矿山企业信息化与数字矿山ppt课件.ppt

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1、矿山企业信息化与数字矿山矿山企业信息化与数字矿山北京科技大学 胡乃联纲要 矿山企业信息化概述 矿山企业信息化的内容 数字矿山简介 自动化采矿技术进展4321矿山企业信息化与数字矿山矿山企业信息化与数字矿山1 矿山企业信息化概述矿山企业信息化概述1 矿山企业信息化概述1.1 1.1 两化融合的概念两化融合的概念 信息技术是知识经济时代的标志技术，它同蒸汽机、电力、原信息技术是知识经济时代的标志技术，它同蒸汽机、电力、原子能分属不同时代的标志技术。子能分属不同时代的标志技术。(1) (1) 前期工业经济时代：前期工业经济时代： 第一次产业革命，蒸汽机第一次产业革命，蒸汽机 第二次产业革命，电力第二

2、次产业革命，电力(2) (2) 发达工业经济时代：发达工业经济时代： 第三次产业革命，原子能第三次产业革命，原子能(3) (3) 知识经济时代：知识经济时代： 高新技术产业革命，信息技术。高新技术产业革命，信息技术。1 矿山企业信息化概述1.1 1.1 两化融合的概念两化融合的概念u工业化是国家生产力发展水平的标志，工业经济是国民经济的工业化是国家生产力发展水平的标志，工业经济是国民经济的重要组成部分；重要组成部分；u发达国家和地区基本上是在完成工业化以后才开始进入信息化发达国家和地区基本上是在完成工业化以后才开始进入信息化快速发展阶段；快速发展阶段；u我国的工业化进程尚未完成，现阶段又面临实

3、现工业化、信息我国的工业化进程尚未完成，现阶段又面临实现工业化、信息化的双重任务，这是我国两化融合发展进程中的特殊国情；化的双重任务，这是我国两化融合发展进程中的特殊国情；u因此，我国必须以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，因此，我国必须以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，推进两化融合发展。推进两化融合发展。1 矿山企业信息化概述1.1 1.1 两化融合的概念两化融合的概念u十六大：以信息化带动工业化，以工业化促进信息化；十六大：以信息化带动工业化，以工业化促进信息化；u十七大：发展现代产业体系，大力推进信息化与工业化融合；十七大：发展现代产业体系，大力推进信息化与工业化融合；u十七届

4、五中全会：推动信息化和工业化深度融合；十七届五中全会：推动信息化和工业化深度融合；u十八大：两化融合被放在了工业化、信息化、农业现代化、城十八大：两化融合被放在了工业化、信息化、农业现代化、城镇化同步发展这样一个有机体系中。镇化同步发展这样一个有机体系中。u20082008年组建工业和信息化部，进一步体现了两化融合这一国家年组建工业和信息化部，进一步体现了两化融合这一国家经济发展的指导思想。经济发展的指导思想。1 矿山企业信息化概述1.2 1.2 企业信息化的形式企业信息化的形式(1) (1) 电子数据处理（电子数据处理（Electronic Data Procesing，EDP） 用计算机替

5、代人工处理例行性的数据，并产生报表以支持组织用计算机替代人工处理例行性的数据，并产生报表以支持组织的作业活动。的作业活动。(2) (2) 管理信息系统（管理信息系统（Management Information SystemManagement Information System，MISMIS） 由人和计算机网络集成，能提供企业管理所需信息以支持企业由人和计算机网络集成，能提供企业管理所需信息以支持企业的生产经营和决策的人机系统。的生产经营和决策的人机系统。 主要功能包括生产管理、经营管理、资产管理、行政管理和系主要功能包括生产管理、经营管理、资产管理、行政管理和系统维护等。统维护等。1 矿

6、山企业信息化概述1.2 1.2 企业信息化的形式企业信息化的形式(3) (3) 企业资源规划（企业资源规划（Enterprise Resource PlanningEnterprise Resource Planning，ERPERP） 企业企业- -资源资源- -计划（计划（ERPERP），又译企业资源规划，是一个由美国），又译企业资源规划，是一个由美国著名管理咨询公司（著名管理咨询公司（Gartner Gartner ）於）於19901990年提出的企业管理概念。年提出的企业管理概念。 企业资源计划最初被定义为应用软件，但迅速为全世界商业企企业资源计划最初被定义为应用软件，但迅速为全世界商

7、业企业所接受。现在已经发展成为一个重要的现代企业管理理论，也业所接受。现在已经发展成为一个重要的现代企业管理理论，也是一个实施企业流程再造的重要工具。是一个实施企业流程再造的重要工具。 ERP ERP是从是从MRPMRP（Material Requirement PlanningMaterial Requirement Planning，物料需求计划），物料需求计划）发展而来的新一代集成化管理信息系统，它扩展了发展而来的新一代集成化管理信息系统，它扩展了MRPMRP的功能，的功能，其核心思想是供应链管理。其核心思想是供应链管理。1 矿山企业信息化概述1.2 1.2 企业信息化的形式企业信息化的

