陳玉民，李國(guó)清，何吉平，胡乃聯(lián)

(1.山東黃金集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250014；2.北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院，北京 100083)

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，越來(lái)越多的礦山企業(yè)意識(shí)到，在通過(guò)提高裝備水平來(lái)提高礦山的生產(chǎn)能力、安全性和經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，必須利用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)的礦山生產(chǎn)和管理模式。數(shù)字礦山作為礦山企業(yè)信息化建設(shè)的新思路，從數(shù)字化的地資源管理、智能化的技術(shù)裝備、生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制、集成化生產(chǎn)調(diào)度以及科學(xué)管理與決策等諸多層面上，反應(yīng)出現(xiàn)代信息技術(shù)與采礦工業(yè)之間的技術(shù)融合與應(yīng)用拓展，引起了山東黃金集團(tuán)的高度重視。其礦業(yè)股份公司下屬的焦家金礦、新城金礦和三山島金礦等三個(gè)核心礦山，分別針對(duì)自身的生產(chǎn)實(shí)際與數(shù)字化建設(shè)需求開(kāi)展了數(shù)字礦山的建設(shè)，取得了良好的建設(shè)效果，積累了豐富的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，形成了在金屬地下礦山具備普遍適用性的數(shù)字礦山建設(shè)框架與實(shí)施方案。

1 山東黃金數(shù)字礦山建設(shè)背景

山東黃金旗下的焦家金礦、新城金礦和三山島金礦等三個(gè)核心礦山的信息化建設(shè)起步較早，在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的搭建、企業(yè)門(mén)戶(hù)的設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制系統(tǒng)的建設(shè)、安全生產(chǎn)監(jiān)控以及管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用上，一直走在國(guó)內(nèi)礦山的前列，意識(shí)超前、技術(shù)領(lǐng)先。同時(shí)，在一些單項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用上，形成了鮮明的特色。例如，焦家金礦早在1995年即已建立了生產(chǎn)調(diào)度模擬與監(jiān)控系統(tǒng)，先后開(kāi)發(fā)了包括了計(jì)劃、生產(chǎn)、統(tǒng)計(jì)、調(diào)度、地測(cè)、能源、物資等在內(nèi)的13個(gè)管理信息系統(tǒng)，基本上涵蓋了企業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)的各個(gè)方面，各項(xiàng)業(yè)務(wù)工作基本上實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化；三山島金礦在海下金礦床的安全生產(chǎn)保障技術(shù)與應(yīng)用上具有獨(dú)特性，生產(chǎn)管理系統(tǒng)、物資備件管理系統(tǒng)功能完善，實(shí)用性強(qiáng)；新城金礦則尤其重視基礎(chǔ)平臺(tái)的搭建，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)保障生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的安全。

所有這些都為數(shù)字礦山的建設(shè)提供了基礎(chǔ)的技術(shù)與應(yīng)用積累。礦山的這些建設(shè)成果，在數(shù)字礦山的功能體系規(guī)劃中，都在不同程度上、在不同層面上有所體現(xiàn)。但是，這些原有系統(tǒng)存在的最大問(wèn)題是立足于單一職能部門(mén)應(yīng)用，旨在實(shí)現(xiàn)局部的效率提升和單項(xiàng)業(yè)務(wù)的安全保證，最終的結(jié)果是眾多的系統(tǒng)間形成了壁壘。這種壁壘不僅是通常描述的“信息孤島”，還包括了技術(shù)的差別、平臺(tái)與架構(gòu)的不兼容、應(yīng)用的條塊化、信息的斷點(diǎn)與復(fù)入等一系列問(wèn)題。

