劉海衛(wèi)，王 洋，吳光玲

（河北省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院，石家莊050051）

基于衛(wèi)星技術(shù)的露天礦山數(shù)字化信息系統(tǒng)的應(yīng)用研究

劉海衛(wèi)，王 洋，吳光玲

（河北省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院，石家莊050051）

簡(jiǎn)要闡述了國內(nèi)外露天礦山信息化建設(shè)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了衛(wèi)星技術(shù)、導(dǎo)航定位技術(shù)、遙感技術(shù)在露天礦山信息化建設(shè)中的應(yīng)用需求與發(fā)展前景，論述了基于衛(wèi)星技術(shù)等新技術(shù)手段建設(shè)數(shù)字化礦山綜合信息系統(tǒng)的建設(shè)思路、實(shí)施方案以及對(duì)促進(jìn)礦業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要意義。

數(shù)字化礦山；衛(wèi)星技術(shù)；導(dǎo)航定位技術(shù)；遙感技術(shù)；綜合信息化系統(tǒng)

1 露天礦山信息化建設(shè)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

國外礦山生產(chǎn)部門和相關(guān)支持企業(yè)在礦山業(yè)務(wù)中大量運(yùn)用衛(wèi)星遙感、導(dǎo)航與通訊技術(shù)，不斷創(chuàng)新技術(shù)手段，研發(fā)綜合服務(wù)平臺(tái)，開展業(yè)務(wù)化運(yùn)行模式，形成了完善的產(chǎn)業(yè)鏈，帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的增長，產(chǎn)生了巨大的利潤，持續(xù)不斷地推動(dòng)著礦產(chǎn)行業(yè)的迅猛發(fā)展。

近年來，伴隨著中國經(jīng)濟(jì)的騰飛，中國礦業(yè)也得到迅速發(fā)展，部分大型礦山企業(yè)也逐步走上了機(jī)械化、現(xiàn)代化、自動(dòng)化的道路。但總體而言國內(nèi)大部分礦山企業(yè)在礦產(chǎn)資源管理和礦業(yè)開發(fā)領(lǐng)域仍存在一些認(rèn)識(shí)誤區(qū)，礦業(yè)在發(fā)展過程中還存在不少問題。主要表現(xiàn)在大部分企業(yè)規(guī)模偏小，小型礦山的數(shù)量過多，先進(jìn)技術(shù)的利用程度不高，大型機(jī)械設(shè)備較少，機(jī)械化、自動(dòng)化程度較低等方面，從而導(dǎo)致勞動(dòng)生產(chǎn)率不高，礦產(chǎn)資源開發(fā)利用效率較低［1］。在礦山管理方面，許多礦山對(duì)開采進(jìn)程難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)有效的跟蹤和監(jiān)控，對(duì)礦區(qū)開采進(jìn)度、工程車輛、工程人員不能形成有效管理，基本上是干到哪里算哪里，盲目無序的生產(chǎn)方式帶來事故的大量發(fā)生，效益難以提升。總而言之，礦山整個(gè)生產(chǎn)過程中缺乏系統(tǒng)有效的現(xiàn)代化、信息化管理手段，大多數(shù)憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，沒有從長遠(yuǎn)規(guī)劃、資源綜合利用、環(huán)境治理、安全保障等綜合角度去考慮，導(dǎo)致開采進(jìn)程中資源大量耗費(fèi)，造成人力、物力和能源的浪費(fèi)，同時(shí)也帶來了環(huán)境惡化和安全隱患［2］。

若要改變現(xiàn)狀，必須轉(zhuǎn)變管理思想（放棄粗放式的管理模式），實(shí)現(xiàn)發(fā)展思路的轉(zhuǎn)變是保證礦業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的首要前提，要從只注重礦業(yè)發(fā)展的速度和經(jīng)濟(jì)效益向更為重視礦業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展、資源綜合利用、環(huán)境保護(hù)和安全生產(chǎn)的方向轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步加強(qiáng)礦產(chǎn)資源綜合利用與資源節(jié)約的一致化、資源開采與環(huán)境治理的一致化、精細(xì)化管理與安全生產(chǎn)的一致化，最終保障礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展與社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的一致性。

