和矿产资源利用现状调查项目，实现了对本矿矿产资源情况进行调查摸底的目的，在这一过程中，矿山测绘提供了可靠的基础性数据。作为矿产勘查开发的基础技术支撑，矿山测绘有着举足轻重的作用，如：矿山控制测量、矿山规划设计、地形图测绘、采掘工程平面图测绘、矿山开拓工程放样、土方测量计算、岩层及地表边坡移动沉降监测等等。内外业测绘成果的质量直接影响了矿山规划、开拓设计、生产建设、施工安全及各类矿山报告的编制等。因此，建立有效的矿山测绘体系、组建专业矿山测绘技术队伍、引进先进矿山测绘仪器是当前发展矿山测绘、建设数字矿山的先决条件。
2 矿山测绘体系的组成
随着数字地球和数字中国等数字化的概念和体系的不断完善，数字矿山近年来也得到了足够的重视，并取得了较大发展。
所谓数字化矿山，即采用现代信息技术、数据库技术、传感器网络技术和过程智能化控制技术等，在矿山企业生产活动的三维尺度范围内，对矿山生产、经营与管理的各个环节、各生产要素进行网络化、数字化、模型化、可视化、集成化和科学化管理。根据实际应用需求，建立矿山规划设计、矿山安全生产管理、矿山应急救援指挥、矿山经营管理、矿山办公自动化等应用系统，从而保障矿山企业的安全生产与经营管理，并实现业务流程数字化，同时加工成新的信息资源，迅速准确地提供给各层次的管理者，以便动态掌握信息， 特别是矿山安全生产过程中的实时信息监测、收集、分析、预警，进而作出正确决策，实现资源的合理配置。
新的矿山测绘体系是数字矿山发展的新需要，它将为数字矿山的建设提供广阔的空间基础数据资源，新型矿山测绘体系核心内容主要由矿山基础数据获取、数据加工处理和矿山应用服务三方面构成。
2.1 矿山测绘设备仪器
矿山测绘的基础设施是保障各项测量工作得以开展的前提条件。引进先进的适合矿山生产建设的设备，如全站仪，GPS卫星接收机、移动变形监测等测量仪器，实现外业仪器数字化、自动化和智能化。除此之外，还要收集整理矿山现有的各类资料，进而转化为建设数字矿山和矿山测绘系统所需的数字化基础信息，在此基础上，建立与其匹配的软、硬件平台。
2.2 数据采集与获取
数据采集与获取是矿山测绘工作的关键所在。矿山测量主要通过矿山地面和地下三维空间的测量、定位与制图、矿体几何、储量管理、开采监督、开采沉陷观测及开采损害防护等方面的工作实现数据的采集与获取。
矿山测绘数据采集获取基本任务是：
（1）建立矿区测量控制基础， 主要采用大比例尺地形图和地籍图测绘的方式；
（2）对矿区地面和井下各工程建设进行施工测量、验收测量；
（3）通过摄影测量，对矿山生产建设中的重要环节及重要事件的影像资料进行采集记录；
（4）对矿产、土地等资源的开发和利用状况进行检测和监督；
（5）对岩层与地表移动观测进行研究， 对露天矿边坡、尾矿坝、排土场等矿山工程进行变形监测。在数据采集的过程中，矿山测绘队伍的完善、测绘技术的更新、测绘成果的质量显得尤为重要。为了保证该项工作的顺利进展，需对测绘成果数据建立严格的监督、审查和验收制度，从而为矿山企业提供优质可靠的基础数据。
2.3 数据加工处理
数据加工主要包括数据编辑、信息提取、数据综合处理等环节。将获取的图形、图像、文本等基础数据加工成生产成品数据，以满足具体应用需要。主要表现在如下方面：
（1）编辑、输出各种地形地质图、采掘工程图、矿山专用图、矿产形态图、矿产信息图等多种图件；
（2）利用获取的基础数据制作矿山专题；
（3）对矿山灾害点及重要工程监测数据进行分析评价，为留设保护矿（煤） 柱和安全开采提供资料；
（4）制定和实施矿山生产计划、规划设计等。