在這種情況下，山東黃金集團(tuán)針對(duì)整個(gè)集團(tuán)的信息化建設(shè)進(jìn)行了統(tǒng)一的IT戰(zhàn)略規(guī)劃，對(duì)所涉及到的信息化建設(shè)項(xiàng)目，在邊界、內(nèi)涵、關(guān)聯(lián)關(guān)系、建設(shè)方式進(jìn)行了統(tǒng)一的規(guī)劃，在集團(tuán)公司所形成的框架范圍內(nèi)，各個(gè)礦山需要將礦山生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)過(guò)程中所涉及的信息化系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一整合。一方面根據(jù)集團(tuán)IT規(guī)劃中所設(shè)計(jì)的礦業(yè)板塊應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)，另一方面需要部署集團(tuán)共享系統(tǒng)的應(yīng)用與集成問(wèn)題。而數(shù)字礦山的建設(shè)，則是應(yīng)對(duì)集團(tuán)公司這種IT建設(shè)模式的必然選擇。

2 數(shù)字礦山建設(shè)的邏輯框架

山東黃金的數(shù)字礦山建設(shè)，按照管控一體化的思路實(shí)施，在自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和各種生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)，將礦山全部生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)所需的信息集成起來(lái)，集控制、調(diào)度、管理、經(jīng)營(yíng)、決策于一體，形成以保證礦山高效、安全生產(chǎn)為目的的智能生產(chǎn)系統(tǒng)。

根據(jù)各礦的生產(chǎn)流程和生產(chǎn)組織方式特點(diǎn)，同時(shí)考慮山東黃基集團(tuán)IT建設(shè)的戰(zhàn)略框架，對(duì)數(shù)字礦山建設(shè)的邏輯框架進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖1所示。

圖1 數(shù)字礦山建設(shè)的邏輯架構(gòu)圖

由圖1中可以看出，系統(tǒng)的應(yīng)用邏輯由三個(gè)建設(shè)層面、一個(gè)共享板塊構(gòu)成：

(1) 過(guò)程控制：對(duì)應(yīng)生產(chǎn)綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的集中監(jiān)測(cè)與調(diào)度控制。

(2) 安全生產(chǎn)：對(duì)應(yīng)管控結(jié)合的安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)。作為礦山數(shù)字化建設(shè)中自動(dòng)控制系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)之間的重要銜接環(huán)節(jié)，安全生產(chǎn)層面實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)組織與生產(chǎn)作業(yè)之間的信息集中共享，為生產(chǎn)執(zhí)行過(guò)程管理提供全面的信息聯(lián)動(dòng)平臺(tái)，同時(shí)為企業(yè)的生產(chǎn)決策提供具有一定集成屬性的生產(chǎn)信息，用于輔助生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策。

(3) 經(jīng)營(yíng)決策：對(duì)于礦山經(jīng)營(yíng)管理與決策系統(tǒng)，構(gòu)成企業(yè)的智能化決策支持平臺(tái)。

(4) 集團(tuán)ERP：這是數(shù)字礦山建設(shè)過(guò)程中的共享板塊。在山東黃金集團(tuán)完成的IT戰(zhàn)略規(guī)劃中，對(duì)集團(tuán)ERP系統(tǒng)的定位與范圍進(jìn)行了界定，在下屬各礦山的數(shù)字礦山建設(shè)中，需要與集團(tuán)ERP系統(tǒng)互為支撐，共同完成礦山的數(shù)字化建設(shè)。

三個(gè)層面和一個(gè)共享板塊之間信息緊密聯(lián)系，互為支撐，共同構(gòu)建了礦山安全生產(chǎn)實(shí)時(shí)、高效管理的綜合信息化平臺(tái)。

3 山東黃金數(shù)字礦山的建設(shè)內(nèi)容

基于所搭建的數(shù)字礦山建設(shè)邏輯架構(gòu)，山東黃金礦山下屬的焦家金礦、新城金礦和三山島金礦，分別針對(duì)自身的特點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)建設(shè)。目前所取得的建設(shè)成果，主要集中在平臺(tái)搭建、自動(dòng)控制系統(tǒng)建設(shè)以及相應(yīng)的管理軟件開(kāi)發(fā)等內(nèi)容。

