信息化智能矿山建设

王帅华

（安徽开发矿业有限公司，安徽 六安237460）

1 矿山信息化现状

矿山行业的发展和其他传统工业一样，都经历了机械化、自动化、初步信息化等几个步骤。随着信息技术的飞速发展，在现在矿山建设中的应用越来越广泛，使得现代矿山的信息化水平逐渐提高，从最初在办公、财务、物资等方面的应用扩展到安全环保、调度指挥、生产执行、行政决策等更多方面。

一些大型矿山企业建立了综合信息化系统、安全避险“六大”系统、ERP系统，达到国内外先进水平。

2 信息化智能矿山达到的目标

信息化智能矿山通过各种技术手段对相关数据进行精准化采集、网络化传输、规范化集成、可视化展现、自动化操作和智能化服务于一体，通过对关键信息的整合、分析，从而对包括安全、生产、调度、监测监控、视频监控、人员定位、设备故障预警、智能排产等各种需求做出智能响应，向矿山各级人员提供全方位基于智能化的信息服务，实现矿山生产安全与高效。归纳如下：

（1）高效生产、本质安全；

（2）实现运输、提升、选矿等主要生产系统的远程监测监控；

（3）对生产系统数据集成，实现系统之间的联动、报警、应急预案管理，科学、高效指导生产；

（4）对工业环网、数据采集、调度和行政通讯、大屏显示实现数据及通讯的高速、可靠、稳定传输；

（5）实现以设备为对象的全系统预警、检测、故障分析及运行报告等功能的分析应用系统，降低故障发生率，缩短故障维修时间；

（6）针对生产运行管理过程，集成生产执行过程相关的各类实时信息，及时反映生产运行状态，实现对生产全过程的优化管理；

（7）以安全生产管理为主线、提升矿山安全生产信息综合应用价值为目标，集成与安全生产相关各类关键信息，为各级管理者提供信息共享、业务协同。

3 信息化智能矿山的结构

3.1 设备控制层

主要是指企业在生产、安全等各方面的基础自动化系统，主要对自动化设备进行系统控制，主要包括：提升系统、供电系统、选矿系统、监测监控系统、通信系统等。

3.2 过程控制层

主要针对生产一体化监控，实现对各类基础自动化系统集中远程监控，集数据通信、处理、采集、控制、协调、智能判断、图文显示为一体的综合数据应用软件系统，管理者可以实时远程了解生产现场的生产系统的自动监测监控状态信息，强化各专业管理的工作主动性，促进各专业对现场异常情况信息分析处理的快速响应，保证生产顺利进行。

3.3 生产执行层

围绕生产计划目标，以安全生产为主线，集成矿生产计划、作业工程、生产调度、安全、设备等各类相关信息，构建网络化调度指挥模式，为各部门的协同工作搭建平台，支撑业务信息在各管理部门之间的高效流转处理，现场监控异常数据在信息系统中触发相关业务处理流程，报警信息通过网络共享，触发相关预案联动，跟踪处理反馈过程。直接采用实时数据进行统计分析。

3.4 经营管理层

经营管理信息系统主要是企业的人力、财务、物资、运销管理系统等。

4 信息化智能矿山建设包含的主要内容

生产调度方面包括：

（1）工业网络平台是矿山信息化建设的硬件基础，实现各类数据的高速传输

网络结构多采用总线结构或者环网结构，为进一步提高网络可靠性，还可以采用单环或双环等结构实现冗余。同时要考虑工业网络的网络管理和网络安全。

（2）中心计算机系统及机房设备

机房设备对环境的要求很高，且在机房设计上有许多规范标准对其进行约束。机房环境的要求主要在设备电源线与信号线的布线及保护、机房环境报警和自动灭火系统、供电系统及在线式UPS、供电负荷、接地和防雷等方面有明确的要求。

（3）安全生产一体化监控平台

通过信息化网络传输平台，对所有子系统进行数据采集、处理、存储、发布，完成一个信息集中控制显示的平台。

安全生产一体化监控平台将需接入的各子系统信息通过标准的数据交换方式进行数据存取，并将各子系统的信息进行综合处理。应具有良好的可靠性，兼容性、扩容性。

（4）生产执行管理信息系统

安全生产执行管理信息系统涉及生产执行的各个方面，根据实际情况具有不同的分类，大致可分为：生产计划管理、生产调度管理、能源管理、设备运行管理、业务统计分析、辅助决策分析等。

（5）子系统建设和接入

将矿山各个相关子系统接入平台软件，构成一个系统达到数据共享、信息交流以及管控结合。不同矿山子系统根据实际情况存在差异，主要分为：提升系统、选矿系统、通讯系统、供电系统等。

安全管理方面主要运用在安全避险“六大”系统中的人员定位和无线通讯系统、监测监控系统、通讯联络系统等。

（1）人员定位和无线通讯系统

集井下人员考勤、跟踪定位、灾后急救、日常管理等一体的综合运用系统。井下定位考勤系统能够及时、准确将井下各区域人员及设备动态情况反映到地面计算机系统，使管理人员能够随时掌握井下人员、设备分布状况和运动轨迹，以便于进行更加合理的调度管理。事故发生时，救援人员可根据井下人员定位系统提供的数据、图形，迅速了解有关人员位置情况，及时采取相应救援措施，提高应急救援的工作效率。

重点区域安装分站（读卡器），下井人员携带定位卡，定位信息通过基站进行采集并通过网络传输到机房的服务器进行数据分析处理和存储，在终端上显示。

无线通讯系统指为需要人员佩备矿用手机，当进入井下后，在网络覆盖范围内，可方便地实现井下无线手机通话。主要功能包括：无线通话、通话查询、收发短信、调度管理等。

（2）监测监控系统

监测系统用于监测井下作业环境，包括有毒有害气体、通风系统和地压监测三项内容。主要实现方式是使用传感器对各类监测信息进行检测并将数据传输至相应的监测分站，再由分站将数据传输至服务器上，通过软件系统将数据分析处理，将结果显示在终端设备上，不符合标准范围的数据采用声光报警。

视频监控系统是通过摄像机对井下主要位置及重要设备进行视频数据采集并上传到服务器进行存储，并通过软件实现对视频实时预览、录像回放及通过终端进行显示。

（3）通讯联络系统

井下通信联络系统能够实现地表与井下主要作业点的指挥调度，实现井下各工作点之间点对点通信，同时实现井下工作点地面主要车间的点对点通信。在灾变期间能够及时通知人员撤离和实现与避险人员通话。

办公管理和行政决策方面每个不同的企业根据自身企业的需求所建立的此类软件有较大区别，主要包含的有：ERP系统，对公司的财务、销售、物资、工程等进行管理，也有些企业没有形成ERP系统，对上述模块的管理采用不同的软件系统，相对零散；内部网站，对公司信息进行公布显示的平台，主要包括通知、新闻及生产、安全等信息的展示；外部网站，面向互联网的网站，主要是对企业以及产品的介绍展示；其他信息系统，是指公司根据自身的工作需要所建设的各类信息系统，如：OA办公系统、考勤系统、邮箱系统等。

5 总结

信息化智能矿山是一个复杂且在不断发展的综合概念，涉及的技术方法和应用范围也在逐渐扩大，在每一个新的阶段，概念都会有新的定义进行完善。信息化技术给采矿这个传统的行业注入了新的活力，为传统的高危行业加强了安全保障，在安全环保、调度指挥、生产执行、行政决策等各个方面的应用使得各个环节高效的运行，使得矿山的发展走上了一个崭新的道路，信息化智能矿山将成为未来矿山的发展方向和实现目标。

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