“数字矿山”建设必须知道的五大内容

　　数字矿山的建设是一个汇聚了多学科、多主题、多维空间信息的复杂系统工程，需要处理很大的动态性和风险性，想要建设完整生态的“数字矿山”，必须要知道和明确以下五个重要内容。

　　数字矿山的建设是一个汇聚了多学科、多主题、多维空间信息的复杂系统工程，需要处理很大的动态性和风险性，想要建设完整生态的“数字矿山”，必须要知道和明确以下五个重要内容。

　　一、一个目标

　　“数字矿山”的建设目标是什么？

　　最终的目标当然是降本增效，实现矿山企业利益的最大化，而直接的目标应该是完成矿山企业所有信息采集整理、网络化传输、智能化服务、自动化操控、可视化展示、规范化集成，建设“安全、绿色、智能、高效”的新型现代化矿山。

　　矿山企业的最大特点在于，它面对的是一个不确定的、充满风险和变数的物质环境和市场环境。在这种背景下，全面、系统、及时、准确掌握企业内外信息，对环境、市场和自身（资源、条件和能力）的发展趋势进行清晰洞察，并及时进行有效地计划和控制，对提升企业竞争力无疑是非常重要的。这就需要一个好的信息系统的支撑，去实现企业经营过程的可视化和智能化。

　　二、两个主线

　　信息化建设，掌握主要矛盾是十分重要的。对于矿山行业信息化，有两条关键主线。

　　1．安全生产

　　安全是矿山企业生存和发展的前提。“数字矿山”必须以实现安全生产、确保生产经营的稳定顺行为主线，信息化建设要围绕洞悉地质状况、分析地质活动规律、确保设备稳定运行、实时进行危险源监测、落实安全预案、有效进行事故处理、科学进行事故分析等内容，为建设“本质安全型矿山”提供信息化保障。

　　2．降本增效

　　成本是矿山企业的生命线。企业的各项活动，包括露天开采的境界优化、开采顺序的确定、开拓和回采计划编制、设备和车辆的调度、设备点检和维修、选矿过程的配料都有一个成本优化的问题。与其它行业相比，矿山行业的成本优化难度更大，需要考虑的因素更多、更复杂，需要依赖很多空间信息、模拟和人工智能技术。如何有效收集相关信息、建立各个期间的成本模型、科学进行成本模拟、计划、优化和控制，为成本管理提供科学依据，是“数字矿山”建设的另一主线。

　　三、三个阶段

　　从自动化角度，“数字矿山”可以分为以下三个阶段：

　　1．数字化

　　基于各种传感器、网络技术、自动化技术和管理信息化技术，实现采掘生产和管理过程中数据处理的自动化。

　　2．虚拟化

　　利用3D、虚拟现实等技术，把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，实现地上和地下信息的可视化，从而了解整个矿山动态的运作和发展情况并进行即时管控。

　　3．智能化

　　利用遥感和遥控等技术，远程遥控和自动化采矿，进一步实现智能采矿、无人采矿和选矿厂无人值守，目标是提高效率、降低消耗、降低成本。

　　四、四个难点

　　1．模式创新

　　信息化不是手工管理的简单模拟，同样“数字矿山”也区别于传统矿山的管理模式。在“数字矿山”条件下，如何建立科学、高效的现代矿山管理体系，实现商业模式、经营模式和管理模式创新，是实现“数字矿山”价值的最重要保证。

　　2．数据采集

　　数据采集是矿山行业信息化的难点，也是“数字矿山”建设的重要内容，需要根据管理需求，综合投入产出率等考量，合理确定数据采集方式。

　　3．部署方式

　　矿山企业一般分布较广，作业环境比较恶劣，信息基础设施比较薄弱，“数字矿山”建设必须考虑一个部署方式问题。能集中部署当然最好，如果条件不具备，则要考虑分布式部署、多数据中心的问题。还有一个集中部署的层次问题，生产执行和过程控制系统一般不需要集中部署。

　　4．系统集成

　　“数字矿山”由多系统、多网络构成，需要集成的内容很多，包括通信集成、数据集成、应用集成、流程集成和门户集成等层次。这方面，选择合适的系统平台至关重要。

　　五、五个层次

　　1．设备作业层

　　以矿山生产设备智能化、生产安全环境数据采集智能化作为建设目标。

　　主要是采矿、选矿、提升、通风、供配电、给排水、安全监控等方面的自动化、智能化设备、各类传感与执行设备为主。

　　2．过程控制层

　　以矿山生产工艺过程、生产环境的安全与环保的自动化监测与监控作为建设目标。

　　主要是采矿、选矿、提升、通风、供配电、给排水、安全监控等方面的自动化系统，包括各种传感器、仪表、智能终端、PLC、DCS等。

　　3．生产执行层

　　生产执行层是数字矿山建设的核心，包括四个方面：

　　（1）在管控指挥上以矿山生产平行系统（MPS）为中心，将设计、计划、生产、调度、指挥与管理集成在一个三维可视化平台上，实现安全环境监测、设备巡检维护、生产调度指挥、事故应急指挥、岗位培训演练的集成管理，在设计阶段实现仿真模拟，在生产阶段实现在线展现与集成监控，在技改阶段实现回放与分析，实现与生产现场即时并行的协调和管控。

　　（2）在生产管理上以矿山生产执行系统（MES）为主导，实现以生产成本管理为中心的工艺流程、生产指标、生产计划、生产调度、生产统计、设备工况、材料能源、计量质量管理与安环管理。

　　（3）在矿产资源管理以资源开采价值、储量动态保有、矿石在加工过程的贫化与损失管理为主线，实现资源勘查、资源评价、动态资源储量、采矿资源、选矿资源、冶炼资源管理。

　　（4）在设计与技术管理上以矿业工具软件作为支撑平台，实现资源建模与评价、采矿计划与工程预算、矿山测量与动态资源储量、采掘（剥）计划管理数字化、选矿工艺模型分析等。

　　4．企业管理层

　　企业管理层，以人、财、物、产、供、销为主体的ERP系统、企业制度、知识库、办公化自动化为基础的企业管理平台作为建设目标。

　　5．经营决策层

　　经营决策层面，以企业经营计划管理、绩效考核管理、业务智能分析、决策支持作为建设目标。