8、形式(3) (3) 企业资源规划（企业资源规划（Enterprise Resource PlanningEnterprise Resource Planning，ERPERP） ERP ERP跳出了传统企业边界，从供应链范围去优化企业的资源。跳出了传统企业边界，从供应链范围去优化企业的资源。 ERP ERP系统集信息技术与先进管理思想于一身，成为现代企业的系统集信息技术与先进管理思想于一身，成为现代企业的运行模式。运行模式。 ERP ERP是将企业所有资源进行整合集成管理，即将企业的三大流是将企业所有资源进行整合集成管理，即将企业的三大流：物流、资金流、信息流进行全面一体化管理的管理信息系统。

9、：物流、资金流、信息流进行全面一体化管理的管理信息系统。 ERP ERP对于改善企业业务流程、提高企业核心竞争力具有显著作对于改善企业业务流程、提高企业核心竞争力具有显著作用。用。1 矿山企业信息化概述1.2 1.2 企业信息化的形式企业信息化的形式(4) (4) 客户管理系统（客户管理系统（Customer Relationship ManagementCustomer Relationship Management，CRMCRM） CRM CRM概念最初由概念最初由Gartner GroupGartner Group提出来，而后开始在企业电子提出来，而后开始在企业电子商务中流行。商务中流行

10、。CRMCRM的主要含义就是通过对客户详细资料的深入的主要含义就是通过对客户详细资料的深入分析，来提高客户满意程度，从而提高企业的竞争力。分析，来提高客户满意程度，从而提高企业的竞争力。(5) (5) 计算机辅助设计计算机辅助设计/ /制造（制造（Computer Aided DesignComputer Aided Design，Computer Computer Aided ManufacturingAided Manufacturing，CAD/CAMCAD/CAM1 矿山企业信息化概述1.2 1.2 企业信息化的形式企业信息化的形式(6) (6) 制造执行系统（制造执行系统（manuf

11、acturing Execution Systemmanufacturing Execution System，MESMES） MES MES是美国是美国AMRAMR公司公司(Advanced Manufacturing Research(Advanced Manufacturing Research，IncInc) )在在9090年代初提出的，其定义为年代初提出的，其定义为“位于上层的计划管理系统与底层位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统。的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统。” MES MES旨在加强旨在加强MRPMRP计划的执行功能，把计划的执行功能，

12、把MRPMRP计划同车间作业现计划同车间作业现场控制，通过执行系统联系起来。这里的现场控制包括场控制，通过执行系统联系起来。这里的现场控制包括PLCPLC程控器程控器、数据采集器、条形码、各种计量及检测仪器、机械手等。、数据采集器、条形码、各种计量及检测仪器、机械手等。1 矿山企业信息化概述1.2 1.2 企业信息化的形式企业信息化的形式(7) (7) 计算机集成制造系统（计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing SystemsComputer Integrated Manufacturing Systems，CIMSCIMS） CIMS CIMS

13、的概念最早是由美国学者哈林顿博士提出的。是通过计算的概念最早是由美国学者哈林顿博士提出的。是通过计算机硬件、软件，并综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术机硬件、软件，并综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术，将企业生产全部过程中有关的人、自动化技术、系统工程技术，将企业生产全部过程中有关的人、技术、经营管理三要素及其信息与物流有机集成并优化运行的、技术、经营管理三要素及其信息与物流有机集成并优化运行的复杂的大系统。复杂的大系统。 CIM CIM的概念已从美国等发达国家传播到发展中国家，从典型的的概念已从美国等发达国家传播到发展中国家，从典型的离散型机械制造业扩展

14、到化工、冶金等连续或半连续制造业。离散型机械制造业扩展到化工、冶金等连续或半连续制造业。 1 矿山企业信息化概述1.2 1.2 企业信息化的形式企业信息化的形式(8) (8) 人力资源管理（人力资源管理（human Resource Management human Resource Management ，HRMHRM） 组织或社会团体运用系统学理论与方法，对企业的人力资组织或社会团体运用系统学理论与方法，对企业的人力资源管理方方面面进行分析、规划、实施、调整，提高企业人力源管理方方面面进行分析、规划、实施、调整，提高企业人力资源管理水平，使人力资源更有效的服务于组织或团体目标。资源管理水平