3.1 系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)的搭建

(1) 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的搭建

本著技術(shù)先進(jìn)、可靠、實(shí)用、性?xún)r(jià)比高的原則，根據(jù)系統(tǒng)邏輯架構(gòu)中所規(guī)劃的三個(gè)層面的應(yīng)用，分別進(jìn)行了局域網(wǎng)、工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)、井下和地面的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)等建設(shè)。在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的搭建過(guò)程中，各礦山盡管采用的設(shè)備與架構(gòu)不盡相同，但共同的特點(diǎn)是以三網(wǎng)合一的應(yīng)用方向，作為數(shù)字礦山建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)。三網(wǎng)合一架構(gòu)分為平臺(tái)層三網(wǎng)合一和應(yīng)用層三網(wǎng)合一兩大內(nèi)容。

平臺(tái)層三網(wǎng)合一，是指將千兆工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)、千兆局域網(wǎng)、WIFI無(wú)線網(wǎng)三種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行匯接與融合，相當(dāng)于在井上井下重點(diǎn)部位和重點(diǎn)設(shè)施撒下了一張大網(wǎng)，將安全生產(chǎn)的信息和經(jīng)營(yíng)管理的信息收集到管控中心。

應(yīng)用層三網(wǎng)合一，是指將傳統(tǒng)的視頻網(wǎng)絡(luò)、音頻網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上進(jìn)行傳輸，實(shí)現(xiàn)管控一體化網(wǎng)絡(luò)的物理集成，為數(shù)字礦山的功能體系提供了高效安全的基礎(chǔ)平臺(tái)。

(2) 數(shù)據(jù)中心的建立

數(shù)字礦山的實(shí)現(xiàn)需要有數(shù)據(jù)庫(kù)的支撐，利用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行各種管理和過(guò)程數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析和存儲(chǔ)?；诖?，各個(gè)礦山分別根據(jù)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與加工需求，建立了數(shù)據(jù)中心，搭建了以工業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)、關(guān)系數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)為核心構(gòu)成部分的集成化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與服務(wù)平臺(tái)，對(duì)具體的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行了規(guī)劃設(shè)計(jì)，并對(duì)數(shù)據(jù)集成方式、接口標(biāo)準(zhǔn)、編碼方案等進(jìn)行了定義。

(3) 監(jiān)控集成平臺(tái)的搭建

生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控集成平臺(tái)，是集數(shù)據(jù)通信、處理、采集、控制、協(xié)調(diào)、綜合智能判斷、圖文顯示為一體的綜合數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件系統(tǒng)，將需接入的各子系統(tǒng)信息通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)交換方式與綜合監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)存取，并通過(guò)聯(lián)動(dòng)預(yù)案的設(shè)置對(duì)突發(fā)事件感知并警示，迅速反應(yīng)，及時(shí)處理，達(dá)到實(shí)時(shí)、合理監(jiān)控的目的。

通過(guò)生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控集成平臺(tái)，在調(diào)度中心對(duì)所有子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)基于Web的信息發(fā)布。平臺(tái)具有“集中管理，分散控制；監(jiān)控全面，使用方便”的特點(diǎn)，目前在數(shù)字礦山的安全生產(chǎn)監(jiān)控環(huán)節(jié)發(fā)揮著重要的作用。

(4) 安全生產(chǎn)監(jiān)控中心的建設(shè)

山東黃金的數(shù)字礦山建設(shè)另一個(gè)突出的特點(diǎn)，是安全生產(chǎn)監(jiān)控中心的建設(shè)，表現(xiàn)在各個(gè)礦山都分別建設(shè)了調(diào)度中心以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的集中顯示與控制，建立了大屏顯示系統(tǒng)。其中，焦家金礦和新城金礦采用DLP投影單元，分別以2×3和2×4的分布組成大屏顯示系統(tǒng)，三山島金礦則采用了高亮度投影機(jī)，通過(guò)邊緣融合處理呈現(xiàn)一整幅、超大高分辨率的畫(huà)面，可集成顯示并隨意切換如下信息：

①礦床模型與礦床經(jīng)濟(jì)模型；②生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控的圖形化展示畫(huà)面；③基于GIS的集成化生產(chǎn)作業(yè)進(jìn)度展示；④信息綜合服務(wù)平臺(tái)展示，可以查詢(xún)授權(quán)范圍內(nèi)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)信息；⑤數(shù)字視頻監(jiān)控信息及視頻文件；⑥其他圖件、文檔信息，如生產(chǎn)工藝流程、企業(yè)總結(jié)及經(jīng)濟(jì)活動(dòng)分析等。

