数字矿山范文
时间：2023-03-16 18:03:24
导语：如何才能写好一篇数字矿山，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
Abstract: the article expounds the concept of digital mining and its system architecture, with specific mine as an example discusses the process of development of digital mines and the application prospects.
Keywords: digital mine; Application prospect
中图分类号：O741+.2文献标识码：A 文章编号：
0 前言
随着计算机应用的继续普及计算计技术的不断发展，数字化、自动化、智能化已经成为当今工业生产发展的必然趋势，如何及时、正确、有效的实现数字化是当今工矿企业研讨的主要课题和重要任务。“数字矿山”模型综合考虑生产、经营、管理、环境、资源、安全和效益等各种因素，对企业优化资源配置、保障安全发展、提高经济效益、提升竞争能力起着重大作用。故“数字矿山”是当今工矿企业发展的必由之路。
1、数字化矿山原理
数字矿山以矿山系统为原型，以地理坐标为参考系，以矿山科学技术、信息科学、人工智能和计算机科学为理论基础，以高新矿山观测和网络技术为支撑，建立起并集成一系列不同层次的原型、系统场、物质模型、力学模型、数学模型、信息模型和计算机模型，通过多媒体和模拟仿真虚拟技术进行多维的表达，具有高分辨率、海量数据和多种数据的融合以及数字化、网络化、智能化和可视化的特点。它是用信息化与数字化的方法来研究和构建的矿山，是信息化、数字化的虚拟矿山，是由计算机网络来管理全部数字化信息的技术系统。通过它可以了解整个矿山系统所涉及的信息过程，特别是矿山系统多体之间信息的联系和相互作用的规律。
2、数字矿山系统构架
2.1 按结构划分
按结构划分，数字矿山自下而上可分为以下七个主层次:
(1)基础数据层，即数据获取与存储层。数据获取包括利用各种技术手段获取各种形式的数据及其预处理，如通过测量获取水平角、竖直角、斜距等，并预处理得到点的三维地理坐标，点间的水平距离，点的高程，边的方位角等；通过钻探得到的岩芯判断岩层的深度、矿物成分、分布、硬度等各项参数，绘制地质各种图纸、图表。数据存储包括各类数据库、目录库、文档文件库、图形文件库及多媒体文件库等。
(2)模型层，即表述层。如空间和矿体属性的三维和二维块状模型、矿区地质模型、采场模型、地理信息系统模型、虚拟现实动化模型等。该层通过绘图软件将数据加工为直观、形象的表述形式，为优化、模拟与设计提供输入接口。
(3) 模拟与优化层。如工艺流程模拟、采矿模拟、避灾模拟、通风系统模所及参数优化、设计与计划方案优化等。
(4) 设计层，即计算机辅助设计层。该层为把优化解转化为可执行方案或直接进行方案设计提供手段。
(5) 执行与控制层。如自动调度、流程参数自动监测与控制、远程操作等。该层是生产方案的执行者。
(6) 管理层。包括MIS与办公自动化。
(7) 决策支持层。依据各种信息和以上各层提供的数据加工成果，进行相关分析与预测，为决策者提供各个层次的决策支持。
2.2 按功能划分，
数字矿山包括六大类系统：数据获取与处理系统、数字开采系统、矿区地理信息系统、选矿数字监控系统、管理系统、决策支持系统。其中数字开采系统是核心系统，也是效率和效益的主要创造者。
3、我公司矿山数字化的可行性
(1)我公司自二次创业以来，已经在矿山数字化、智能化、自动化上大下功夫。原有公司局域网及网络OA办公系统的广泛应用，公司集控中心、调度监控中心、网真会议室和经营办公区的建成，以及公司上层对矿山数字化的认可及支持，为公司矿山数字化进程扫清了障碍。
(2)公司利润的连年增长，为矿山数字化过程中硬件设施的完备奠定了物质基础；被誉为中国第一个数字化煤矿的刘庄煤矿的建设过程为公司矿山数字化提供了丰富的建设经验。
4、数字矿山实施方案
4.1 构思设计数字矿山模型
根据公司自身的特点，围绕数字矿山建设的具体目标设计包括数据采集、存储、处理，生产过程实时监控，信息共享，内网通讯，综合管理等内容的大型数字矿山模型。该模型主要考虑实现井下安全作业、严格控制生产成本，畅通公司内部交流，提高企业效率和效益。
4.2 构架完成数字矿山雏型
(1)根据公司规模采购匹配数量及配置的计算机，建立并完善以公司信息资源共享为目标的大型局域网络。该网络必须覆盖公司各大小矿井及相关辅助单位，包括公司总部、公司设计院、各生产矿井、准备矿井、楚源公司、设备管理中心，公司两医院、公司保卫部，矿山救援中心、公司培训中心等。且各二级单位内部各部门根据职能分划也必须至少有一台主机，以保证任何一个职工都有条件上公司局域网。
(2)建立职工信息库，并对每一个职工分发一个唯一且固定的网络身份证，即ID号，该号码与职工工号一致。该ID号作为职工有关信息的索引，涵盖职工工资、职称、职位、岗位、通讯联络方式等信息，信息定期更新，ID终生不变。职工可以通过该ID号在任何一台公司局域网内的主机上登录，用于查询自身信息、提供实名举报、合理化建议、查看公司公告要闻、查阅公司文件等、给对方发送信息等。根据不同职工岗位设置不同权限。后期，针对职工ID号分发磁卡，职工可以凭该卡上下班打卡、充值并使用公司内部服务（加油、就餐、就浴、公司班车）。
(3)建立并启用公司CIP系统,档案管理系统、短信发送系统、生产管理系统、人力资源系统、用友财务系统、安全管理系统、物资供应系统、设备管理系统、成本管理系统、销售管理系统、计划管理系统、技术管理系统、安全监测系统、干部管理系统、企业文化系统等。
4.3 构筑完善虚拟数字矿山
(1)通过钻孔、探槽和炮孔取样等数据采集手段，建立矿山实体数字地质模型、用以表征煤、岩的空间分布及相关特征，如煤层走向、地质断层、破碎带、地质构造、岩性、煤质等。
(2)以地质模型为基础，结合其它测量数据、采矿工艺、采掘机械参数、通风系统信息等构造虚拟矿山，进行数字模拟开采，从而完成矿山长、中、短期开采计划编制，井下巷道标准断面、峒室优化设计、开拓设计、采矿方法优化、通风设计调整、灾变应变预案编制等工作。
(3)导入全站仪、GPS等数字化测量设备结合地图软件，自动生成地表建模、深井系统建模；对于AutoCAD，MapGis文件，可以直接导入3DGIS环境（如：3DMine），利用其点线和属性数据构建三维表面直观模型，通过任意两个面或面与实体的的交并布尔运算，计算排土场的体积，计算填方，挖方工程量，计算保护煤柱留设位置及塌陷范围等。
4.4、投入应用
(1)对矿山生产的各环节作实时监测、监控，如井下皮带监控、主副井提升监控、采区变电所监控、工业电视监视、主要扇风机房监测、矿井火灾束管监测、井下瓦斯监测、井下人员定位等；
(2)整合海量、异源数据，实现矿山各种数据永久、安全存储，如：测量地理信息、地质地理信息、输配电地理信息、给排水地理信息、职工人员信息、历史文件、会议记录等；
(3)全面实现全网即时通讯：网络短信会议通知、办公文件传输、公文收发、网络业务审批、网真会议、井下通讯；
(4)实现数字化管理，如档案管理、安全管理、资产管理、生产管理、成本管理、矿山综合管理、综合管线管理、设备管理、销售管理、计划管理、技术管理、干部管理等。
5、结语
篇2
[关键词]矿山测量 数字矿山 作用
[中图分类号] TD17 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-7-281-2
随着数字化、信息化的快速发展，数字化技术的应用已经相当的广泛，不仅仅局限于计算机领域，其在矿业界也得到了很好地应用。数字矿山（ DigitalMine， DM）的提出和建设很快受到了大家的关注和重视。而作为矿产业中相对基础的工作之一，矿山测量的内涵不断被注入新的元素，其在数字矿山建设中发挥的重要作用也得到了更好的体现，并在一定程度上被矿产行业内人士赋予了与时俱进的新的内涵。因此，深刻认识到矿山测量在数字矿山建设中的诸多作用，从而引起整个矿产行业对数字矿山建设中的矿山测量的不断改进的关注和重视，对于矿产行业而言，具有十分重要的价值和意义。
1矿山测量概述
1.1矿山测量的定义