15、，使人力资源更有效的服务于组织或团体目标。1 矿山企业信息化概述1.2 1.2 企业信息化的形式企业信息化的形式(9) (9) 知识管理系统（知识管理系统（Knowledge ManagementKnowledge Management，KMKM） 利用软件系统或其他工具，对组织中大量的有价值的方案、利用软件系统或其他工具，对组织中大量的有价值的方案、策划、成果、经验等知识进行分类存储和管理，积累知识资产避策划、成果、经验等知识进行分类存储和管理，积累知识资产避免流失，促进知识的学习、共享、培训、再利用和创新，有效降免流失，促进知识的学习、共享、培训、再利用和创新，有效降低组织运营成本，强化其

16、核心竞争力的管理方法。低组织运营成本，强化其核心竞争力的管理方法。1 矿山企业信息化概述1.2 1.2 企业信息化的形式企业信息化的形式(10) (10) 办公自动化系统（办公自动化系统（Office AutomationOffice Automation，OA)OA) 办公自动化是指办公人员利用现代科学技术的最新成果，借办公自动化是指办公人员利用现代科学技术的最新成果，借助先进的办公设备，实现办公活动科学化、自动化，其目的是通助先进的办公设备，实现办公活动科学化、自动化，其目的是通过实现办公处理业务的自动化，最大限度地提高办公效率，改进过实现办公处理业务的自动化，最大限度地提高办公效率，改进

17、办公质量，改善办公环境和条件，辅助决策，减少或避免各种差办公质量，改善办公环境和条件，辅助决策，减少或避免各种差错和弊端，缩短办公处理周期，并用科学的管理方法，借助各种错和弊端，缩短办公处理周期，并用科学的管理方法，借助各种先进技术，提高管理和决策的科学化水平。先进技术，提高管理和决策的科学化水平。 1 矿山企业信息化概述1.3 1.3 矿山企业信息化矿山企业信息化u作业对象：矿物岩石，深埋地下，存在不确定性，形态、数量作业对象：矿物岩石，深埋地下，存在不确定性，形态、数量、质量信息的获取比较困难；、质量信息的获取比较困难； u作业地点：随生产的进行不断移动，信息的采集、传输都不方作业地点：随

18、生产的进行不断移动，信息的采集、传输都不方便；便；u作业条件：恶劣。露天矿风吹、日晒、雨淋；地下矿阴暗、潮作业条件：恶劣。露天矿风吹、日晒、雨淋；地下矿阴暗、潮湿、空间狭小；湿、空间狭小；u产品结构：单一。地质资源决定产品，不能随市场变化。产品结构：单一。地质资源决定产品，不能随市场变化。u 矿山企业的信息化水平落后于一般的制造企业。矿山企业的信息化水平落后于一般的制造企业。1 矿山企业信息化概述1.3 1.3 矿山企业信息化矿山企业信息化u总体来讲，我国处于工业化中期发展阶段；总体来讲，我国处于工业化中期发展阶段；u具体到矿山企业，工业化发展水平则非常不平衡，时间跨度在具体到矿山企业，工业化

19、发展水平则非常不平衡，时间跨度在5050年以上；年以上；u一些矿山的装备水平、自动化水平已经接近或达到矿业发达国一些矿山的装备水平、自动化水平已经接近或达到矿业发达国家的水平；家的水平；u有些矿山则还处在上世纪中期水平；有些矿山则还处在上世纪中期水平；u与之相适应的管理模式、管理流程差异也非常大；与之相适应的管理模式、管理流程差异也非常大； u因此，矿山企业的两化融合任重而道远。因此，矿山企业的两化融合任重而道远。1 矿山企业信息化概述1.3 1.3 矿山企业信息化矿山企业信息化u国内矿山在自动化、信息化方面的一些概念：国内矿山在自动化、信息化方面的一些概念： 矿山自动化、信息化、数字化；矿山

20、自动化、信息化、数字化； 数字矿山、数字化矿山、数字矿山、数字化矿山、e e矿山、感知矿山、智慧矿山；矿山、感知矿山、智慧矿山； 自动化采矿、智能采矿、遥控采矿、无人采矿。自动化采矿、智能采矿、遥控采矿、无人采矿。u目标：建设目标：建设“安全、绿色、智能、高效安全、绿色、智能、高效”的现代化矿山。的现代化矿山。u彻底改善矿工的劳动条件，实现无人或少人采矿，实现采矿办彻底改善矿工的劳动条件，实现无人或少人采矿，实现采矿办公室化。公室化。矿山企业信息化与数字矿山矿山企业信息化与数字矿山2 矿山企业信息化的内容矿山企业信息化的内容2.1 2.1 地测信息化地测信息化2.2 2.2 设计计划信息化设计