2 建設(shè)需求、發(fā)展趨勢(shì)與前景

面對(duì)現(xiàn)代礦山科學(xué)開采和管理提出的新要求，目前國內(nèi)大部分礦山企業(yè)在生產(chǎn)過程中的三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)上不能得到滿足，迫切需要來自遙感技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)、通訊技術(shù)等現(xiàn)代空間信息技術(shù)的支持，形成新的有效管控手段，從而達(dá)到提高礦山生產(chǎn)管理水平、提升礦產(chǎn)挖掘效率、全面監(jiān)控生產(chǎn)過程的業(yè)務(wù)專題的目的［2-4］。

1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。以衛(wèi)星數(shù)據(jù)指導(dǎo)的礦山生產(chǎn)的基礎(chǔ)就是時(shí)效性較強(qiáng)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，我國幅員遼闊，礦產(chǎn)資源分布廣泛，生產(chǎn)流程各異，必須針對(duì)不同的地區(qū)、特異的礦種配合其生產(chǎn)流程調(diào)配相應(yīng)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)。在礦區(qū)大規(guī)模生產(chǎn)背景下，衛(wèi)星數(shù)據(jù)時(shí)效性問題帶來的對(duì)生產(chǎn)過程、環(huán)境監(jiān)測(cè)的影響越來越大。公開的免費(fèi)數(shù)據(jù)源的時(shí)間分辨率和像素分辨率完全不能滿足指導(dǎo)礦山生產(chǎn)的需要。因此，迫切需要自主衛(wèi)星數(shù)據(jù)的支持，獲得能夠覆蓋目標(biāo)礦區(qū)、能夠分辨和指導(dǎo)礦山生產(chǎn)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)。對(duì)于礦山變動(dòng)比較大的重點(diǎn)區(qū)域，還要及時(shí)獲得高清的衛(wèi)星圖像，對(duì)底圖進(jìn)行維護(hù)更新。

基于我國自主衛(wèi)星數(shù)據(jù)源產(chǎn)品服務(wù)體系，利用大范圍、高分辨率、多時(shí)相的遙感數(shù)據(jù)，建立覆蓋目標(biāo)礦區(qū)范圍的，面向不同尺度、不同重要性、不同時(shí)間分辨率的數(shù)據(jù)體系勢(shì)在必行。

2）礦山生產(chǎn)監(jiān)控手段。目前主要是依靠人工實(shí)施對(duì)礦山生產(chǎn)的監(jiān)控工作。隨著礦山規(guī)模的增大，礦山設(shè)備數(shù)據(jù)越來越多、分布越來越散，數(shù)據(jù)的管理、信息的上報(bào)、指令的下達(dá)等工作任務(wù)就會(huì)變得越來越困難，同時(shí)礦山設(shè)備的調(diào)動(dòng)和管理也相應(yīng)越來越困難。因此，迫切需要“星—機(jī)—地”一體化技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持，建立由上而下的方便、快捷的數(shù)據(jù)分發(fā)通道；建立由下而上的礦山設(shè)備信息上報(bào)通道，為礦山的運(yùn)行和監(jiān)控建立數(shù)據(jù)支撐環(huán)境。