多年以来，我国虽然是矿产资源丰富的大国之一，但是也一直被人口、资源、环境，以及风雪灾害等几大难题困扰，对此，矿产行业的相关专家、学者、以及精英进行了深入的探讨和归纳总结，从而发现，如果要做到综合性地治理矿业的整个经营活动，不但要对矿山的开采和生产的整个过程实行不间断的、实时的动态监督，而且要对其相应的环境进行综合监测，同时，还要加强对以此途径而搜集到的各种数据资料的信息化管理。具体来说，矿山测量（Mine Survey）一方面是一项在矿山建设和采矿过程中，为矿山的生产和运营管理、规划设计、勘探建设，以及矿山报废等完成测绘的工作，另一方面，矿山测量又是一个多学科交叉形成，并且相对独立的专业。当今矿业界，数字矿山建设中的矿山测量技术在一定程度上发挥了重要的作用，并且为合理地开发矿山资源和矿业的全面可持续发展提供了一个很好的契机。
1.2矿山测量的内容
在数字矿山建设的进程中，矿山测量是不可或缺的重要组成部分，不但有利于一般性的建设的顺利开展，而且利于生产性测量的开展。矿山测量的内容丰富，主要包括这样几个方面的内容：首先，矿山测量使用了数字化成图和矿图数字化的自动化矿山地学信息系统，这也就是矿山的地理信息系统的数据采集的两种重要的手段。其次，矿山测量使用了四维动态信息系统，主要包括矿山开采环境的综合性评价和矿山开采环境的治理这两个方面，为矿山开采环境的实时监控，以及治理提供了一些比较重要的参考依据。再者，矿山测量使用了矿山开采环境的实时监测系统，并且将GPS和GIS两者相结合。最后，矿山测量还包括对矿山开采环境信息系统的质量模型，以及开采环境信息系统的精确度的关注，对得到的相关数据进行细致的分析，同时，在此基础上形成一整套关于矿山开采环境系统的评价系统。
2数字矿山的内涵
对于矿业界而言，数字矿山建设正在迅速发展，并且在很多地区的矿山行业中得到认可和大力推进。但可能对于数字矿山的具体内涵还不甚理解，因此，对数字矿山的内涵进行简单的阐述。就其最基本的定义而言，数字矿山是指通过使用最现代化的、最先进的科学技术，比如传感器网络技术、数据库的技术等相联系的技术，以此在矿山行业的生产领域之内，对矿山建设的各个阶段和各个生产环节，进行相应的科学性的、集成性的、数字性的，以及网络性的全面管理，同时，为了满足矿业的实际的应用要求，解决矿山的规划，安全、经营，以及相应的应急救援的问题的应用。数字矿山建设一方面给各个企业的矿山的安全生产的进行提供了很大的保障，另一方面，有利于相关数据信息的及时更新、传达，提高了生产效率，使得各个矿山企业获得更大的经济收益。
3矿山测量在数字矿山建设中的作用
3.1为矿山开采提供条件
在矿山开采的过程中经常会面对比较恶劣、严峻的实际情况，一方面，是矿山本身可能带来的地质松动、滑坡等危险情况的发生;另一方面，是就矿山开采而言必然会出现的各种各样的开采沉陷的情形。无论是哪一种情况的出现，都存在着极大的不安全因素，甚至威胁生命的可能性。因此，最基本的矿山测量工作就显得尤为重要，在数字矿山建设中的矿山测量可以实现对各种地质采矿条件下可能会出现的各种开采沉陷的情形的四维动态模拟，这样就为实际的矿山开采工作的实行制造了良好的运行条件。数字矿山建设中的矿山测量主要为可能出现的矿山开采过程中的沉陷情况进行综合性的治理、设计安全系数比较高的开采方案、对附近的建筑物的保护，以及采动滑坡治理等方面都提供了优化条件，使其能够顺利进行。
3.2为主管部门提供决策咨询
无论是哪种工程的实施，都需要进行预先的勘测，将准确的数据信息等内容上报给主管部门，经由相应的部门进行详细地分析探讨后再进行最后动工的决策。对于矿业这样体系复杂，存在极大安全隐患，并且对数据不容半点马虎的行业来说，矿山测量的重要性可想而知。而正是数字矿山建设中的矿山测量的实行，为矿业的相关主管部门的决策提供了比较精准的数据，矿山测量所呈现的关于矿区生产管理方面的动态模拟，在一定程度上保障了主管部门最终决策的明智性。
3.3为矿区资源环境分析提供依据
数字矿山建设已经是矿业要长远发展的不可置疑的选择，而矿山测量在其中发挥的关键性作用更是不容小觑，除了为矿山开采提供条件、为主管部门提供决策咨询之外，还为矿区资源环境分析提供了重要的依据。无论是对于地面覆盖物，以及相关的地下管道工程，还是塌陷区生态复垦，都是矿业开采过程中值得注意和考虑的问题。如果要实现矿区资源的自动化管理，合理利用矿区的土地资源，同时，对矿区开采环境进行一定的合理的、综合性的评价，及其治理，就要发挥矿山测量的重要作用，为矿区资源环境的正确分析提供相对可靠的依据。
4结语
综上所述，随着科学文化技术的发展和繁荣，矿山的生产及其技术的开发都具有十分重要的意义。随着信息化、数字化时代的到来，数字矿山建设的进行和发展是必然趋势，而其中的矿山测量所发挥的作用的重要性越来越被矿业界人士所看重。通过上文对数字矿山及矿山测量的含义的理解，总结归纳出的矿山测量为矿山开采提供条件、为主管部门提供决策咨询，以及为矿区资源环境分析提供依据等重要作用，一定可以为矿产业未来的发展提供一定的参考依据，并且，使得矿业在不断快速发展的同时，不要忽视矿山测量技术在数字矿山建设中所发挥的十分重要的作用，以此发现更多有效的应用手段。
参考文献
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篇3
关键词：数字化；信息化；矿山
中图分类号：TD67
1 概述
铜坑矿为华锡集团主体矿山，是华锡集团的主要供矿基地。开采对象为广西南丹县大厂矿区长坡锡多金属矿床。矿山规模大型，设计年开采量245万吨，目前实际年开采量达到230万吨。伴随着新技术的提出和发展，矿山行业经历了手工开采阶段、机械化开采阶段、自动化开采阶段及无人矿井阶段。与国际先进的自动化、无人矿井的矿山比较，铜坑矿仍然处于机械化生产初级阶段，仍然属于劳动密集型矿山，管理方面比较粗放。因此，积极应用信息技术和世界先进适用技术来改造并提升铜坑矿的传统矿业的装备、工艺与方法、经营管理方式和手段，使企业决策、生产、经营、管理效率和水平得以较大增长，提高企业的经济效益，实现矿山开采水平的跨越式发展，这是铜坑矿建立“数字化矿山”目的和意义。
数字化矿山是以矿山系统为原型，以地理坐标为参考系，以矿山科学技术、信息科学、人工智能和计算科学为理论基础，以高新矿山观测和网络技术为支撑，建立起的一系列不同层次的原型、系统场、物质模型、力学模型、数学模型、信息模型和计算机模型并集成，可用多媒体和模拟仿真虚拟技术进行多维的表达，同时具有高分辨率、海量数据和多种数据的融合以及空间化、数字化、网络化、智能化和可视化的技术系统。
2 数字化矿山国内发展现状
国内数字化矿山发展现状：矿山企业作为一传统第一产业，一直处于劳动密集型的机械化初级水平，管理粗放，技术和装备水平落后，决策、设计、生产等许多环节都是依赖于经验，科学性程度不高。具体表现为：
（1）矿山地质、测量工作手段落后；
（2）设计和计划经验居多、科学性不够；
（3）过程控制程度低、生产效率不高；
（4）安全保障程度低、缺乏有效的安全预警手段和机制；
（5）系统建设缺乏统一规划、投资浪费大、共享能力不足；
（6）决策被动、上传下达滞后。
数字矿山的建设是一个庞大的系统工程，其长期目标是：实现资源与开采环境数字化、技术装备智能化、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。结合当今世界科技的发展水平及我国矿山现阶段的技术装备与管理水平，我国数字矿山的建设还要经历一个漫长的过程。因此，总体规划分步实施是我国数字矿山建设的必经之路，就目前而言，我国数字矿山建设的具体目标是：
（1）采用成熟的计算机软件系统，实现从矿山资源、开采方案优化、设计、生产计划与开采环境的数字化、模型化与可视化；
（2）建立以光纤、泄漏电缆或无线通讯为主体的多媒体通讯网络，形成语音、视频与数据同网传输的网络体系，实现矿山数据的分布式共享；
（3）采用先进传感器网络技术，实现矿山生产过程、设备、安全与开采环境监控等数据的自动采集、智能分析与可视化处理；
（4）采用工业以太网、PLC智能控制及视频监视系统，实现对矿井提升、运输、通风、排水等系统及设备的智能化集中监控。
（5）采用先进的生产管理系统，实现矿山生产人员与移动设备的定位、跟踪及生产过程智能化调度与控制，全面提升矿山的生产管理与决策的科学性。
矿山系统是一个复杂的、动态的、开放的巨型系统，各部分之间互相影响、互相制约。对于这样的系统，只有快速、准确地了解各个系统的运行情况，并使各个子系统配套、一致，再在此基础上予以优化，才能实时、科学地做出决策，发挥矿山系统的最大能力和最佳效益。
3 铜坑矿数字化建设状况