21、计划信息化2.3 2.3 生产过程信息化生产过程信息化2.4 2.4 经营管理信息化经营管理信息化2 矿山企业信息化的内容2.1 2.1 地测信息化地测信息化地质测量工作是矿山企业所特有的，它为企业的正常地质测量工作是矿山企业所特有的，它为企业的正常生产提供尽可能准确的生产提供尽可能准确的“主要原材料主要原材料”的信息。的信息。由于地质测量工作的对象由于地质测量工作的对象 矿物岩石深埋地下，描矿物岩石深埋地下，描述它们形态、数量、质量的信息只能靠有限的钻孔或巷述它们形态、数量、质量的信息只能靠有限的钻孔或巷道取样获得，在许多情况下要靠推断来处理问题，存在道取样获得，在许多情况下要靠推断来处理问

22、题，存在着明显的不确定性。着明显的不确定性。2 矿山企业信息化的内容2.1 2.1 地测信息化地测信息化许多年来，国内外的专家学者围绕这一问题做了大量的研许多年来，国内外的专家学者围绕这一问题做了大量的研究工作，取得了许多高水平的研究成果，如矿床模型的研究工作，取得了许多高水平的研究成果，如矿床模型的研究，地质统计学的研究等。究，地质统计学的研究等。在模型和方法研究的基础上，国外一些知名的矿业软件公在模型和方法研究的基础上，国外一些知名的矿业软件公司开发出了一些具有较高商业价值的应用软件。这些软件司开发出了一些具有较高商业价值的应用软件。这些软件在世界各地的矿山推广应用后，取得了良好的使用效果

23、，在世界各地的矿山推广应用后，取得了良好的使用效果，同时也为上述公司带来了丰厚的经济回报。同时也为上述公司带来了丰厚的经济回报。2 矿山企业信息化的内容2.1 2.1 地测信息化地测信息化在国内比较活跃的外国公司有：在国内比较活跃的外国公司有： Surpac Surpac（澳大利亚）；（澳大利亚）； Micromine Micromine （澳大利亚）；（澳大利亚）； Mintec Mintec （美国）；（美国）； Datamine Datamine （英国）；（英国）； 其他。其他。2 矿山企业信息化的内容2.1 2.1 地测信息化地测信息化最近几年，国内的矿业软件研究与开发工作也非常活最

24、近几年，国内的矿业软件研究与开发工作也非常活跃，无论在理论研究还是在实用软件开发等方面都得到跃，无论在理论研究还是在实用软件开发等方面都得到了快速发展。比较有代表性的软件有：了快速发展。比较有代表性的软件有： MapGisMapGis（武汉中地数码科技有限公司）（武汉中地数码科技有限公司） 3DMine3DMine（北京三地曼公司）（北京三地曼公司） D-MineD-Mine（长沙迪迈信息科技有限公司）（长沙迪迈信息科技有限公司）2 矿山企业信息化的内容2 矿山企业信息化的内容2 矿山企业信息化的内容2 矿山企业信息化的内容2.2 2.2 设计计划信息化设计计划信息化矿山设计主要是指露天矿开采

25、境界的优化圈定、开拓矿山设计主要是指露天矿开采境界的优化圈定、开拓运输系统设计、回采爆破设计和地下矿的开拓设计、采运输系统设计、回采爆破设计和地下矿的开拓设计、采准设计、回采设计等。准设计、回采设计等。矿山设计和一般制造企业有着很大的区别，它的设计矿山设计和一般制造企业有着很大的区别，它的设计对象是通过地质勘探获得的形态复杂的矿物岩石，其难对象是通过地质勘探获得的形态复杂的矿物岩石，其难度要比制造企业的产品设计大的多。度要比制造企业的产品设计大的多。2 矿山企业信息化的内容2.2 2.2 设计计划信息化设计计划信息化随着一些计算机辅助设计（随着一些计算机辅助设计（CADCAD）软件的发展，矿山

26、）软件的发展，矿山设计的信息化程度有了很大的进步，但还是远远落后于设计的信息化程度有了很大的进步，但还是远远落后于制造企业。制造企业。矿山设计需要在地测信息化的基础上进行，地测信息矿山设计需要在地测信息化的基础上进行，地测信息化的水平也制约着设计的信息化。化的水平也制约着设计的信息化。2 矿山企业信息化的内容2. 2 2. 2 设计计划信息化设计计划信息化矿山采掘（剥）计划的优化编制矿山采掘（剥）计划的优化编制利用运筹学、系统模拟、计算机技术，合理安排矿山利用运筹学、系统模拟、计算机技术，合理安排矿山开拓、探矿、采准、回采、充填等作业，不断地为自己开拓、探矿、采准、回采、充填等作业，不断地为自