3）業(yè)務(wù)運(yùn)行系統(tǒng)。目前各業(yè)務(wù)主題系統(tǒng)化、自動(dòng)化水平比較低。大部分礦山開采工作多憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，缺乏從規(guī)劃設(shè)計(jì)、采掘進(jìn)度、環(huán)境治理等綜合角度去考慮，需要基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)的統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)、控制采掘進(jìn)度、礦山環(huán)境保護(hù)等問題；同時(shí)目前礦區(qū)開采進(jìn)程難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)有效的跟蹤和監(jiān)控，結(jié)合北斗（或GPS）導(dǎo)航和通訊系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控開采過程，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)開采進(jìn)度、工程車輛、工程人員的精細(xì)管理和控制；目前的粗獷型管理模式下，對(duì)礦區(qū)開采工作的規(guī)劃、實(shí)施及治理難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確評(píng)估，需要在實(shí)時(shí)更新的底圖數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對(duì)生產(chǎn)過程規(guī)劃、環(huán)境治理等進(jìn)行合理的評(píng)估。在礦山管理越來越精細(xì)的前提下，礦山采掘過程規(guī)劃、設(shè)備/人員精細(xì)化管理、環(huán)境評(píng)估的應(yīng)用專題的數(shù)據(jù)質(zhì)量要求也越來越高，信息處理瓶頸問題也越來越突出，迫切需要在空間單元的基礎(chǔ)上，運(yùn)用融合空間、時(shí)間、數(shù)據(jù)、信息的系統(tǒng)承載技術(shù)，全面升級(jí)系統(tǒng)，加速提高礦山運(yùn)行系統(tǒng)的管理效益。

因此，建設(shè)基于衛(wèi)星應(yīng)用的礦山綜合信息系統(tǒng)，以礦山開采生產(chǎn)管理信息化建設(shè)為需求牽引，以提高礦山生產(chǎn)全生命周期的科學(xué)規(guī)劃、科學(xué)生產(chǎn)和科學(xué)治理為目標(biāo)，充分利用目前的先進(jìn)技術(shù)手段，整合衛(wèi)星數(shù)據(jù)的資源，采用數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化等技術(shù)手段，建設(shè)對(duì)礦山地/測(cè)/采技術(shù)管理、生產(chǎn)監(jiān)控、車輛信息管理與調(diào)度指揮、日常生產(chǎn)管理、生產(chǎn)場(chǎng)景模擬仿真等過程的數(shù)字化、可視化、實(shí)時(shí)化與準(zhǔn)確化的生產(chǎn)輔助管理指揮平臺(tái)，以支撐生產(chǎn)管理人員和技術(shù)人員開展工作［5］，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)全生命周期一體化、生產(chǎn)過程可視化、監(jiān)控調(diào)度實(shí)時(shí)化、生產(chǎn)信息透明化的先進(jìn)生產(chǎn)指揮管理能力，建設(shè)切合國家綠色環(huán)保與經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的雙重要求的、體現(xiàn)信息時(shí)代特征的“數(shù)字礦山”與“綠色礦山”。

3 技術(shù)構(gòu)架

礦山信息化系統(tǒng)采用四層架構(gòu)模式，分別為支撐環(huán)境（軟件支撐環(huán)境、硬件設(shè)備平臺(tái)等）、數(shù)據(jù)層（基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等）、服務(wù)層（可視化服務(wù)、計(jì)算服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)等）及應(yīng)用層（滿足礦山開采生產(chǎn)指揮管理業(yè)務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)和應(yīng)用模式）［5］。如圖1所示。

按照上述基礎(chǔ)構(gòu)架方案與數(shù)字化礦山建設(shè)需求，針對(duì)礦山信息化系統(tǒng)提出如下技術(shù)思路：

1）根據(jù)礦山生產(chǎn)的需要，搭建國產(chǎn)衛(wèi)星接收處理系統(tǒng)?；趪a(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，優(yōu)化和改進(jìn)已有的各個(gè)生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)遙感數(shù)據(jù)指導(dǎo)的采掘規(guī)劃、配礦管理、車輛指揮、環(huán)境評(píng)估等業(yè)務(wù)；實(shí)現(xiàn)礦區(qū)大范圍普查和動(dòng)態(tài)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)地理環(huán)境變化、突發(fā)事件應(yīng)急指揮、重點(diǎn)設(shè)備跟蹤監(jiān)控等工作內(nèi)容的信息持續(xù)獲取和管理。