铜坑矿信息化建设于2005年启动，起步较晚但发展快速。目前已建成以100兆光纤主干局域网、办公局域网、井下地压光纤网。建成以A8办公系统、资产管理系统、上下井考勤系统、视频会议系统、3Dmine三维采矿软件系统、调度监控系统、提升监控系统、宾馆安保监控等应用系统等。铜坑矿1个中心机房，20多个数据交换点，拥有6台服务器，1台路由器，1台中心交换机，1台防火墙，150多台交换机，500多台电脑，70多个监控摄像头，光缆总长度达30多公里。2010年铜坑矿首次提出建设铜坑矿数字化矿山的目标，铜坑矿数字矿山的建设目标将在已建成信息化的基础，整合铜坑矿各项硬件、软件平台进行建设。
3.1 铜坑矿局域网建设状况
铜坑矿局域网近年来发展速度，已建成了以100兆光纤主干网，光缆达30达公里，光纤接入点100处，共架设数据交换点20多个，交换机150多台，路由器、中心交换机、防火墙各一台，光收发器80多对，网络覆盖铜坑矿主要科室工区，如斜坡道区域、调度室区域、东副井区域、碎矿区域、办公楼区域等。地面实现有电脑必有局域网。
铜坑矿监控网络分地面与井下两部分，通过24芯光缆从455水平码头门经东副井到地面与办公楼与调度室相联，形成主要数据传输通道。井下光纤网络共设有15处数据交换点，光缆长度达10多公里。肩负着地压监测数据，视频监控数据传输任务
铜坑矿局域网租用10M宽带连接互联网，在网络构架顶端，使用华为AR-28系列路由器和H3C的硬件防火墙，可以有效的防止外部干扰和侵略。并且配上华为3900系列三层交换机作为中心交换机，它可提供24个千兆网口满足单位不同办公需求。铜坑矿局域网是铜坑矿数字化矿山建设的扎实基础，是数字矿山的雏形，是未来。
3.2 铜坑矿监控系统状况
铜坑矿安全生产监控及调度指挥系统于2008年建成，该监控系统是以铜坑矿局域主干网为主要传输介媒，基于IP网络编码摄像头，使用16路数字视频录相机做为数据存储中心，采用数字视频监控软件为手段。数字化网络视频监控系统的原理是充分利用了当前的数字视频压缩技术基于TCP/IP网络上传输的特殊数据视频流，利用网络技术实现远程的图像监控和摄像头管理。
铜坑矿现已建成以调度室为监控中心，监控遍布整个铜坑矿地面，井下各重要场所，作业点。调度室监控中心安装了四台51寸显示器，3台数字录像机，3台16路分屏器，共有100多个摄像头，40公里的线路。系统为我矿生产调度指挥，安全生产，安保等发挥了重要的作用。指挥我矿各个生产环节协调，有序地工作，监控生产流程，环节人员，设备安全，同时具有安保作用，为确实有效保护铜坑矿财产。
3.3 铜坑矿应用软件平台
铜坑矿以A8办公软件系统，3Dmine软件，资产管理软件，工程项目管理，安全标准化平台等为首的应用软件已全面推广使用。A8办公系统使我矿各项办公流程化，管理数字化，实现无纸化、自动化，为办公提供高效，快捷平台。3Dmine软件为铜坑矿采矿设计，地质测量提供建模，三维设计平台，替代传统的平面图，利用软件自动生成的三维矿体模型使采矿设计更加直观，为选用更合理、科学的采矿方法提供依据。
4 结语
企业信息化、数字化发展要根据企业自身发展需要，结合安全、生产、经营、管理等方面，采用较为先进的成熟技术一步一步实施，既要满足企业当前的使用需要，也要考虑企业未来发展，要与企业发展融合在一起。
参考文献：
[1]周鹏，胡珀.国内外信息化与自动化如何融合发展[J].信息化建设，2012，11.
[2]汤庸.协同软件技术及应用[M].机械工业出版社，2007.
篇4
【关键词】数字化矿山;煤矿信息化;战略;技术研究
数字化矿山和传统的矿山相比之下，其最大的不同便是数字化矿山具有一种新的矿山建设理念和独特的想法，数字化矿山利用数字化的管理模式可以实现各种不同种类的矿山之间的信息资源共享，同样在如今多元化的经济全球的发展下，在虚拟与现实同步的技术下，数字化矿山可以把抽象化转变为数字化，实现矿山内部结构的可视化，再现矿山的挖掘过程。如今高速发展的计算机网络技术为矿山同样提供了极大地便利条件，在数字化计算机的使用下，数字化矿山利用计算机进行仿真，进而对矿山的开采和地质构造做出评估，能够较为准确的预测矿山的危机，在资源的分析下，开采参数也就可以准确得知。可见，数字化信息化矿山给我国的矿山技术的发展带来了极大的便利。
一、数字化、信息化矿山建设的现状
在经济多元化发展的同时，随之而来的便是一系列的市场压力，同样，站在煤矿发展的前沿，也是前所未有的巨大压力排山倒海般逆袭而来，一些煤矿企业深刻的体会到了现代化数字化信息对煤矿事业发展的重要性。但是，就其重要性而言，虽然在已经达成共识，而在实际操作的方面仍然只注重硬件的投入，往往忽视了内部信息资源的开发，大量的计算机就这样被浪费在排版和打印文稿、通过网络传输月度报表和文字资料。针对这一资源的极大浪费，我们得知，计算机的应用意识、信息处理、信息化管理的概念还需要进一步的加强，对于网络运转和日常的经营管理更应该着重关注。
对于任何煤矿发展的企业来说，又或者是相对我们国家在煤矿资源快速发展而言，都必须利用数字化信息化去实现煤矿的安全生产和现代化的管理技巧。然而，信息化建设仅仅是一个循序渐进的过程，这往往需要大量的时间去参与实践过程，完善的具体规划、以矿山建设为出发点的执行标准，都是现代化数字化信息化矿山建设发展的关键。
二、数字化、信息化矿山建设的目的及意义
建设数字化、信息化矿山一方面是可以有效地促进我国的经济市场的多方向发展，另一方面是为了实现煤矿高标准现代化的管理，充分发挥利用现代化装备水平保证矿井安全生产发展的一个需要。
在一套完整的、科学的矿山建设管理的体系下，所有信息流以及数据源的采集、自动的分析和其所特有的控制系统的传输，都可以有效的实现全矿山的安全生产以及自动化数字化分析控制的准确性。在当今世界发展的潮流下，数字化、信息化矿山的建设同样是适应了市场化竞争的需求，既增强了煤矿企业的核心竞争力，又是煤炭企业转型跨越的极大需要。
就目前我国矿山建设的现状而言，一些煤矿企业在管理上的欠缺严重阻碍了市场经济的发展，总而言之，现代化的信息化矿山则更加要求矿山的安全生产管理能力，实现矿井生产指挥的井井有条，进而提高应急指挥能力。然而，生命是一个人、一个社会发展的源泉，煤矿建设无时无刻不在充满着危险性，数字化信息化的矿山建设则在这一方面起到了很好的保障作用，实现了对矿山作业场所的实时监测监控和对有害气体超限的及时报警和断电过程。在操作系统上更是实时监测各生产环节设备的正常运行，规范操作流程，实现生产、运输、外运各个环节的协调运行、统一指挥。
三、数字化矿山的实施战略
作为矿山企业信息化整体构想的数字矿山而言，一方面需要企业的多方位的努力，另一方面则需要研究咨询机构和国家的大力支持。对于企业来说，更重要的是多方位思考，研究好数字矿山的实施策略，有计划、有步骤的实施方案。通常来说，规划就是对整个业务需求、管理需求进行全面的梳理，用科学的眼光设计出具有科学性的技术架构和应用架构。这就是要求了数字化信息化矿山建设必须要有的具体完善的整体规划。
同时，局限于一个小小的知识面，区域，只会与世界高速发展的轨道脱离，每一天的信息都在更新，每一天都会有新的科学性知识，然而，这些信息存在一个天然共享性的特点，作为一个数字化信息化矿山建设发展的一个前提则就要求了对信息的收集与集结，往往集成度越高，其功能性就越大。相对于数字矿山自身而言，在规划实施的过程中，必须着重注意过程控制的集成、管理体系的集成、过程控制与管理系统的集成、数字矿山总体门户的集成。这就是所谓的关注集成。
四、数字化矿山信息建设的主要内容与技术研究
在如今多方位的信息文化传播中，数字化矿山的信息化建设同样也有着至关重要的地位，在这样的一个信息平台上，数字化矿山信息化建设多方位的展示展示矿山所在的地理位置，地理图标，尽可能的把该矿山的动态信息和静态信息及时的集成在信息平台上，为矿山调度指挥中心科学准确的决策提供真实的依据。一方面在建立视频检测系统的同时又要建立设备监测系统;另一方面对于矿山人员同样也要有一个定位考勤跟踪系统，通过这些方面的管理既保障了矿山人员的安全，又在一定程度上反映出每个工作场所和每个工作区域矿山人员的分布情况，实时有效的掌握作业人员的数量，提供了安全保障。
数字化矿山信息建设应具有其所有的专业性、科学性，就环境和产量而言，必须要有一个监测系统作为保障，实现安全生产。然而，为了更有效的对数字化矿山信息化的建设提供更好的全面进行，建立智能喷雾降尘系统和综合通讯指挥系统也是至关重要的。随着煤矿本身对信息化家属的迫切需求以及国家对煤矿安全、信息化建设的关注，可想而知，我国的煤矿信息化建设已经进入一个飞速发展的阶段，信息化矿山的建设在煤矿的发展建设中起着越来越大的作用。
五、数字化矿山信息化建设的发展趋势