27、己准备原材料，避免采掘失调，保证矿山均衡生产。准备原材料，避免采掘失调，保证矿山均衡生产。中长期规划，年度计划，季度计划，月计划。中长期规划，年度计划，季度计划，月计划。2 矿山企业信息化的内容2.2 2.2 设计计划信息化设计计划信息化前面提到的矿业软件一般都具有设计计划功能，在露前面提到的矿业软件一般都具有设计计划功能，在露天矿山的应用比较成功，在地下矿成功应用的相对较少。天矿山的应用比较成功，在地下矿成功应用的相对较少。国内也出现了一些在应用比较成功的采矿设计软件，国内也出现了一些在应用比较成功的采矿设计软件，但目前大部分矿山只是利用计算机辅助进行一些单体工但目前大部分矿山只是利用计算机

28、辅助进行一些单体工程设计，系统性较差。程设计，系统性较差。2 矿山企业信息化的内容2 矿山企业信息化的内容2 矿山企业信息化的内容2 矿山企业信息化的内容2.3 2.3 生产过程信息化生产过程信息化生产过程信息化包括：生产过程信息化包括：露天露天GPSGPS调度系统；调度系统；地下矿生产过程监控系统；地下矿生产过程监控系统； 井下人员监控井下人员监控 井下移动设备监控井下移动设备监控 井下固定设备监控井下固定设备监控 地面设备监控地面设备监控2 矿山企业信息化的内容2.3 2.3 生产过程信息化生产过程信息化露天矿露天矿GPSGPS调度系统调度系统GPSGPS技术简介；技术简介；GPSGPS提

29、供的服务：准确定位，精确导航，监视物体移动，报告正确时间；提供的服务：准确定位，精确导航，监视物体移动，报告正确时间；主要应用：主要应用： (1)(1)生产调度，自行式设备的跟踪，生产调度，自行式设备的跟踪， 电铲定位，电铲定位， 钻机定位。钻机定位。(2)(2)位移监测。位移监测。GPSGPS的优点：的优点：(1) (1) 覆盖范围广；覆盖范围广；(2) (2) 定位速度快；定位速度快；(3) (3) 保密性强。保密性强。北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统2 矿山企业信息化的内容2.3 2.3 生产过程信息化生产过程信息化最近几年，地下矿山的生产过程自动化有了长足的发展，提升、运最近几年，地下

30、矿山的生产过程自动化有了长足的发展，提升、运输、通风、排水、充填系统的自动化，遥控铲运机、遥控钻机在矿山输、通风、排水、充填系统的自动化，遥控铲运机、遥控钻机在矿山的应用说明自动化与遥控技术已经进入了矿山企业。的应用说明自动化与遥控技术已经进入了矿山企业。对于类似于加工企业的选矿生产，则大部分达到了自动化或半自动对于类似于加工企业的选矿生产，则大部分达到了自动化或半自动化水平。化水平。矿山生产过程自动化水平的提高为生产过程信息化创造了条件。矿山生产过程自动化水平的提高为生产过程信息化创造了条件。2 矿山企业信息化的内容2.3 2.3 生产过程信息化生产过程信息化矿山企业生产过程的自动化、数字化

31、不同于一般的制矿山企业生产过程的自动化、数字化不同于一般的制造企业，特别是分布于不同中段、不同台阶的采掘（剥）造企业，特别是分布于不同中段、不同台阶的采掘（剥）生产，由于作业地点分散、作业过程不连续、作业条件生产，由于作业地点分散、作业过程不连续、作业条件恶劣等原因，完全实现自动化、信息化难度较大。恶劣等原因，完全实现自动化、信息化难度较大。根据我国矿山目前的装备水平和管理现状，地下矿生根据我国矿山目前的装备水平和管理现状，地下矿生产过程信息化、自动化的内容主要有：产过程信息化、自动化的内容主要有：2 矿山企业信息化的内容2 矿山企业信息化的内容2.3 2.3 生产过程信息化生产过程信息化无人

32、采矿无人采矿人工智能与机器人的应用；人工智能与机器人的应用；无人驾驶机车；无人驾驶机车；遥控钻机；遥控钻机；遥控铲运机；遥控铲运机；司机操控司机操控井下硐室控制井下硐室控制地面控制地面控制远程控制。远程控制。2 矿山企业信息化的内容2.4 2.4 经营管理信息化经营管理信息化在地测信息化、设计信息化、生产过程自动化的同时，在地测信息化、设计信息化、生产过程自动化的同时，建立各种计算机信息系统，才能充分开发和应用信息资建立各种计算机信息系统，才能充分开发和应用信息资源，实现企业中资金流、物流合理有序的流动。源，实现企业中资金流、物流合理有序的流动。主要内容有：全面预算、计划统计、物资供应、设备主