圖1 數(shù)字化礦山建設(shè)技術(shù)構(gòu)架Fig.1 Technology frames of digital mine

2）以衛(wèi)星定位技術(shù)與CDMA/GPRS/3G等主要通訊手段和設(shè)備為骨架，構(gòu)建覆蓋礦區(qū)的監(jiān)控通訊網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)內(nèi)生產(chǎn)車輛、重要生產(chǎn)設(shè)備及設(shè)施的實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)度和指揮。

3）以無線視頻監(jiān)控為主，根據(jù)需要在礦區(qū)內(nèi)布設(shè)監(jiān)控點(diǎn)，并將監(jiān)控圖像與礦山精細(xì)場(chǎng)景融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)內(nèi)生產(chǎn)人員、生產(chǎn)設(shè)備、重要點(diǎn)位等情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控和報(bào)警，并能夠有效應(yīng)對(duì)突發(fā)事件。

4）以三維地理信息系統(tǒng)GeoVis為礦山信息化系統(tǒng)的時(shí)空環(huán)境承載框架，實(shí)現(xiàn)集團(tuán)化礦山分布的三維展示、礦山三維精細(xì)場(chǎng)景仿真、采區(qū)智能生產(chǎn)監(jiān)控、數(shù)據(jù)綜合管理等內(nèi)容。

數(shù)字化礦山建設(shè)總體思路如圖2所示。

圖2 數(shù)字化礦山建設(shè)總體思路Fig.2 General idea of digital mine

4 礦山信息化系統(tǒng)構(gòu)成

依據(jù)對(duì)礦山信息化系統(tǒng)的建設(shè)需求與建設(shè)目標(biāo)的分析，本系統(tǒng)由四部分構(gòu)成，即衛(wèi)星數(shù)據(jù)獲取/處理系統(tǒng)（礦區(qū)生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)服務(wù)-無人機(jī)數(shù)據(jù)獲?。⒌氐V信息模擬仿真與開采技術(shù)管理系統(tǒng)、礦區(qū)智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)、集團(tuán)化數(shù)字礦山信息化管理平臺(tái)［5］。

礦山信息化系統(tǒng)構(gòu)成框架如圖3所示。

圖3 礦山信息化系統(tǒng)構(gòu)成框架Fig.3 Frame of mine digital information system

4.1 衛(wèi)星數(shù)據(jù)獲取及處理系統(tǒng)

利用衛(wèi)星采集的航拍數(shù)據(jù)快速構(gòu)建礦區(qū)三維場(chǎng)景，結(jié)合小型無人機(jī)航拍技術(shù)獲取礦區(qū)精細(xì)場(chǎng)景高分辨率的航拍數(shù)據(jù)，為數(shù)字礦山管理平臺(tái)、礦山精細(xì)場(chǎng)景構(gòu)建模塊提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，掌握礦區(qū)挖掘變化情況［2，4］。包括衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收/處理模塊、無人機(jī)航跡規(guī)劃/數(shù)據(jù)更新模塊、數(shù)據(jù)分發(fā)模塊三部分，主要功能如下：

1）衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收/處理模塊：根據(jù)礦山生產(chǎn)規(guī)劃，選擇接收或購買礦山所在地的國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，進(jìn)行衛(wèi)星數(shù)據(jù)的接收和處理。

2）無人機(jī)航跡規(guī)劃/數(shù)據(jù)更新模塊：在國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，結(jié)合礦區(qū)內(nèi)無人機(jī)遙感數(shù)據(jù)，進(jìn)行DEM提取，拼接生成礦山精細(xì)三維可視化模型［2］，用于指導(dǎo)礦山礦產(chǎn)儲(chǔ)量分析及搭建虛擬現(xiàn)實(shí)模塊，提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3）數(shù)據(jù)分發(fā)模塊：根據(jù)集團(tuán)礦山分布，自動(dòng)或手工向各分公司及礦山分發(fā)所在地不同時(shí)期的衛(wèi)星數(shù)據(jù)、無人機(jī)航拍數(shù)據(jù)［2，4］，用于對(duì)比分析。