随着国内外综合自动化发展技术的日益成熟，我国的矿山行业同样也进入了难得的历史发展中，数字化矿山信息化建设给能源市场带来了活力。然而，任何事物都有其发展的两面性，随着数字化矿山信息化建设生产规模的增大，越来越多的安全问题便接踵而来。面临这一问题，国家希望通过应用高科技检测、监控、通讯来提升矿山安全生产的水平和管理效率。尽可能的用监测监控现场作业，特别是一些非常恶劣的环境下，尽可能的减少或者代替人力作业。提高效率，着重注重安全问题。
六、结语
在数字化矿山信息化建设的过程中，虽然极富挑战性与危险性，但面对市场经济的多元化，信息经济的多变性，更应该及时掌握大量的动态科学知识，以先进的科学矿山建设思想为核心，适应信息化工业革命的的发展的要求以及满足21世纪实现科技强国的战略要求。虽然目前我国的数字化矿山的信息建设的过程仍然存在着各方面的不足，网络环境下的信息素养教育还不尽如人意，高危险的大量作业还未能完全得到保障，管理与监控方面还稍有欠缺，但随着经济的快速发展，数字化矿山的信息建设在经过大量的实践之后，通过利用当代已有的数据库以及计算机网络通讯技术，大力发展矿山企业信息化人才队伍的建设，达到资源共享实现高效化的管理、统计、分析、远程监控，必将克服重重障碍，有效地保障矿山发展的安全性，必然是现代化数字化信息化矿山建设发展的未来形势所在，数字化矿山的信息建设定将走向世界的顶峰。
参考文献
[1]王鹏.浅议煤矿信息化建设[J].科技情报开发与经济，2009，19（16）：127-129.
篇5
关键词：数字化测量；矿山测量；技术应用
Abstract: mine survey for the mine production construction work it is indispensable, also is very important. The construction of the mine production in mining will first find mine; Mine survey is the construction of the mine production basic work, is also related to the mine safety of the important work. Along with the development of modern science and technology, digital construction of mine surveying is an inevitable trend in the development of mines, the digital measurement is the key links in mine construction. This paper in digital measurement technology in mine to the measurement of the application is also discussed.
Key words: the digital measurement; Mine surveying; Technology application
中图分类号： TD17文献标识码：A文章编号：
现代经济的快速发展加大了对我国矿业产品的需求，同时也加大了对矿山建设与生产的要求，矿山测量领域的数字化建设也是各矿山企业必然的发展趋势。矿山企业要认识到矿山测量数字化的重要性，对其提高矿山开采安全、保障矿山生产人员安全有着重要意义，任何疏忽或误差都会影响矿山生产的安全甚至导致严重的事故发生。针对这样的情况，积极运用现代测量技术提高矿山测量精度已经成为矿山测量质量提高的关键。
一、数字化矿山测量技术概述
随着现代矿山生产对测量工作的需求，矿山测量工作已经成为影响矿业企业生产的重要因素之一，其不仅关系到矿山开采、生产的科学进行，同时更是关系到矿山生产安全的重要工作。运用现代数字化测量技术进行矿山测量工作能够有效提高矿山测量的质量，提高矿山测量精度，为矿业企业生产指明方向，提高矿业企业生产安全管理效果。三维数字化软件技术、全站仪、GPS定位测量技术、光电测距高程导线测量技术、数字化地形图等技术的应用极大的降低了矿山测量劳动工作量，提高了测量工作效率与测量质量，为矿山企业的健康发展奠定基础。由于数字化测量技术对矿山测量工作的重要促进作用，现代矿业企业必须认识到运用现代测量技术开展矿山测量对企业的积极作用，加大测量工作投入、提高测量质量，为矿业企业综合市场竞争力的提高奠定基础。
二、数字化测量技术在矿山测量的应用
数字化测量技术在矿山测量的应用需要矿业企业深刻认识到数字化测量技术的重要性，认识到其对企业测量人员技术的要求，以科学的测量管理体系构建为基础，加大测量工作的资金投入，加强测量人员技术水平的提高，促进数字化测量技术在矿山测量应用。同时还需要测量人员认识到自身技术水平的提高对于现代数字化测量技术应用过程中测量质量提高的重要性，以自身能动性为基础提高矿业企业测量技术水平，促进数字化测量技术在矿山测量中的应用。
数字化测量技术在矿山测量的应用是区别于传统单一测量科学的综合性科学，是综合运用全球卫星定位系统、全站仪及计算机相关设备采集矿山地里生产与储量数据，并利用CAD等软件绘制成图的数字化测绘技术。数字化测量技术在矿山测量的应用必须以有关规范为基础依据，按照测量重点以及测量工作质量控制因素进行的工作。在数字化测量技术应用过程中还要根据测量工作地点(地面、井下)以及其测量内容有针对性的对其测量过程进行控制，以此达到运用现代数字化测量技术提高测量质量的目的。
数字化测量技术在矿山测量的应用应以矿业企业测量技术水平的提高为基础，提高测量人员对新技术的掌握以及了解、认识现代数字化测量技术操作要点，以此促进数字化测量技术的应用。在其应用过程中，矿业企业测量部门或测量企业要以自身对测量工作的重视以及对数字化测量技术应用的重视，加大投入以此促进数字化测量技术的应用。电子经纬仪、全站型仪器、GPS接收机和多种地面或岩层移动变形监测仪器等数字化设备仪器在矿山测量的应用提高了地面测量与数据采集工作效率与精度、降低了测量工作的劳动强度，为矿山的安全生产奠定了坚实的基础。在实施数字化测量技术应用过程中，测量部门或企业还要认识到同一类型测量仪器中先进性的选择，因此，在进行数字化测量技术在矿山测量应用时，测量部门或企业应选用具有先进性与综合性能优异的设备仪器，提高数字化测量技术应用效果。
GPS、GIS、遥感和计算机等技术是现代测绘学科的核心技术，也是矿山测量领域的关键技术，是现代数字化测量技术在矿山测量应用中的关键。随着近年来矿业建设与测量工作管理水平的提高，数字化测量技术在矿山测量的应用越来越多，这也为我国矿山测量过程中数字化测量技术应用提供良好的基础。计算机数据处理与机助制图、电子速测仪、GPS技术、数字摄影测量、遥感和GIS等现代数字化测量技术在一些矿区的应用使一线矿山测量技术人员亲身感受到现代测绘仪器数字化、自动化、智能化的优越性，同时内业数据处理、图形绘制数据的数字化工作也使得内业测量人员认识到现代测绘数字化的优点与便捷。随着现代数字化矿山进程的不断推进，积极运用数字化矿山系统促进数字化测量技术在矿山测量的应用已经成为矿业企业工作开展的关键。
三、采用数字化矿山测量技术的优点
1）它可以通过计算机的模拟，在屏幕上直观生动地(分层)反映出地形、地貌特征以及地籍要素，而且一目了然，【基本上改变和弥补了传统产品线条、符号和数字、文字等综合包罗】，非具一定专业知识才能读懂的缺陷；
2）数字化测量产品在使用、维护和更新上具有方便快捷的特性，能够随时保持产品信息的现势性，可以随时补充修改，随时出新图提供使用；
3） 根据不同用户的需要，可以对产品的各种要素进行数据再加工，得到不同用途的图件，而且还可以随意对图形进行拼接、缩放，用途更广泛。
四、结束语
矿山测量作为一门交叉性学科，其发展和进步与采矿技术和矿业工程的发展、测量科学技术与仪器设备的发展、其它学科如数理科学、计算机科学等的发展密切相关。现代测绘技术是建立在电子技术、空间技术、光学技术、计算机技术等基础上的综合性技术，并具有智能化、自动化等一系列优点。现代测绘科学技术迅猛发展，必然会促进矿山测量的进一步发展。以现代测绘技术、矿业工程技术和相关科学技术为基础的矿山测量，必将会形成集数据采集、处理、管理、传输、分析、表达、应用、输出为一体的智能化、自动化的技术系统，为矿区资源环境信息系统的建立提供基础性的资料，促进矿山可持续发展。
参考文献：
[1]孙海涛.现代矿山测量新技术应用[J].中国矿业工业M2009.11.