3.2 基于礦業(yè)軟件的地質(zhì)資源三維可視化

地質(zhì)資源的數(shù)字化是整個(gè)數(shù)字礦山建設(shè)的基礎(chǔ)，因而各個(gè)礦山都借助礦業(yè)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資源的數(shù)字化管理。在軟件產(chǎn)品的選型上，焦家金礦和新城金礦引進(jìn)了Gemcom公司的Surpac三維數(shù)字化礦山軟件，三山島金礦則一直沿用了中東方礦業(yè)軟件。目前，各礦山分別進(jìn)行了礦床模型、工程模型、地表模型的建立，進(jìn)行了采場(chǎng)分層采礦與深部中段開(kāi)拓設(shè)計(jì)。目前，礦業(yè)軟件已應(yīng)用于日常管理、地質(zhì)探礦以及各種報(bào)告的提交等工作。

在此基礎(chǔ)上，焦家金礦對(duì)地質(zhì)資源的數(shù)字化進(jìn)行了深層次建設(shè)，開(kāi)發(fā)了基于PDA的地質(zhì)資源的數(shù)字化采集系統(tǒng)、基于三維數(shù)字化礦床模型的地質(zhì)資源數(shù)字化處理系統(tǒng)、基于局域網(wǎng)的數(shù)字化儲(chǔ)量管理與應(yīng)用系統(tǒng)三大部分，分別對(duì)應(yīng)著地質(zhì)資源信息從產(chǎn)生、加工、統(tǒng)計(jì)分析、指導(dǎo)生產(chǎn)這一地質(zhì)資源信息的生存期間內(nèi)的各個(gè)功能環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)資源信息在地測(cè)采環(huán)節(jié)間的無(wú)縫流轉(zhuǎn)，為基于礦業(yè)軟件實(shí)現(xiàn)開(kāi)采優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)。新城金礦也在Surpac軟件的應(yīng)用范圍的擴(kuò)展，尤其是利用Surpac軟件完成開(kāi)采設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了研究，取得了很大的進(jìn)展。

3.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)建設(shè)

黃金礦山的生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，不同于一般的制造企業(yè)。由于作業(yè)地點(diǎn)分散、作業(yè)過(guò)程不連續(xù)、作業(yè)條件惡劣等原因，完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、數(shù)字化難度較大。最近幾年，大部分金屬地下礦山的裝備水平有了很大的提高，與之相適應(yīng)的生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化也有了長(zhǎng)足的發(fā)展。提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、充填系統(tǒng)的自動(dòng)化，遙控鏟運(yùn)機(jī)、遙控鉆機(jī)在個(gè)別礦山的應(yīng)用，說(shuō)明自動(dòng)化與遙控技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了國(guó)內(nèi)礦山企業(yè)。

山東黃金下屬礦山的裝備水平，一直處在國(guó)內(nèi)黃金礦山的前列，這為自動(dòng)控制系統(tǒng)的建設(shè)創(chuàng)造了有利條件。目前，以礦山MES為中心的自動(dòng)控制系統(tǒng)的建設(shè)，已經(jīng)在重點(diǎn)礦山全面推開(kāi)，取得了一批成功的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。已建成并在生產(chǎn)中發(fā)揮效益的系統(tǒng)有：

①提升自動(dòng)化系統(tǒng)；②運(yùn)輸自動(dòng)化系統(tǒng)，包括井下運(yùn)輸和地面運(yùn)輸；③通風(fēng)自動(dòng)化系統(tǒng)；④排水自動(dòng)化系統(tǒng)；⑤供風(fēng)自動(dòng)化系統(tǒng)；⑥充填自動(dòng)化系統(tǒng)；⑦供配電自動(dòng)化系統(tǒng)；⑧選礦自動(dòng)化系統(tǒng)；⑨動(dòng)力自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)，包括電量計(jì)量和高壓風(fēng)計(jì)量等。

3.4 安全生產(chǎn)監(jiān)控與集成系統(tǒng)建設(shè)