随着数字矿山随着矿山动态监测和数据的实时更新，空间数据库也将逐步完善、通过各种测量数据与GIS系统的对接处理，数字矿山的建设也将初具雏形，它将为矿山提供专业模拟、系统分析和应用服务等功能。
2.4 应用服务
矿山测绘成果数据经加工处理后将最终服务于矿山。结合成果图件和数据，达到灾害预警、矿区环境监测、土地复垦、环境治理与保护的目的。为矿山生产建设和决策提供基础信息支持，应用拓扑关联实现信息的空间查询、分析和输出，在开放接口的同时施以数据访问控制，服务于生产调度和指挥管理。
3 总结
矿山数字测绘体系为空间数据的获取提供系统的技术支持，基础数据来源渠道广，获取手段日益先进。GPS、GIS、遥感等测绘学科的核心技术，在矿山测量领域不可或缺。这些先进技术的飞速发展与应用，促使矿山测量取得了长足的进步，其理论研究和实际应用的不断发展和完善，必将为矿山发展做出重大贡献，随着矿山测绘体系的逐步健全及其在矿山服务中的重要体现，数字矿山的建设与发展也将得到应有的重视，引导测绘学科步入一个新的发展高度。
参考文献：
[1]王进选.数字矿山建设中的矿山测量[J].技术与创新管理，2009（5）.
【关键词】矿井；自动化；数字化；智能化；发展
1 矿井的自动化与数字化
（1）矿井的生产系统。一个矿井的生产运行系统包括两部分：一是生产系统，这一系统按所处的位置不同又可以分为井下生产系统和地面生产系统。按工艺流程可以分为掘进系统、开采系统、运输系统和辅助系统。其中辅助系统主要包括通风系统、排水系统、提升系统、供电系统、保温系统、和洒水系统等。二是管理系统，一般是指维持生产系统正常运行的纵向控制和管理系统，以矿井的地面调度中心为枢纽进行纵向管理。
（2）矿井生产系统的自动化数字化。随着科学技术的不断进步，无论矿井的生产系统还是辅助系统都配置了各自的自动化系统。这些自动化系统的设置都是为了满足各自生产系统的功能实现和生产要求。所以大部分自动化系统都是一个纵向的管理系统，并且有各自的纵向管理方式。目前有些矿井正在研究各个自动化系统之间的横向联系问题。
数字化是指利用现代计算机多媒体技术把各种非电类的信号转化成数字信号，然后用于信息的传输和处理以及应用于生产生活实际。数字矿井的提法源自“数字地球”，我国的科技工作者类似于“数字中国”、“数字城市”、等相应的提出了“数字化矿井”的概念。
数字矿井有两层意思：一是将与矿井中有关的信息，例如矿井所处的地面地形，矿井下的地质情况、矿井的开采方案、井下工程进展等数字化，全面、详尽地刻画矿井情况；二是在矿井数字化的基础上再融入所有相关生产要素信息如储量、安全、机电、人员、生产、技术、营销等，组成一个更有使用价值的多维的数字矿井。
数字化矿井的实质是“信息化”。首先，要实现矿井的数字化，必须要对矿井地理位置、生产运营、安全条件、设备与管理等各方面的信息进行搜集、传输、处理和应用，其次，搜集到的生产、安全、地理和设备等方面的信息通过通信线路实时传送到矿井的地面调度中心，调度中心利用这些数据进行矿井的生产管理决策，才能实现了数字化生产。