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关键词：矿山；数字化应用；矿山测量
中图分类号：O741+.2文献标识码：A 文章编号：
随着经济和工业生产的不断发展，我国对各种能源的需求量急剧增加。大大刺激了我国能源开采业的发展，但由于我国开遍存在开采技术落后、开采设备老化以及管理制度不完善等问题，不仅导致开采效率落后，而且还容易引发意外事故，给国家造成经济损失同时，也造成了重大人员伤亡。因此，学习国外先进的技术、更新和维护开采设备、完善和优化管理制度已经成为我国能源开采业的一项紧迫任务。随着科学技术的不断发展，数字化测量已经渐渐的在我国的矿山和矿区的测量工作中发展起来。
一、概况
数字矿山是我国在矿山测量中数字化应用的主要表现形式。什么是数字化矿山，所谓数字化矿山是指以计算机应用技术为基础，将现代信息技术、网络传输、数据搜集和存储、分析系统以及自动化控制技术等有机的结合在一起，在矿山开采和生产的三维尺度范围之内，对企业的开采、生产和运行过程中等各个环节实现信息化、及时化、数字化、统一化和合理化的控制和管理，根据企业的实际需求，制定矿山科学发展规划、矿山安全生产、矿山现代化管理、矿山合理化经营等内容的应用系统。数字矿山概念中，能够将企业的生产过程与管理流程通过数字化加工，生成新的信息资料和数据资源，为企业的高级管理人员和决策人员做出正确、合理的决策提供了信息依据。这使得企业的各种资源得到有效的整合和重组，大大提高了企业的自身竞争力，也适应了市场的竞争环境，为在残酷的市场竞争中占据有利位置提供了强有力的支持，同时，也提高了企业的生产效率，实现了企业经济利益的最大化。尤其是在企业的开采和生产过程中，实现对生产信息的检测、搜集、整理、分析研究和决策等方都发挥了重要作用。
在构建数字矿山的过程中，最主要的是要做好矿山的测量工作，建立建全矿山周围的地理空间信息系统和地理空间合理应用系统。企业要想实现矿区经济的长久稳定发展，必须要做好矿区周围的基础设施建设，比如交通道路、各种生活设施、教育设施等建设，而随之而衍生出来的各种问题，比如高速公路、楼房建筑以及工程的各种测量等也同样重要。矿山企业只有科学、合理的解决掉这些问题，才能从根本上实现矿区经济的长久稳定发展，从而实现企业经济利益的最大化。
二、数字矿山的特点和组成
从数字矿山的基本定义中我们就可以看出，数字矿山是一种综合性很强的应用系统，它具备了多种功能特性：数字矿山是以企业的内部网络作为“道路”；将采矿、现实模拟、科学计算与智能化作为“工具”；把采矿过程中的专业数据和应用模型作为“载体”；以真实的三维地学模拟和采矿资料作“包装”，以不同地质条件下的矿业开采数据和系统更新做“保障”；以矿山为“调度”。数字矿山通过将这些环节进行合理的调配和整合，从而实现矿也开采过程中，信息及时化、自动化和矿山开采的高效率。最终实现整个开采和生产过程，在没有人的干预下，实现矿业开采和生产的自动化管理。
数字矿山系统是由五个部分组成，分别是：信息采集系统、调度系统、、功能系统、包装系统、核心系统。这个五个系统，在矿山生产和开采的运营过程中都有着非常重要的作用。
（1）信息采集系统
所谓信息采集系统，是在矿山的开采过程中，将信息资料和具体数据进行搜集和整理，并存储起来。信息采集系统又可划分成为几个小系统，比如说对矿山的测量、勘察、传输和记录这几个信息采集子系统。这个环节中，重要的一点是实现信息资料数据的数字化。
（2)调度系统
这里所指的调度系统是通过拓展建设和维护、绘图与传输等一些基本功能，实现对信息数据访问的控制，做好开放端口和生产调度的协调工作，加强管理。
（3）功能系统
功能系统作为数字矿山系统中的重要组成部分，它的主要作用是负责为数字矿山系统提高各种专业虚拟和分析研究功能，通过对一些数据的分析研究和整理，为数字矿山系统的正常运行提供一定的理论基础。
（4）包装系统
在数字化矿山系统中，包装系统主要是为其提供专业的模型工具，并做好不同地理环境下的矿山资料数据和信息资料的筛选功能
（5）核心系统
核心系统主要是在数字化矿山系统中，实现对信息资料数据和各种模具的统一化管理。为企业管理者作出正确的决策提供正确决策分析和理论依据。
信息资料数据作为数字矿山系统中的核心，有着十分重要的作用。与矿山息息相关的地理空间环境数据仓库和以及属性数据仓库是数字矿山系统的基础。在这个基础之上，通过建立相关的模具仓库，对矿业的开采、生产、和发展等提供相关的应用模型。比如冒顶预计、冒顶计算、顶板脱离计算、开采陷落计算、水位量设计、甲烷聚集模型等内容。数据仓库中所存储的所有资料数据和模具仓库中所存放的所有矿业模型。就是通过被各种“工具”在数字矿山的“道路”上，输送的数字“载体”。所以，在实现矿山测量的数字化过程中，最主要的就是建立一个全面的地理环境信息系统和地理空间划分应用系统。
三、研究与应用
在构建数字矿山的过程中，要做好矿山的测量工作，除了要完成平常的开矿、采矿以及日常生产中的任务之外，还应做好其他辅助设施的分析和研究工作：矿山开采图的数字化、信息采集的自动化控制系统、矿区周边环境的防治与治理、生产环境的三维动态信息系统、地理信息系统和全球地位系统的整合与应用、矿山开采环境的监控与管理、开采环境的定时监测等内容。
矿山开采图的数字化和数字化自动成图是在构建数学矿山的过程中，完成搜集矿山周围的地理信息资料和数据的一种重要的手段。在这个环节中，通过专业设备和系统实现信息数据的自动化收集和整理，可以有效的降低数字矿山的建设成本。在信息收集过程中，将各种不同类型的数据和信息进行有机的整理和组合，在使用地理空间环境信息数据库的基础之上，构建一个专业的矿山地学信息系统。在这个系统当中要特别重视各种企业模式的辨别和专业人员系统理论。
在矿山开采环境的防治和综合治理这个环节中，不仅涵盖了传统的矿山事故区域的综合治理和周边环境评价、矿区周边的土地规划和区域管理等内容，也包括了使用地理信息系统等一些先进高科技手段的内容。在开采过程中，矿山的整体空间是随着时间和开采的进度而不断发生变化的，通过目前已有的地理信息系统的数据模型，在对矿山开采环境的地理空间和时间综合三维数据模型的分析研究之下，建立一个科学、合理的矿山地理信息系统。
总结：
随着我国越来越重视能源的开发和利用，也越来越重视对矿山、矿区等能源开发地的测量和开采工作。这就要求我们要不断的学习国外先进的测量和开采技术，做好开采设备的更新和维护工作。而在当前形势下，经济和科学技术的不断发展和进步，使得矿山测量也不在不断的发展和变化，在矿山测量过程中，实现数字化测量已经成为了一个必然的发展趋势，这就要求我们要做好矿山测量中的数字化应用工作。
参考文献：
[1] 江洲,李小林,刘碧松.地理信息系统地址编码技术标准化研究[J]， 世界标准化与质量管理， 2007(05)
[2] 蔡诚,王龙昌,张文涛.简析如何提高矿山测量工作的准确性[J]， 山东煤炭科技，2011(04)
[3] 马健.RTK技术在矿山测量中的应用[J]，露天采矿技术， 2010(03)
[4] 莫焕东.MAPGIS(地理信息系统)在矿山中的应用[J]，现代商贸工业，2008(04)
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[关键词]矿山测量；数字化