除了通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制之外，針對(duì)礦山的安全、高效生產(chǎn)這一目標(biāo)，各個(gè)礦山根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于安全管理的不同側(cè)重，分別建設(shè)了一系列的安全生產(chǎn)監(jiān)控與集成系統(tǒng)，主要包括如下內(nèi)容：

(1) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)

為了實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，確保生產(chǎn)安全，對(duì)關(guān)鍵生產(chǎn)部位安裝電視監(jiān)控，便于生產(chǎn)人員遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的安全狀況。

(2) 井下人機(jī)定位及無(wú)線通訊系統(tǒng)建設(shè)

通過(guò)人員及機(jī)車(chē)的精確定位，來(lái)實(shí)現(xiàn)井下人員安全生產(chǎn)的行為安全與動(dòng)態(tài)保障。應(yīng)用ZigBee及WIFI等無(wú)線通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)人員實(shí)時(shí)跟蹤與通訊功能。

(3) 井下機(jī)車(chē)安全監(jiān)控系統(tǒng)

對(duì)于采用有軌架線式電機(jī)車(chē)運(yùn)輸?shù)牡V山，建設(shè)了井下機(jī)車(chē)安全監(jiān)控系統(tǒng)，以達(dá)到保證運(yùn)輸安全、提高運(yùn)輸效率、降低能耗的目的。

(4) 地面運(yùn)輸系統(tǒng)的GPS定位與監(jiān)控系統(tǒng)

在線對(duì)運(yùn)輸車(chē)輛進(jìn)行統(tǒng)一的指揮和監(jiān)控，有效提高車(chē)輛安全、管理和車(chē)輛調(diào)度的現(xiàn)代化水平，是數(shù)字礦山建設(shè)中必不可少的組成部分。

(5) 井下微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

主要應(yīng)用于監(jiān)測(cè)開(kāi)采過(guò)程中，因?yàn)椴蓜?dòng)影響的原因?qū)е碌拈_(kāi)采區(qū)域內(nèi)的三維空間破裂范圍和破裂過(guò)程，以及巖體破裂產(chǎn)生的震動(dòng)。目前，井下微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在三山島金礦建設(shè)完成。

(6) 井下作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

可以實(shí)時(shí)獲取井下工作現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)速、溫度、濕度、粉塵濃度、一氧化碳濃度、氮氧化物濃度等，并與通風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)化相結(jié)合，優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)，達(dá)到改善井下作業(yè)環(huán)境，保證人員和設(shè)備安全的目的。

3.5 協(xié)同化的安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

礦山的生產(chǎn)是個(gè)多業(yè)務(wù)協(xié)同的過(guò)程，這種協(xié)同不僅是業(yè)務(wù)內(nèi)容上的協(xié)同，同時(shí)也是時(shí)間和空間上的協(xié)同。目前，國(guó)內(nèi)多數(shù)的礦山在業(yè)務(wù)的協(xié)同管理上存在著很大的差距，目前被普遍認(rèn)知的“信息孤島”正是業(yè)務(wù)協(xié)同管理意識(shí)欠缺所產(chǎn)生的表象。業(yè)務(wù)協(xié)同的關(guān)鍵，在于業(yè)務(wù)流程優(yōu)化與信息資源規(guī)劃(IRP)。

焦家金礦在系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中所備加重視的“集成”、新城金礦所規(guī)劃的“精細(xì)化管理”、三山島金礦在規(guī)劃中所涉及的“業(yè)務(wù)協(xié)同”，即是團(tuán)繞這一個(gè)層面展開(kāi)的。其中，焦家金礦通過(guò)建立管控平臺(tái)(CI)，基于全面規(guī)劃的業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流，形成了包括地質(zhì)資源管理、生產(chǎn)計(jì)劃、驗(yàn)收、調(diào)度、化驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)、設(shè)備、能源等在內(nèi)的一系列信息管理系統(tǒng)。新城金礦則開(kāi)發(fā)了地測(cè)采驗(yàn)收系統(tǒng)，著重針對(duì)與生產(chǎn)密切相關(guān)的生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)調(diào)度、取樣化驗(yàn)、地測(cè)采驗(yàn)收、地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)等業(yè)務(wù)內(nèi)容進(jìn)行了管理，實(shí)現(xiàn)了地測(cè)采業(yè)務(wù)范圍內(nèi)的信息集成。