矿井的 “数字化”其实是信息的表现形式。 “数字化”是信息的表现形式，而且是信息最高、最先进的表达形式。随着计算机技术和网络技术的快速发展，许多矿井的地理位置信息、生产情况的信息、矿井安全情况信息、设备状况信息等各种信息从采集、传输都实现了数字化。在现代科学技术支持下的传感器在采集信息的同时就可以对这些信息进行初步的处理和校正，这可以使信息更准确。同时还可以做到一根总线上挂多个传感器，使得信息传输系统更高效和便捷。由于信息表现为数字的形式，因此搜集到的各种不同种类的信息可以在一个统一的平台上进行传输和交流，这样可以充分发挥信息的作用，使信息得到更大的增值。“自动化”是数字化基础与目的。首先，与矿井有关的各种数字化的信息基本上来自于各种综合自动化系统的传感器，这些是矿井数字化的基础。而综合自动化的各种网络和数据库是数字化矿山的主要组成部分。其次，利用先进的人工智能控制理论建立的煤矿所需的决策支持系统，实现矿井安全、生产和效益的多目标优化。矿井的自动化是指矿井的机械设备或生产过程和管理过程在没有人的直接参与的情况下，经过自动检测、信息传输、信息处理、分析判断、操纵控制，实现所要达到的目标。而数字化的目的正是为了实现这一自动化，最终目的是实现无人值守矿井。
2 矿井的智能化
2.1 矿井智能化的涵义
我国截至目前，矿井智能化对大家来说还停留在名词层面。但是建筑智能化已经在我国普遍发展起来。我们在这里以建筑的智能化来探讨矿井的智能化。首先建筑智能化是指随着计算机技术、现代通信技术和自动控制技术的发展，建筑系统中的智能化系统越来越多，而建筑系统作为一个整体，必须要实现各个子系统之间的信息传输、交换和共享只有这样各个系统之间才能相互协调相互联动，从而将各个分系统有机组合在一起形成一个有机整体，解决这一问题的有效方法就是系统集成，这样可以解决各个子系统之间的相互联系和相互操作的问题。这就需要解决各个子系统之间的接口、协议和应用软件问题。同样，在建设矿井智能化过程中，生产系统、辅助系统、环境监测等各个子系统的自动化建设内容很多，同时，这些子系统之间的接口、协议、和与之匹配的应用软件都要集成在矿井的智能系统之中。各个子系统之间的互联性是关键。只有将矿井在生产运营中所有涉及到的自动化系统组成一个有机的整体能够有效地互联互通，才能称之为智能化矿井。
2.2 矿井智能化的形成与发展前景
矿井智能化是在矿井自动化和数字化基础上结合，是现代计算机技术和人工智能理论而形成的矿井生产运营的最为先进的模式。在一个大型智能矿井中将所有自动化系统都整合到一个大系统之中是不现实的。因此，在这种情况下往往会按照一定的原则，细化为几个集成系统，常用的方法是将涉及矿井生产的掘进、开采、运输和辅助等系统整合到一个综合系统之中。将涉及环境监测和人员管理的整合成另外一个综合系统。当矿井实现智能化以后，首先各个子系可以互连互控，同时又能够自动运行。这样可以减少矿井工作人员数量提高矿井的生产效率，其次，由于智能化系统操控简单方便，从而降低了对操作人员的技术要求，不仅省时省力而且还在很大程度上减少了误操作的几率。对于管理者来说能够得到的信息更全面、准确和及时有利于管理者迅速做出正确的决策。所以，自动化和信息化是智能化的基础，而智能化是自动化和数字化的目标。要想实现矿井的智能化前提是必须要有各个子系统的成熟、先进、和可靠的自动化否则就不可能实现矿井的智能化，更谈不上安全可靠的运行了。所以自动化数字化和智能化的区别是十分明显的，自动化是指矿井的各个系统的独立自动化。而智能化是指按照一定的要求对这些系统进行整合，使其互联互控，组成一个有机的整体。
3 结论
随着经济和科技的不断发展，各种新型技术不断在采矿业中得到应用。以自动化、数字化并在此基础上实现矿井生产运营的智能化，是科学技术和经济发展的必然要求，是使我国采矿业实现高效安全生产的必要途径。所以我国采矿行业特别是煤炭行业应该大力推行智能化矿井建设，不断进行技术革新，建设高效、环保、安全的矿井。
参考文献：
[1]滑怀田，郭冠龙，张德成.浅谈数字化矿井建设[J].山东煤炭科技，2011（01）.