中图分类号：TD178 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）20-0331-01
矿山测量数字化主要是利用多种技术，如信息技术、数据库技术以及计算机技术，矿山测量的多个部分运用数字化技术，提高矿山测量的质量。伴随着信息技术的蓬勃发展，数字化技术与测量技术渐渐渗入到矿山测量领域，这也导致人们开始对矿山环境感知进行建模测量研究。矿山测量数字化技术的出现，不但实现了测量图像化，人们甚至可以通过数字化的立体矿山环境模型有种身临其境的感觉。此外，由于数字化测量系统与生俱来的三维属性、实时交互等特点，给矿山测量工作的开展也来了极大的促进作用，这就使得数字化技术在今后的矿山测量领域更加具有生命力。
一、矿山数字化的概述
1.数字矿山的定义
对于数字矿山的定义还没有一个准确的定义，“数字矿山”的提出来源于“数字地球”，其核心是将矿山海量异质的矿山信息在同一时间和空间内，利用科学技术进行 全面、高效的整合和管理，并使之能够更加全面、立体呈现出来。
2.数字化矿山的组成
数字化矿山有五部分组成，大致可以分为采集系统、调度系统、包装系统、核心系统以及功能系统。其中采集系统关键在于所有数据数字化，它主要负责采集和 处理数据，还包括测量、勘探、传感以及文档这四类。调度系统是指MGIS，主要的功能有建立和维护、空间查询和分析以及制图与输出等 GI等，另外还包 括对数据的访问与控制、开放接口和生产调度以及指挥管理等。包装系统主要是 提供多源异质数据空间融合环境和数据过滤，为3D空间提供建模工具，另外，还提供组合与封装机制，包括3DGM和数据挖掘工具。核心系统主要负责对数据和模型进行统一的管理，并且同时进行决策和支持。功能系统主要提供MCAD、VM、MS等各类专业模拟与分析功能。
3.矿山数字化的特征
数字化矿山特征的最终表现为矿山的高度信息化、自动化以及高效率，到无人采矿和遥控采矿。具体表现为：“路网”为高速工业以太网；“车辆”为组件式矿山软件，包括虚拟现实、仿真、科学技术以及可视化等；“过滤”为3D地学模拟和数据挖掘；“调度”为矿山GIS，也称 MGIS ；“燃料”为矿山数据和矿业应用模型；“保障”为以多源异质矿业数据采集和更新。
二、矿山测量数字化应用技术
1.数字化资料处理技术
数字化资料处理技术主要是利用计算机对矿山测量工作中的资料数据进行分析和处理，包括数字、图像以及文字表格，将采集到的矿山测量数据进行加工处理，制成表格后，进行数据共享。在矿山测量中，资料的数字化处理非常重要，简化了资料的存储形式，强化了数据的科学性和规范性，同时对表格、文字、图片等数据数字化方便快捷，数据共享和传输更科学。实际应用中，工作人员一般习惯用Auto CAD和VB等软件技术辅助应用。基OLEDB设计出的ADO，提高了各种数据源的可访问性和内部访问接口的可行性，同时对辅助完善数据库的建立提供了方法和属性，为文字、表、数据定位查询等的访问等各种管理提供了可行性操作。而VB可以通过ADO访问任何数据库，实现了多种数据库的间接连接和共享。微软设计的资料数字化技术，通过其他程序内置对象的显化，协调和控制各不同程序间的联系，改变各对象的性质，达到程序间的跨越式调节。例如通过VB或VC对Auto CAD进行二次开发，可跳过繁杂的程序编辑工作，达到开发对象的绘图工作目的，其开发效率和可维护性大大提高。因此，通过对Auto CAD的二次开发利用，可快速准确地实现矿山的测绘和数字化视图。
2.三维视图数字技术
基于对矿山的空间信息、地表形貌、矿体材质等基本信息的采集处理的三维视图技术，是将实际测量和获得的数据信息处理为三维立体图，运用空天一体化技术和处理软件，为工作人员提供实际的分析和判断依据，Maya和3DSMAX等是最常用的应用软件。前者功能全面，基本功能是三维视图效果功能，外加建模、布料和运动等动态功能，而实际应用方面却不复杂，因此就其应用性而言更合适推广。这种软件必须先建模，就是数据模型，基本元素是点、线、面，布线要与实际比例相符。Maya的三种建模工具组边形、细分曲面以及NURBS的综合调整点线面元素，可准确地把矿山矿井的实际情况和机械设备用三维图表现出来。其次是必须添加相关事务的本质特征属性，即让初次模拟的模型具有实际事务的基本特征，也即现实感，使之与周围环境相匹配。最后是渲染和综合动画。用软件给不同的场景配置不同的灯，将模拟的画面渲染成实际环境界面，然后通过与摄影相结合，时间与空间的结合，完成对整个矿石的立体播放。
3.数字化绘图技术
矿区开采区的地表特征和井下地质条件及开采通道等都是客观存在的，但不是一直不变的，这些会随着开采的进程和要求而产生新的现状，例如开采后的矿质变化和采层厚度等。测绘工作人员要及时客观科学地将这些变化和新现状绘制到图纸上。传统的这种绘制是大量的脑力和体力结合的产物，效率低下，而且不及时，人力物力消耗较大，对高速发展的矿业生产起到了阻碍作用。这些图纸必须大比例实时测绘，及时反映室内数据处理情况。这对于矿区环境的保护、生态的改善、当地经济的可持续发展，起着决定性的作用。这取决于技术的科学性和管理的合理性。矿图的实时科学绘制对上述有直接的决策指导作用。因此，信息化绘图，计算机管理分析，可实时掌控地上地下的情况。其特点是受图纸尺寸影响小、高效、先进、均匀快速、存储修改方便、可连续跟新跟进并形成数据库供对比参照，并结合GIS数据系统，优化矿山的开发规划和运输路线，加强精度测量在环境保护环节的引导作用，合理开发利用矿产资源。
4. RTK数字技术
RTK技术的应用与上速系统有类似性，需选定参考站，然后流动站测量对比。
两站的接收机参数必须相同，且需要严格的校验，数据统一处理。开始测量时，RTK运动测量机可直接显示接收机与中线的距离，以此确定中折线位置。矿山地形复杂，RTK技术可提高测量精度，但控制点变动时，原来的控制网络与新坐标的参数转换要一致。两次发展点的极限为：长度差与高度差均≤0.05m，发展点即可作为新的控制点。RTK技术测量完成后的数据格式需要转换。这种技术对操作人员的要求比较高，专业知识和操作水准决定了测量矿山中的效率和精度。
5. GPS测量技术
为确定最佳GPS的测量，必须先确定某处为基点，且将测量长度控制在半径
30千米以内，推算半径内坐标，近似估算三维无约束平差，得到平差值；对于高程控制，选两个基点，算两点之间的高差，平差计算各GPS高程。由于GPS测量技术对天气环境的要求较高，因此，外部作业时，必须在合适的时间合适的地点合适的外部环境进行。测量时一台测量车上两个人必须同时开启或关闭两台接收机。
总之，数字化矿建设是一个系统性的工程，持续时间较长、工程庞大。利用数据采集以及高速网络传输技术，借助于三维可视化以及虚拟现实技术，可以增强矿山的信息化程度，提高工作的效率，实现无人采矿以及遥控采矿，减少矿井事故的发生率。
参考文献
[1]吴飞，刘宏发.矿山测量数字化的研究与实践[J].矿业工程，2009（04）
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【关键词】数字矿山；视频监控