33、要内容有：全面预算、计划统计、物资供应、设备资产、产品销售、人力资源、财务成本、经济活动分析、资产、产品销售、人力资源、财务成本、经济活动分析、办公自动化（办公自动化（OAOA）等。）等。2 矿山企业信息化的内容矿山企业信息化与数字矿山矿山企业信息化与数字矿山3 数字矿山简介数字矿山简介3 数字矿山简介3.1 3.1 数字矿山的概念数字矿山的概念3.2 3.2 数字矿山的意义数字矿山的意义3.3 3.3 数字矿山的理论基础数字矿山的理论基础3.4 3.4 数字矿山建设概况数字矿山建设概况3.5 3.5 关于数字矿山建设的思考关于数字矿山建设的思考3 数字矿山简介3.1 3.1 数字矿山的概念数

34、字矿山的概念数字矿山（数字矿山（Digital MineDigital Mine，DMDM）是数字地球（）是数字地球（Digital EarthDigital Earth，DEDE）的理念、）的理念、原理及技术在矿山领域中的具体应用和延伸。原理及技术在矿山领域中的具体应用和延伸。数字矿山的开发和应用既有与数字地球相似的地方，又有其本身的特点，数字矿山的开发和应用既有与数字地球相似的地方，又有其本身的特点，所以研究数字矿山首先要理解数字地球。所以研究数字矿山首先要理解数字地球。美国副总统戈尔于美国副总统戈尔于19981998年最先提出年最先提出“数字地球数字地球”的概念。的概念。“数字地球数字地

35、球”包括包括3 3个重要的组成部分：信息的获取、信息的处理、信息的个重要的组成部分：信息的获取、信息的处理、信息的应用。应用。3 数字矿山简介3.1 3.1 数字矿山的概念数字矿山的概念数字矿山概念自从数字矿山概念自从19991999年年1111月首届月首届“国际数字地球国际数字地球”大会提出以来，已经经过了十几大会提出以来，已经经过了十几个年头；个年头；数字矿山概念产生后，迅速发展，定义、概念、内涵、功能体系、关键技术的研究数字矿山概念产生后，迅速发展，定义、概念、内涵、功能体系、关键技术的研究层出不穷；层出不穷；目前，数字矿山建设已不再是单纯的理论研究和概念炒作，而是有了明确的建设目目前，

36、数字矿山建设已不再是单纯的理论研究和概念炒作，而是有了明确的建设目标：即建设标：即建设“安全、绿色、智能、高效安全、绿色、智能、高效”的现代化矿山；的现代化矿山；数字矿山建设不能一蹴而就，而是伴随企业发展不断发展完善，这一理念已被矿山数字矿山建设不能一蹴而就，而是伴随企业发展不断发展完善，这一理念已被矿山企业所接受；企业所接受；管理理念僵化、管理水平落后是影响数字矿山建设效果的最大障碍。管理理念僵化、管理水平落后是影响数字矿山建设效果的最大障碍。3 数字矿山简介3.2 3.2 数字矿山的意义数字矿山的意义随着人类文明的发展，对矿产品需求的增加，不可再生的矿产资源随着人类文明的发展，对矿产品需求

37、的增加，不可再生的矿产资源只能越来越少，高品位、易开采的矿床逐渐枯竭。矿山开采将针对以只能越来越少，高品位、易开采的矿床逐渐枯竭。矿山开采将针对以下几个类型：下几个类型：(1) (1) 深部矿床深部矿床(2) (2) 低品位矿床低品位矿床(3) (3) 松、软、破矿床松、软、破矿床(4) (4) 水体下矿床水体下矿床(5) (5) 高海拔矿床高海拔矿床3 数字矿山简介3.2 3.2 数字矿山的意义数字矿山的意义由于开采条件的改变，矿山企业获得利润的难度加大；由于开采条件的改变，矿山企业获得利润的难度加大；矿山特别是井下作业环境恶劣是社会所公认的。人类矿山特别是井下作业环境恶劣是社会所公认的。人

38、类文明的进步，小康社会的建设，都要求彻底改善工作人文明的进步，小康社会的建设，都要求彻底改善工作人员的劳动条件；员的劳动条件；研究建设数字矿山，实现智能采矿、自动化采矿是从研究建设数字矿山，实现智能采矿、自动化采矿是从根本上解决上述问题的唯一途径。根本上解决上述问题的唯一途径。3 数字矿山简介3.2 3.2 数字矿山的意义数字矿山的意义在矿业发达国家矿山，信息技术的应用已相当普及。在矿业发达国家矿山，信息技术的应用已相当普及。二十世纪后二十世纪后2020年，这些国家矿山信息化的重点已转到地下矿山生产过程自年，这些国家矿山信息化的重点已转到地下矿山生产过程自动化，实现远程遥控和自动化操作方面。动