3.6 信息綜合服務(wù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

礦山數(shù)字化建設(shè)的最終目的，是為各級(jí)管理人員提供所需要的決策支持。這種支持不僅僅是數(shù)據(jù)的羅列，更重要的是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)加后形成的具有表現(xiàn)能力的數(shù)據(jù)分析集，結(jié)合礦山的各種數(shù)字化建設(shè)內(nèi)容所形成的畫(huà)面、實(shí)時(shí)模擬圖、地質(zhì)資源展示等，綜合顯示于展示平臺(tái)中，用直觀、簡(jiǎn)潔、綜合性的方式為各級(jí)管理人員提供所需的礦山生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)狀況，這就是信息綜合服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)目的。

目前，焦家金礦的綜合查詢(xún)系統(tǒng)已初具規(guī)模，分析模型與方法則正處于不斷補(bǔ)充完善過(guò)程中。

4 數(shù)字礦山的建設(shè)效果與策略分析

4.1 數(shù)字礦山建設(shè)與應(yīng)用效果分析

山東黃金的數(shù)字礦山建設(shè)于2007年首先在焦家金礦展開(kāi)，然后逐步推進(jìn)到新城金礦和三山島金礦。經(jīng)過(guò)兩年多的建設(shè)，各礦特別是焦家金礦已經(jīng)到取得了很好的實(shí)際應(yīng)用效果，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1) 數(shù)字礦山建設(shè)從根本上改變了礦山傳統(tǒng)的管理理念，優(yōu)化了業(yè)務(wù)流程，使各礦山實(shí)現(xiàn)了職能型向流程型、由業(yè)務(wù)處置型向分析決策型、由粗放到精細(xì)等管理模式的轉(zhuǎn)變，大大提高了企業(yè)的管理水平的同時(shí)，又促進(jìn)了礦山的數(shù)字化建設(shè)的推進(jìn)。

(2) 在數(shù)字礦山建設(shè)過(guò)程中，對(duì)礦山生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式、加工處理方式、數(shù)據(jù)共享方式等進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，并對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行了全面梳理，最終形成全面系統(tǒng)的信息集成方案，明顯提高了信息的流轉(zhuǎn)速度和加工精度，減少了信息孤島，在保證信息的及時(shí)性與可靠性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了信息的可追溯性。

(3) 數(shù)字礦山建設(shè)以實(shí)現(xiàn)礦山的安全高效生產(chǎn)為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了通風(fēng)、排水、供風(fēng)、供配電等系統(tǒng)的遠(yuǎn)程遙控和無(wú)人值守，減少了井下作業(yè)人員，除了為企業(yè)帶來(lái)直接的經(jīng)濟(jì)效益外，對(duì)礦山生產(chǎn)安全具有非常重要的意義。

(4) 通過(guò)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，包括作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的安全保障系統(tǒng)、生產(chǎn)監(jiān)控中心、安全管理信息系統(tǒng)等的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了安全監(jiān)控的智能化和安全狀況預(yù)警，為實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)由事后分析轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑翱刂铺峁┮罁?jù)。

隨著系統(tǒng)功能的進(jìn)一步提升，應(yīng)用的進(jìn)一步深入，數(shù)字礦山技術(shù)必將在山東黃金的下屬礦山發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

4.2 數(shù)字礦山建設(shè)策略淺析

(1) 領(lǐng)導(dǎo)重視，統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。數(shù)字礦山建設(shè)涉及企業(yè)的業(yè)務(wù)流程改進(jìn)，甚至組織機(jī)構(gòu)的變化，必須得到企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層特別是一把手的高度重視，統(tǒng)一對(duì)數(shù)字礦山建設(shè)重要性的認(rèn)識(shí)。另外，數(shù)字礦山建設(shè)短期內(nèi)獲得的直接經(jīng)濟(jì)效益并不明顯，同時(shí)還需要一定的建設(shè)資金，沒(méi)有一把手的支持是不可能的。