数字矿山是建立在数字化、信息化、虚拟化、智能化、集成化基础上的，由计算机网络管理的管控一体化系统，它综合考虑生产、经营、管理、环境、资源、安全和效益等各种因素，使企业实现整体协调优化，在保障企业可持续发展的前提下，达到提高其整体效益、市场竞争力和适应能力，最终目标是实现矿山的综合自动化。由于井下环境的特殊性、复杂性，迄今为止，还没有一个理想的通信系统能够解决集井下无线语音通信、视频通信、人员定位、环境监测、设备控制和生产管理等功能于一体的煤矿生产和安全需求。本文结合马庄矿区环境特性，在数字矿山综合局域网的设计基础之上，对视频监控系统在数字化矿山中的应用做了简单介绍。
1 矿区概况
莱芜矿业有限公司马庄矿区是上世纪50年资建设的大型井下铁矿矿山，是国内目前现代化程度较高的井下矿山，目前年产原矿100万t，开采优质铁矿，矿区下设两个井口，一个选矿厂。由于矿区规模较大，生产及管理部门复杂，安全系数要求高，所以在众多的生产车间、特殊室外场所和职能部门实现工厂监控系统和生产指挥调度的结合，将在很大程度上提高矿厂的智能化管理水平。
2 矿区需求
马庄矿区选用的设备均为国外、国内大型设备，自动化程度高、设备昂贵，设备的生产能力大，因此设备运行的好坏，直接影响着铁矿的生产成本高低和安全生产。需要利用现代化的工业视频技术，监测矿山提升机、井下水泵、皮带运输机、破碎机、球磨机等设备的生产运转状况。并由于矿区面积大，需利用监控设备对矿区进行安全管理。随着矿山企业安全生产监督管理的需要，视频监控技术已广泛应用矿山生产的各个重要环节。为矿山建设视频监控系统，可以直观的了解到矿山现场各个地点的详细状况，跟踪生产进度，检查工人的工作状态。更重要的一点，是可以检测矿山内部的安全状况，从而最大限度的确保工人的安全，以避免事故和损失，并可为事故后期提供可靠证据。
3 系统设计
我们在进行系统设计和设备选型时充分考虑到了马庄矿区实际生产情况。全方位实时监控矿区生产、选厂运转、重要设备的工作状态，确保铁矿安全生产、管理有效开展。由于铁矿矿区现场，特别是井下条件差、环境特殊，井下有水汽，井上有尘土，所以在设备选型设计时，必须首先重点考虑设备的安全性和可靠性。其次要着眼于长远发展，系统及设备选择要先进、灵活、兼容能力强、市场货源充足、使用维护方便。由于矿区监控点数量多并且分布地域比较广，远程监控系统采用集中管理机制，运用服务器/终端架构，对系统内所有设备和用户端进行集中管理、远程设置、远程升级、远程维护。将整个系统的管理、维护工作集中到一台服务器。对于网络中各项远程报警、视音频终端设备的维护，管理员不必到达设备现场，在远程就可监测设备运行状态，修改设备的各项参数，既提高了设备维护效率，又节省了人力与时间，也便于整个系统的管理，使整个监控系统的可靠性得到有力保障。
3.1视频信号采集
根据矿区实际情况及管理需求，共配置150台摄像机。其中选厂由于粉尘较大，配置低照度隔爆型摄像机。为便于夜间监测水位，选厂浓缩池采用旋转云台摄像机，并配有防雷设施，通过监控中心视频处理主机可对云台进行遥控控制，确保对观测点进行全方位的监控。矿区，为了便于安全监控，采用球形摄像机，内置云台及控制主板，主要是利于采集现场的视频图像信息。防雷部分主要由同轴防雷器、通讯防雷器、电源防雷器、隔离器及避雷针等构成。主要是保护人员及设备安全。
3.2视频信号传输
通信线路主要由视频线、双绞线、光纤、通讯线、网线及视频光端机构成。主要是对采集到的视频图像信息进行传输。由于考虑到马庄铁矿矿矿区范围大，设备移动频繁，所以视频传输方式根据监控点的安装位置、设备电源取向及视频信息的合理传输方式等要求，采用视频线传输和网络传输相结合的方案，对于远距离工作面采用网络视频传输技术，通过局域网传输。而对于不动点为防止大型设备对视频信号传输的影响，采用光缆传输，有线传输介质全部采用铠装光缆，以保证地面与地面之间、地面与坑下之间传输光缆机械强度的要求。光缆铺设为便于今后延长和移动，在设计中采用快速延长和接续装置。
3.3视频信号的接收及处理
前端摄像机摄取的视频信号经过局域网或光缆传输，进入到矿主控室和调度室的监控主机内，配置的监控主机可接收16路视频信号，并且具有视频矩阵及硬盘录像功能，视频信号进入监控主机，在主机显示器上既可分割显示也可单画面显示，视频主机可对前端任一路摄像机进行云台及镜头控制。监控系统灵活的画面切换，支持对云台进行变焦、控制、预置位置等操作，支持视频轮巡，实现图像抓拍、录像、回放、多样化存储机制，支持本地、服务器、设备端的存储，方便各级管理单位结合实际环境进行设置，确保历史视频录像文件完整、安全的存储，方便各级单位的监控人员随时对某一个场景视频录像进行回放，作为事件处理的有力证据；高图像质量，采用最新的视频编解码器和自适应高性能流媒体服务器设备，融合多种新型专利技术，图像流畅、画质清晰，实时性好，独特变码流技术能根据网络环境实时弹性调整数据流量；灵活的用户管理，根据三级管理架构，可以快速的进行权限复制，通过权限细分模式可将操作控制权限延伸到前端设备，灵活的权限组合策略使应用更加方便快捷。
篇9
关键词：数字测绘；矿山井下；数据测量
如今的计算机网络、信息技术的高速发展，带动了科技也在日新月异，为社会各界的生产带来了极大的便利。数字测绘是一种将信息技术、网络技术与测量技术相结合的综合测量技术，具有高效、便捷、精准等诸多的优点，如今在矿山的开采与工作中得到了广泛的应用。作为一项较为先进的测量技术，数字测绘技术如今在矿山井下等基础性测量的工作中，已经将整个生产过程进行了贯穿，但由于实际情况的需要，导致如今的数字测绘技术还需要进一步的改进和创新，才能真正达到矿产业的标准。
一、数字测绘技术在矿山井下测量中应用
（一）全站仪的应用
全站仪的全称为全站式电子测速仪，是由测距、测角以及危机处理三大部分组合而成，功能包括了对水平距离的测算、坐标的增量以及测距和测角，同时还能够将所观测到的数据进行自动的记录与反馈，实现全部的自动一体化。全站仪的原理是利用望远镜视准轴、接收轴以及发射轴三轴共线，再结合上高科技的技术与手段，从而实现对定点或者移动目标的测绘。全站仪在矿山井下的测量中应用的较为广泛，其可以将繁琐的测量步骤进行简化，对以往的粗略计算进行精确化，大幅度的提升了矿山测量的工作效率[1]。
（二）3S技术的应用
3S技术的含义是利用相关的高科技设备，对一定范围内的空间信息进行全方位的捕捉和处理，包括数据的管理、分析、存储、更新和获取等，如今这套完备的技术体系已经实现了在多个领域的应用。3S技术的主要贡献在于土地、环境与地质领域。3S技术包括了GPS、RS和GIS。早年的美国耗费了巨资打造出了一套完备的GPS系统，3S技术中的GPS系统利用其的全球性特征来实现高精度的覆盖效果。GPS技术与现代通讯技术相结合，可以有效的在地质测量、工程测量、矿山测量等多个领域进行数据的动态分析和定位，同时还能深入到地表下方数百米的距离，对矿山井下的测算也会起到重要的作用；RS系统可以实现不对物体本身直接接触而利用电磁波来完成信息的传递与测绘，并能自动的完成信息的采集与处理，对目标物体的物理性质与几何关系都能作出准确的判断。RS技术最先应用在了航天领域，如今已经在矿山井下的作业里得到了拓展；GIS则是利用相关的计算机软件对地理数据库进行系统的分析，结合上现有的工程理论与信息科学理论，来对地理的空间数据进行综合的管理与分析，是一项管理性与决策性很强的细。GIS的矿山井下测绘本领很强，其不但可以实现数据的传递和存储，还会利用相应的计算机软件对数据继续分析、管理和自动查询，实现了功能的三合一，并有效的达成了资源共享与互补的效果，弥补了信息资源沟通不足的诟病。“3S”技术作为一项集成了自动化、实时化与智能化的观察系统，有着大量的优点，是数字测绘领域的佼佼者，在如今的矿山井下作业中得到了极大的应用。在我国南方的高新矿产区域，3S技术手段应用的较为广泛。