4.2 地礦信息與開采技術(shù)管理系統(tǒng)

礦山地礦信息與開采技術(shù)管理系統(tǒng)是一套完整且全面的地、測(cè)、采地礦信息數(shù)字化解決方案，在遙感數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上整合地礦信息數(shù)據(jù)，通過地礦信息處理、展示與真實(shí)信息的融合，全面實(shí)現(xiàn)了從礦床地質(zhì)建模、礦山品位分布、礦層分布、儲(chǔ)量計(jì)算、測(cè)量數(shù)據(jù)的快速成圖、開拓系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開采仿真、爆破設(shè)計(jì)、露天礦開采設(shè)計(jì)、配礦規(guī)劃、采掘進(jìn)度計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)解算與優(yōu)化到各種工程圖表的快速生成等工作的可視化、數(shù)字化與智能化。極大地提高地質(zhì)工程師、測(cè)量工程師、采礦工程師在生產(chǎn)管理過程中的技術(shù)信息交流水平和工作效率［3，6］。

1）數(shù)字化地礦信息軟件平臺(tái)

可采用目前國內(nèi)礦山領(lǐng)域常用的幾款數(shù)字化礦山軟件平臺(tái)，如Dimine、3Dmine、Surpac、Micromine等。上述數(shù)字化礦山軟件平臺(tái)基本上都可以實(shí)現(xiàn)地礦信息快速錄入與管理、三維建模、采礦規(guī)劃管理等主要功能。

2）采掘進(jìn)度計(jì)劃

礦山采掘計(jì)劃編制是建立在礦山三維礦體地質(zhì)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上的，通過計(jì)算各類礦物成分在礦體中的空間分布，宏觀把握各礦物成分的空間分布規(guī)律，根據(jù)生產(chǎn)臺(tái)段礦量及礦山生產(chǎn)能力，合理確定采場(chǎng)臺(tái)段推進(jìn)方向、推進(jìn)速度和臺(tái)段下降速度；通過在數(shù)字化礦山軟件平臺(tái)中對(duì)臺(tái)階推進(jìn)速度進(jìn)行反復(fù)調(diào)試與優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)與礦山生產(chǎn)能力相匹配，為礦山生產(chǎn)配礦搭建良好的基礎(chǔ)平臺(tái)［5，7］。

3）生產(chǎn)配礦管理

基于礦山三維數(shù)字化地礦信息平臺(tái)及礦山中長期采掘計(jì)劃，構(gòu)建生產(chǎn)配礦管理模塊，根據(jù)礦山企業(yè)對(duì)礦石質(zhì)量的要求，確定采場(chǎng)不同工作區(qū)域間的鏟裝比例，實(shí)現(xiàn)礦山生產(chǎn)中高品位礦石與低品位礦石、礦石與廢石間的合理搭配，變廢為礦，使礦山實(shí)現(xiàn)“零污染”和“零排放”。

4.3 礦區(qū)智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)

1）礦區(qū)智能監(jiān)控及安全生產(chǎn)綜合調(diào)度系統(tǒng)

在露天礦山建立一整套包括礦區(qū)視頻監(jiān)控、車載終端監(jiān)控、車載衛(wèi)星定位、礦石品位監(jiān)控、生產(chǎn)調(diào)度等在內(nèi)的礦區(qū)智能監(jiān)控及安全生產(chǎn)綜合調(diào)度系統(tǒng)［8］，用于加強(qiáng)礦山生產(chǎn)管理，對(duì)采礦場(chǎng)范圍內(nèi)的生產(chǎn)狀態(tài)和主要設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控管理。實(shí)時(shí)監(jiān)控的采礦設(shè)備包括鉆機(jī)、鏟裝設(shè)備、礦車、推土機(jī)、破碎機(jī)等。