39、化，实现远程遥控和自动化操作方面。 (1) (1) 提高劳动生产率，降低成本，使自己在市场不景气的情况下仍处于竞争提高劳动生产率，降低成本，使自己在市场不景气的情况下仍处于竞争优势地位。优势地位。 (3) (3) 寻求更经济的开采贫矿和深部矿床的有效途径。寻求更经济的开采贫矿和深部矿床的有效途径。 (2) (2) 使矿工远离高地温、岩爆威胁等恶劣操作环境，彻底改善矿工的安全使矿工远离高地温、岩爆威胁等恶劣操作环境，彻底改善矿工的安全和健康状况，实现采矿办公室化。和健康状况，实现采矿办公室化。3 数字矿山简介3.3 3.3 数字矿山的理论基础数字矿山的理论基础 (1) (1) 系统工程学和信息工

40、程学系统工程学和信息工程学。数据库的构建，来自不同数据源和。数据库的构建，来自不同数据源和信息平台的信息系统的集成，系统标准制定等。信息平台的信息系统的集成，系统标准制定等。 (2) (2) 数字地质学及岩石力学理论数字地质学及岩石力学理论。建立三维可视化动态地质模型、。建立三维可视化动态地质模型、矿床模型、岩石力学模型。岩体不连续面自动数字化测绘技术的应用。矿床模型、岩石力学模型。岩体不连续面自动数字化测绘技术的应用。数字摄影测绘理论与遥感数字成像，建立数字高程模型等。数字摄影测绘理论与遥感数字成像，建立数字高程模型等。 (3) (3) 现代采矿学现代采矿学。适应远程遥控和自动化作业的新的采

41、矿工艺和方。适应远程遥控和自动化作业的新的采矿工艺和方法。法。3 数字矿山简介3.3 3.3 数字矿山的理论基础数字矿山的理论基础 (4) (4) 无线电和光纤通信理论、空间信息理论、自动定位与导航理论无线电和光纤通信理论、空间信息理论、自动定位与导航理论。实现。实现远程遥控和自动化采矿的基础。远程遥控和自动化采矿的基础。 (5) (5) 机械工程学、机器人与自动化理论机械工程学、机器人与自动化理论。开发研制先进的自动化采矿设备。开发研制先进的自动化采矿设备。 (6) (6) 检测监控理论检测监控理论。建立作业环境监测系统、安全生产监测系统、固定设。建立作业环境监测系统、安全生产监测系统、固定

42、设备监测系统、移动设备监控系统等。备监测系统、移动设备监控系统等。 (7) (7) 工程管理科学、运筹学与控制论工程管理科学、运筹学与控制论。建立高速企业网，人、财、物、产、。建立高速企业网，人、财、物、产、供、销综合分析决策，中长期生产规划，生产方案优化决策等。供、销综合分析决策，中长期生产规划，生产方案优化决策等。3 数字矿山简介3.4 3.4 数字矿山建设概况数字矿山建设概况u(1) (1) 硬件平台建设硬件平台建设u网络系统网络系统 工业以太网、有线局域网、无线局域网工业以太网、有线局域网、无线局域网 数据中心、数据库、数据库管理系统等数据中心、数据库、数据库管理系统等u生产调度指挥中

43、心（或安全生产监控中心）建设生产调度指挥中心（或安全生产监控中心）建设 DLP DLP拼接屏或边缘融合大屏拼接屏或边缘融合大屏 中心监控设备等中心监控设备等3 数字矿山简介3.4 3.4 数字矿山建设概况数字矿山建设概况u(1) (1) 地质资源的数字化和三维可视化地质资源的数字化和三维可视化 购置商品化的矿业软件，如购置商品化的矿业软件，如SurpacSurpac，MicromineMicromine，MintecMintec，DatamineDatamine等等国外软件；国外软件；3Dimine3Dimine，DimineDimine，MapGisMapGis等国产软件。等国产软件。u许多

44、矿山通过三维建模，开发了一些地表、井下的三维模型或称为虚许多矿山通过三维建模，开发了一些地表、井下的三维模型或称为虚拟现实，较为直观的反应矿山的实际状况；比较符合一些人的要求；拟现实，较为直观的反应矿山的实际状况；比较符合一些人的要求；3 数字矿山简介3 数字矿山简介3.4 3.4 数字矿山建设概况数字矿山建设概况u(2) (2) 设计计划数字化、最优化功能的实现设计计划数字化、最优化功能的实现 上述软件一般都具有进行采矿设计、计划编制的功能，可部分实现上述软件一般都具有进行采矿设计、计划编制的功能，可部分实现设计计划数字化；设计计划数字化；u这些软件在地质测量方面的应用相对较为成功，但在采矿