[2]霍骥川.数字化矿井的建设与实施[J].河北煤炭，2011（02）.
[3]耿铭，卢国斌，王朕.数字化矿井的三维仿真研究[J].现代矿业，2009（08）.
关键词：六大系统；数字化集成；安全生产调度指挥
在矿山生产的企业中，安全问题是重中之重的一个问题，这对于企业的安全生产具有十分密切的影响，所以在近几年来，国家大力提倡矿山生产安全的问题，保证金属非金属矿山井下的安全生产，六大系统的建设就是在这样的背景环境下建立起来的，这六大系统分别是紧急避险系统、压风自救系统、井下人员定位系统、监测监控系统、通信联络系统还有供水施救系统。通过对上述应用系统的运用可以促进更加高效的运行，采用统一决策的方式以增加救援的时间，并且还能提高整体的协调能力，所以说六大系统的应用对现实矿井生产工作是具有重要意义的，这是实现智慧矿山建设的根本保证。
1 地下矿山安全避险六大系统信息化建设的实现
从硬件上来看，六大系统主要是在矿山井下布置了不同的传感器对信息进行接收，并且将接收的信息采集起来存储在服务器上，在经过进一步的处理以及分析以后，在安全指挥调度之下就能显示在显示屏上，这样就实现了远程操作的可能，安全生产调度中心可以采用语音广播或者是无线手机等设备向井下传达任务指令，也能随时发现他们的工作犹，这样一旦出现危险，也能在第一时间帮助井下的工作人员撤离，最大化的降低损害。所以说系统集成在矿井下的实现对于当前的金属非金属矿来说具有十分重要的意义，不但保障了工作人员的生命安全，还让开采工作可以更加顺利的进行。
在系统集成中，主要是通过以下几方面实现的，首先是三维浏览系统模块，这一模块主要是建立起了一个真实立体的三维模型，能够采用动态的方式体现竖井巷道的工程，并且将采场与之联系在一起，一旦通过某个事件触发到了漫游过程时，就能显示出矿山的重点部位以及设施等情况，这样就能更加直观的掌控运输、排水以及冶炼等生产环节，让工艺流程更加顺畅。还有一个组成部分是三维GIS系统，这一系统的建立主要是对矿山的重点设备信息进行建立，从中能够调用出所需要的GIS信息，这样一来工作就会变得更加简单有效，省去了不少麻烦。
其次是信息集成模块，在这一模块中主要是对人员进行更加准确的定位，将工作人员的实时位置显示出来，在定位基站三维空间的基础上将人员与设备进行锁定，这样就能从数据库中统计出人员数量，记录下相应人员的具置，并且与三维空间竖井巷道的模型相互结合在一起，以达到一种人员轨迹的三维回放效果。通过对人员位置以及数量的统计可以知道，与传统的二维相比，这种定位更加精准，也更能保证工作人员的生命安全，可以真正的实现准确定位的效果，对于今后的工作来说有助于采用合理的方式进行调度管理。
安全生产调度指挥系统。安全生产调度指挥系统通过三维可视化平台对现场采集数据进行实时分析和仿真模拟，给应急救援、逃生避灾等提供科学决策和调度指挥方案。（1）逃生避灾路线。在系统集成平台上实时进行监测分析预警，对于突发事件，系统立即通过对监测监控数据以及灾害周边环境的智能分析，自动生成最佳逃生避灾线路，为应急逃生及调度指挥提供可靠依据。（2）逃风线路。通过对矿山传输的监测数据和生产数据经过整合分析，自动生成通风线路，当火灾或水灾发生时，为处于危险中的人员提供避灾路线，自动生成的通风路线图。（3）应急救援方案管理。系统通过三维空间分析，结合各巷道属性，生成各种灾害的逃生路线及应急救援路线，并据此生成应急救援方案；当井下巷道等条件发生变化时，通过数据库能及时更新巷道模型和逃生、救援路线，从而更新应急救援方案：同时，通过对事故的现场模拟及影响模拟，实现应急救援方案演练。
2 地下矿山安全避险六大系统信息化的特点
高可靠性。光纤以太环网能确保数据传输的可靠性，当某一点发生故障时，系统能在若干毫秒内自动切换到环网的另一端进行传输，并向调度中心发出告警，以便让维护人员进行维修恢复。