(2) 重視人才，強(qiáng)化培訓(xùn)。和其他礦山企業(yè)一樣，山東黃金下屬礦山既懂信息技術(shù)又懂礦山管理的復(fù)合型人才也比較缺乏。為了解決這一問(wèn)題，公司除了大力引進(jìn)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員外，重點(diǎn)采用走出去、請(qǐng)進(jìn)來(lái)的方式，對(duì)在職的礦山管理人員進(jìn)行培訓(xùn)。即派技術(shù)人員到高等院校、研究單位參加不同層次的專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，或請(qǐng)知名學(xué)者、教授到礦山講課，提高礦山管理人員的信息技術(shù)水平。

(3) 加強(qiáng)學(xué)習(xí)與交流，保證系統(tǒng)建設(shè)的高起點(diǎn)。為了了解國(guó)內(nèi)外數(shù)字礦山建設(shè)的技術(shù)水平，公司多次組織技術(shù)人員到國(guó)內(nèi)的煤炭、冶金、有色礦山和礦業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的金屬礦山學(xué)習(xí)觀摩，學(xué)習(xí)數(shù)字礦山建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，保證了山東黃金數(shù)字礦山建設(shè)處在一個(gè)較高的起點(diǎn)上。

(4) 系統(tǒng)建設(shè)要立足于礦山企業(yè)的特點(diǎn)，突出資源型企業(yè)的特征。不同于一般的加工制造業(yè)和流通領(lǐng)域，礦山企業(yè)在原料、產(chǎn)品、生產(chǎn)組織等方面有著鮮明的特征，因此其它行業(yè)的信息化建設(shè)成果在礦山企業(yè)不具備可移植性，但是在技術(shù)進(jìn)展、管理理念等方面可以有選擇地借鑒。

(5) 要正確認(rèn)識(shí)數(shù)字礦山建設(shè)的內(nèi)涵和邊界。數(shù)字礦山并非把自動(dòng)控制系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、視頻與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單疊加，而是通過(guò)先進(jìn)信息技術(shù)的引入，重新規(guī)劃、整合、提升礦山企業(yè)的各種資源，以實(shí)現(xiàn)礦山的安全高效生產(chǎn)。因而在建設(shè)過(guò)程中，要立足于系統(tǒng)性、集成性和目的性。

5 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)2年多的努力，山東黃金的數(shù)字礦山建設(shè)取得了初步成效，但總體來(lái)講還是處于起步階段。隨著信息技術(shù)的進(jìn)步和在礦山應(yīng)用的不斷深入，數(shù)字礦山作為提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段，必將在山東黃金的安全、高效生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。同時(shí)，數(shù)字礦山建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，也一個(gè)不斷充實(shí)、完善和提高的過(guò)程，隨著信息技術(shù)的發(fā)展和管理理念的更新，數(shù)字礦山的建設(shè)目標(biāo)和具體內(nèi)容也應(yīng)隨之提升。

[1] 鄧永勝. 數(shù)字礦山特征及未來(lái)數(shù)字遙控采礦系統(tǒng)模型[J]. 昆明冶金高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，2006，22(1)：59-63.

[2] 王青，吳惠城. 數(shù)字礦山的功能內(nèi)涵及系統(tǒng)構(gòu)成[J]. 中國(guó)礦業(yè)，2004，13(1)：7-10.

[3] 孫豁然，徐帥. 論數(shù)字礦山[J]. 金屬礦山，2007(2)：1-5.

[4] 李國(guó)清，胡乃聯(lián)，陳道貴．金屬礦山地質(zhì)資源數(shù)字化建設(shè)框架研究[J]．金屬礦山，2010(4)：118-122．

[5] 胡乃聯(lián)，李振川，王洪松．?dāng)?shù)字礦山核心內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)探討[J]．金屬礦山，2006(8)：58-61．

[6] 吳立新，朱旺喜，張瑞新. 數(shù)字礦山與我國(guó)礦山未來(lái)發(fā)展[J]. 科技導(dǎo)報(bào)，2004(7)：29-31