（三）三维激光扫描技术
三维激光扫描技术的基础技术是体积计算法，主要对高密度的测算，并实现云数据的存储。三维激光扫描技术的优点在于可以对实时的景象进行复制，系统本身操作简单便捷、精度较高且成本投入较低，针对矿山开采等高难度的作业有着良好的表现。很多的矿山在露天开采的时候，会遇到很多的数据测量方面的难题，而三维激光扫描技术可以很好的对其进行数据模型的构建，工作人员并不需要对矿山进行实地的勘察。
（四）RTK技术的应用
RTK技术的主要注意事项在于接收机的参数，参考站的接收机与流动站的接收机需要保持统一，数据的参数应当确保相同。流动站在进行测量前，应当采用统一的格式对数据进行整理。测量的过程中对中线要有准确的把握，并在中折线确认之后，利用RTK的测量技术可以对接收机与中线的距离进行自动的测量，从而确认中线的准确位置。矿山的地形复杂，特别是很多的矿山处在了高山峻岭之中，测算的较为困难。RTK技术就可以展示出其的优越性，简单方便的进行测算。而RTK技术由于专业性较强，所以需要有最为专业的技术人员进行熟练的操作，避免出现误操作。相关的企业单位需要对技术人员的操作技能进行培养，不断的强化他们的专业知识，才能更好的利用RTK技术，确保矿山井下作业的测量工作高效与准确。
二、结语
随着我国经济的不断发展，社会对能源与资源的需求也在不断的扩大，煤炭资源的合理开采与利用更显得尤为的重要。数字测绘技术是现代科技高速发展下的产物，具有了自动化、智能化、高效化与便捷化等多方面优势，合理的将数字测绘技术应用到矿山井下的测量作业中，将会对绘图的精准度和效率产生极大的促进作用，并为矿井下的工作提供了强大的技术保障，带动了煤矿企业的长远发展。
篇10
关键词：数字矿山 矿山建设内容 矿山建设发展
1 数字矿山的相关知识
1.1数字矿山的概述
“数字化矿山”（Digital Mine）或简化/简称为“数字矿山”，是对真实矿山整体及其相关现象的统一认识与数字化再现，是一个“硅质矿山”，是数字矿区和数字煤矿的一个重要组成部分。核心是在统一的时间坐标和空间框架下，科学合理地组织各类矿山信息，将海量异质的矿山信息资源进行全面、高效和有序的管理和整合。它们利用电子技术与机械技术的结合把工业机器人用于生产，使机械化转向自动化，从而大大提高了生产率，降低了成本，增加了竞争能力。数字矿山的任务是在矿业信息数据仓库的基础上，充分利用现代高科技技术，建立在数字化、信息化、虚拟化、智能化、集成化基础上的，由计算机网络管理的管控一体化系统，综合考虑各种因素，协调并优化企业结构，提高整体效益、市场竞争力和适应能力，最终实现矿山的综合自动化。
1.2数字矿山的特点及结构
数字矿山是国家战略资源安全保障体系的重要组成部分，是评价矿山资源生态环境的重要数据基础。数字矿山的特点为基础信息数字化、生产过程虚拟化、管理控制一体化、决策处理集成化。从以上对数字矿山的描述中，我们不难看出，数字矿山是以矿产资源、人员、物料等要素组成的整体系统为对象，进行规划、设计、评价和创新，提高矿山企业效率、降低成本、保证人员安全健康、增加经济效益标，对矿山企业整体系统进行优化。
数字矿山自下而上可分为以下七个主层次：基础数据层、模型层、模拟与优化层、设计层、执行与控制层、管理层、决策支持层。
按功能划分，数字矿山包括六大类系统：数据获取与管理系统、数字开采系统、矿区地理信息系统、选矿数字监控系统、管理系统、决策支持系统。其中数字开采系统是核心系统，也是效率和效益的主要创造者。
2 数字矿山建设的内容
数字矿山是以矿山系统为原型，以地理坐标为参考系，以矿山科学技术、信息科学、人工智能和计算科学为理论基础，以高新矿山观测和网络技术为支撑，建立起的一系列不同层次的原型、系统场、物质模型、力学模型、数学模型、信息模型和计算机模型并集成，可用多媒体和模拟仿真虚拟技术进行多维的表达，同时具有高分辨率、海量数据和多种数据的融合以及空间化、数字化、网络化、智能化和可视化的技术系统。数字矿山主要研究内容是以计算机及其网络为手段，把矿山的所有空间和有用属性数据实现数字化存储、传输、表述和深加工，应用于各个生产环节与管理和决策之中，以达到生产方案优化、管理高效和决策科学化的目的。研究与开发内容为：
1.矿山数字地质、矿床模型研究与开发建立空间和矿物属性的矿山实体数字地质、矿床模型、采场模型、地理信息系统模型、虚拟现实模型等，用以表征矿床中矿、岩的空间分布和相应部位的属性数据。
2.虚拟条件下矿山模拟开采技术研究：以地质及矿床模型为基础，结合其它关键信息构造虚拟矿山，进行数字模拟开采，完成矿山长、中、短期开采计划编制、露天矿穿爆设计等工作。
3.矿山生产过程管控一体化应用可视化技术实现生产过程、工艺、设备、仪器的自动监测与控制。
4.矿山生产经营决策支持系统“数字矿山”的目的之一就是要利用现有的各种数据、信息，在综合、全面地分析后，为矿山的规划管理和可持续发展提供决策支持。
3 数字矿山的研究意义
数字矿山建设的意义和必要性主要表现在：
1. 数字矿山是国家战略资源安全保障体系的重要组成部分。数字矿山建设可使我国全面翔实地掌握矿产资源的分布利用情况和对我国工业的保障程度，结合国际市场行情，即能实现合理利用国内外两种资源、两个市场，科学、定量地预测未来供需形势，建立有效的战略资源供给配置战略及保障机制。
2.数字矿山建设是当前国际矿产资源开发研究的热点。数字矿山是矿业开发的制高点，谁占领了这一制高点，将控制整个行业的发展趋势和主动权，因此发达国家的数字矿山建设发展很快，并在数字矿山的基础上，进行实时过程控制、资源实时管理、矿山信息网建设、新机械应用和自动控制自动化智能化研究。
3.数字矿山建设是当前资源开发的需要，是落实资源开发方针的重要内容。数字矿山的功能之一就是使我们能全面、动态、准确地掌握我国金属矿山储量、基础储量和资源量的变化，从而进行科学化的管理，达到资源的合理开发利用和节约目的。
4.数字矿山建设是提升我国矿山国际竞争能力的重要措施。我国矿山采矿技术总体水平较低，与国际先进水平相比存在较大差距。数字矿山建设将迅速提高采矿设计、决策和管理的科学水平，通过采用高新技术、新装备来提高劳动生产率，增加矿石产量，提高产品质量，降低生产成本，实现提升我国冶金矿山国际竞争能力的目的。
4 我国数字矿山主攻方向
在总结分析我国数字矿山建设进展与现实需求之后，可以提出中国数字矿山建设应分三步走，即首先建立矿山空间数据仓库，然后构建数字矿山基础平台，再建立矿山安全Office 系统，过程中要高度关注数字矿山相关技术标准的制定 。即：
1.数字矿山集成平台：在三维地矿建模与可视化平台方面，拉近矿体边界准确圈定、储量动态管理、采掘优化设计、采矿过程模拟、综合监控调度、安全隐患预警、应急救援决策等生产性需求与国外的距离。
2.采矿模拟仿真系统：采矿仿真是建立在控制论、相似理论、系统运筹学和采矿工程基础之上，利用物理-力学模型、信息处理与可视化技术实现采矿过程中的装备控制与行为模拟。
3.露天矿全自动化系统：国外露天矿开采技术发展的总趋势是开采规模化、设备大型化、运输多样化、生产连续化和采运自动化。