三维可视化集成各应用系统。通过精细建模，虚拟矿山安全生产环境，真实再现生产运行状况，实时进行三维可视化浏览、查询和分析。
系统快速建模与实时更新。矿山生产过程是在不断进行的，该系统随着井下巷道工程、采掘面以及矿体体积等信息的不断增加，通过快速的特征建模系统，对地形、地面水体、地面道路和桥梁、地面建筑和古建筑、树木、井巷工程、运输轨道、采矿设备、三维管网等实现完全自动的快速建模，从而可有效防止因更新不及时而导致井下安全数据的丢失或失真。
易扩充性。本系统不仅仅是对单个系统的数据获取、过滤和分析，而是集成矿山各种应用系统信息于一体的开放式平台，因此无论是已有的各种监测监控系统还是新建设的系统，都可以快速的集成到平台中去，从而具有非常方便的易扩充性。
安全系统有效集成，便于科学分析与综合调度指挥。通过三维可视化平台有效集成安全避险六大系统，通过仿真模拟、事故推演等进行安全分析，应急救援，调度指挥。
3 六大系统信息化的应用
安全避险六大系统数字化集成系统在金矿运行的工作稳定可靠，对金矿安全、生产管理尤其在生产安全调度指挥、事故应急救援等方面作用显著，已成为金矿日常工作不可缺少的工具，取得了很好的经济效益；系统硬件软件随应用增多正在不断扩充中；系统展示效果非常好，让金矿领导和外来参观人员十分满意，取得了很好的社会效益。
结束语
通过软件、硬件的结合，不仅实现了地下矿山安全避险六大系统的集成，还实现了很多其他功能，比如选厂监控监测系统、尾矿库监测系统、安全专家系统等，并且能轻易实现很多拓展功能，如地表塌陷监控监测系统、巷道变形监测系统等，同时各子系统间相互支持、相互配合，能实现更多的矿山安全生产调度管理应用，为矿山企业的生产和安全管理提供了强大的工具。
参考文献
[l]张菊明.三维地质模型的设计和显示[C].中国地质学会数学地质专业委员会[M].北京：地质出版社，1996.
[关键词]物联网；数字矿山；生产过程监控系统；安全监控系统；智能化物流系统
中图分类号：TP 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）17-0208-01
0 引言
近年来，我国经济快速发展，对矿物原料需求量不断加大，矿业开发规模不断扩大，但生产效率不高和生产安全问题已经成为社会关注的热点。究其原因，矿山管理方式落后是其重要因素。显然，采用现代技术对矿山进行管理已经成为当前的迫切需求。
近年来兴起的物联网技术在多个领域得到了应用。作为先进的信息获取和处理技术，物联网已经在医疗、工业、农业、商业、公共管理、国防等领域得到了广泛应用，是促进未来经济发展，构建和谐社会的重要手段。
在矿山生产过程中为提高生产效率和保障生产安全，对作业人员、移动设备、物流的安全与位置都需要进行实时准确监测和定位，物联网是当前实现这一过程和目标最适宜的技术。
1 物联网及其矿山应用背景
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，其英文名称是“The Internet of things”。由此，顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。
物联网正是通过各种信息传感设备，如传感器、RFID技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。