45、设计、计划这些软件在地质测量方面的应用相对较为成功，但在采矿设计、计划编制方面存在一些这样那样的问题，大部分矿山一般采用编制方面存在一些这样那样的问题，大部分矿山一般采用CADCAD、或人工、或人工辅助完成设计、计划方面的工作。辅助完成设计、计划方面的工作。3 数字矿山简介3.4 3.4 数字矿山建设概况数字矿山建设概况u(3) (3) 生产过程自动化系统建设生产过程自动化系统建设 提升运输自动化；提升运输自动化； 通风自动化；通风自动化； 排水自动化；排水自动化； 压风自动化；压风自动化； 变配电自动化；变配电自动化； 充填自动化；充填自动化； 选矿自动化等。选矿自动化等。u部分实现无人或少

46、人操作，提高设备运行效率。部分实现无人或少人操作，提高设备运行效率。3 数字矿山简介3.4 3.4 数字矿山建设概况数字矿山建设概况u(4) (4) 安全管理系统建设安全管理系统建设 人员定位系统；人员定位系统； 通讯联络系统；通讯联络系统； 监测监控系统，井下环境监测、地压监测、数字视频监控监测监控系统，井下环境监测、地压监测、数字视频监控等；等； 重点设备在线监测；重点设备在线监测； 尾矿库在线监测。尾矿库在线监测。u部分实现无人或少人操作，提高设备运行效率。部分实现无人或少人操作，提高设备运行效率。3 数字矿山简介3.4 3.4 数字矿山建设概况数字矿山建设概况u(5) (5) 生产管理

47、系统的开发建设生产管理系统的开发建设 地质储量、测量验收、生产矿量、损失贫化报表；地质储量、测量验收、生产矿量、损失贫化报表； 生产计划、生产调度、生产统计报表；生产计划、生产调度、生产统计报表；u其他经营管理系统的开发建设其他经营管理系统的开发建设u物资管理系统物资管理系统u设备管理系统设备管理系统u人力资源管理系统人力资源管理系统u财务成本系统财务成本系统u办公自动化等。办公自动化等。3 数字矿山简介3.53.5关于数字矿山建设的思考关于数字矿山建设的思考一些矿山建设数字矿山的积极性较高，但在认识上存一些矿山建设数字矿山的积极性较高，但在认识上存在差距，重硬件、轻软件、轻管理的现象普遍存在

48、；在差距，重硬件、轻软件、轻管理的现象普遍存在；在信息技术领域，矿山技术力量相对薄弱，既懂管理在信息技术领域，矿山技术力量相对薄弱，既懂管理又懂信息技术的复合型人才缺乏，单靠矿山自己的力量又懂信息技术的复合型人才缺乏，单靠矿山自己的力量来建设数字矿山比较困难；来建设数字矿山比较困难；僵化的管理理念、对数字矿山的片面认识，是数字矿僵化的管理理念、对数字矿山的片面认识，是数字矿山建设成败的关键。山建设成败的关键。3 数字矿山简介3.53.5关于数字矿山建设的思考关于数字矿山建设的思考数字矿山的建设可以依层次循序渐进，也可以采用选择重点、逐步数字矿山的建设可以依层次循序渐进，也可以采用选择重点、逐步

49、扩大或跨越式发展方式，其终极目标是实现矿山真正安全、高效、经扩大或跨越式发展方式，其终极目标是实现矿山真正安全、高效、经济开采。济开采。用信息技术改造传统产业，在我国还处于起步阶段，矿山更为落后。用信息技术改造传统产业，在我国还处于起步阶段，矿山更为落后。分析研究少数先行者的经验，对于我国矿山，从构建安全生产监测系分析研究少数先行者的经验，对于我国矿山，从构建安全生产监测系统、开采方案优化决策系统与生产调度指挥系统着手，向数字化矿山统、开采方案优化决策系统与生产调度指挥系统着手，向数字化矿山方向发展，可能是更为有效的途径。方向发展，可能是更为有效的途径。3 数字矿山简介3.53.5关于数字矿山

50、建设的思考关于数字矿山建设的思考国家科技部、基金委等机构和相关行业相继立项支持了一批数字矿国家科技部、基金委等机构和相关行业相继立项支持了一批数字矿山研究课题，例如：山研究课题，例如：国家国家“十一五十一五” ” 863863项目：项目：“数字化采矿关键技术与软件开发数字化采矿关键技术与软件开发”；国家国家“十二五十二五” ” 863863项目：项目： “ “地下金属矿智能开采技术地下金属矿智能开采技术”；国家国家“十二五十二五” ” 863863项目：项目： “ “数字矿山建设关键技术研究与示范数字矿山建设关键技术研究与示范”。矿山企业信息化与数字矿山矿山企业信息化与数字矿山4 4 自动化采