然而，矿山井下生产具有环境恶劣、安全隐患多、通信联络困难等特点，这对数字矿山信息化建设提出了较高的要求。此外，矿山自动化、数字化、信息化建设不仅是保证井下作业安全所必需的，也是提高矿山生产效率的必由之路。虽然这些年矿山机械化、自动化生产水平有所提高，但是总体上，我国大部分矿山生产过程中的数字化、信息化建设都还处于起步的阶段。现有设备处理数据的实时性、准确性和数字化装备的普及程度仍有巨大的改进空间。目前井下许多机械化、自动化设备仍处于信息孤岛中，无法实时与井下其它设备和井上监控设备进行信息交换，企业无法实时获得井下各种设备的工作状态，井下人员的工作情况及工作环境因素等安全状况，这不仅限制了矿山总体生产效率的提升，也给矿山的安全生产埋下了不少隐患。因此提高整个矿山的物联网应用水平，较好实现生产管理的现代化、信息化成为矿山企业发展的迫切需求。
2 物联网在数字矿山建设中应用
2.1采矿生产过程实时监控系统
矿山地下开采受条件限制，一般在生产环节中无法及时发现异常情况并采取有效的措施，因而导致生产指挥滞后资源利用率下降、严重时甚至引发重大事故的问题。建立实时监控系统，采用WSN（无线传感器网络）、WIFI（一种局域网内的无线传输协议）、RFID（无线射频识别）等技术，构建矿山智能感知网络体系。利用射频、红外、激光等传感器，实时感知人员、设备、环境状况，以及爆破、出矿和运输三个关键工序中的生产状态。应用IIC、SPI 、USB、3G/GPRS或嵌入式以太网等接口技术形成矿山智能感知网络。通过多信息源数据融合共享，实现矿山综合监控系统，解决采矿安全生产过程的可视化，生产作业计划的最优化和调度指挥决策的智能化问题。
2.2安全监测监控系统
安全生产是矿山企业的重要管理内容，不同与一般工业自动化，其生产人员和设备及材料处于流动状态，生产环境也处于变化过程中，且屡有突况发生。因此，矿山生产安全管理首先就需要对作业人员、设备、材料进行定位与流向监测，同时需要采集工作环境参数。
目前一般正规矿山在矿井基本都装备了安全监控系统和人员定位系统，但监测、定位过程大多依赖于传统的人工呼叫系统。利用物联网技术可形成安全监测监控系统，主要包括由标识卡、读卡器、网络传输系统、上位机与系统软件组成，实现人员和设备定位、工作环境参数采集和数据传输等功能，将井下人员和设备位置自动向系统发送位置信息，对不同矿种矿山生产安全要求的环境参数（如煤矿中需要测定甲烷、氧气、二氧化碳、温度、湿度）经自动测定后上传至上位机后进行记录分析和预警，有突发事件时及时将情况发送到井下按照规划好逃生路线撤离现场。对危险品管理与物流管理系统协同使用。
矿山开采过程中存在的高陡边坡、尾矿库、排土场、地面塌陷、地压等重大危险源。以重大危险源监测、预警、应急处理为目的，以国家突发事件应急预案为依据，以地理信息系统（简称GIS）为基础平台，通过强大的综合信息处理和分析功能结合物联网技术，在灾变危害评价的基础上，提供矿山重大危险源的动态监测、预警，以及对作业场安全模拟分析和变化趋势分析。
通过物联网，将各个独立的监测对象进行联接，基于GIS技术，采用B＼S与C＼S的混合结构，应用有限元、神经网络等分析手段，实现基础空间数据库、重大危险源管理、危险品管理、危险源监测、危险源综合信息查询、预警分析、变化趋势分析、应急指挥等功能，并利用数字化信息化技术建立重大危险源安全管理过程自动监控应急预警一体化系统
2.3 智能化物流系统
矿山生产过程物流主要是生产所用材料、采出矿石和废石。矿山生产都需要消耗大量炸药，许多矿难的发生都与炸药的使用与管理的不当有关，因此对炸药流向管理是极为重要的管理环节，传统上一般采用登记领用方式加以管理，难以准确控制。在物联网系统架构内利用二维码识别与管理技术对炸药流向进行管理，同时与人员定位系统、运输车辆管理系统协同使用，实时记录炸药的出入库、领用人员身份、使用炸药的火工人员运动轨迹、放炮时间点危险区域内人员、车辆隔离等情况；矿石和废石流向与定位主要通过对运输车辆/机车管理实现。