通過智能調(diào)度系統(tǒng)和車載智能終端，實(shí)現(xiàn)與配礦系統(tǒng)對(duì)接，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃發(fā)布調(diào)度指令，指揮礦山機(jī)械進(jìn)行生產(chǎn)，并實(shí)時(shí)跟蹤生產(chǎn)數(shù)據(jù)［9］。

2）虛擬現(xiàn)實(shí)模擬仿真系統(tǒng)

基于衛(wèi)星遙感成像技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，利用高精度DEM數(shù)據(jù)、無人機(jī)航拍數(shù)據(jù)、道路網(wǎng)等地理信息數(shù)據(jù)快速構(gòu)建礦區(qū)高度逼真的精細(xì)三維場(chǎng)景［2］，使礦山生產(chǎn)場(chǎng)景真實(shí)再現(xiàn)于礦山生產(chǎn)調(diào)度中心大屏幕上，以三維可視方式如實(shí)地反映礦山地形與地貌、建構(gòu)筑物、道路、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等礦山日常生產(chǎn)場(chǎng)景的模擬仿真，為礦區(qū)可視化監(jiān)控提供全幅場(chǎng)景動(dòng)態(tài)監(jiān)控手段，同時(shí)根據(jù)實(shí)時(shí)回傳的衛(wèi)星定位信息，模擬車輛生產(chǎn)實(shí)況，并加載安全監(jiān)測(cè)、監(jiān)控、報(bào)警功能。

3）日常生產(chǎn)綜合管理平臺(tái)

質(zhì)量管理：將伽馬射線儀檢測(cè)的礦石品位定時(shí)傳遞到生產(chǎn)調(diào)度控制中心，協(xié)助質(zhì)量調(diào)度人員進(jìn)行自動(dòng)出礦品位登記和監(jiān)控管理。

產(chǎn)量自動(dòng)計(jì)量：自動(dòng)記錄每輛礦車的裝車地點(diǎn)、卸車地點(diǎn)及運(yùn)行路線，從而可自動(dòng)計(jì)算出各車輛巡點(diǎn)、巡線、挖掘機(jī)產(chǎn)量、各運(yùn)輸?shù)V車產(chǎn)量及運(yùn)行噸公里等［8］。

生產(chǎn)狀態(tài)查詢：可以隨時(shí)查詢車輛編號(hào)、司機(jī)、班次、當(dāng)前產(chǎn)量、月產(chǎn)量、油耗、單耗等詳細(xì)信息，查詢?cè)O(shè)備工作狀態(tài)，例如：皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)情況（是否運(yùn)轉(zhuǎn)、時(shí)間等）、破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況（班產(chǎn)量、日產(chǎn)量、時(shí)間）等［］。

交接班管理：系統(tǒng)自動(dòng)記錄交接班情況，司機(jī)上崗和下班時(shí)間，通過與車載監(jiān)控系統(tǒng)接口，記錄每位司機(jī)的車次、產(chǎn)量等信息。

維修及油耗管理：系統(tǒng)記錄維修及油耗信息，通過手工輸入或者外部接口，記錄維修時(shí)間、維修車輛、維修內(nèi)容等信息，以及每輛車的各種油品消耗信息。

智能IC卡加油系統(tǒng)：通過數(shù)字化改造原有加油站和加油車，司機(jī)手持IC卡自助加油，實(shí)現(xiàn)對(duì)油品、油站、加油車、加油量的全面管理，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)車輛油耗，生成各種報(bào)表［8］。

統(tǒng)計(jì)報(bào)表：根據(jù)礦山要求進(jìn)行各班統(tǒng)計(jì)報(bào)表制作及任意時(shí)間范圍內(nèi)的相關(guān)查詢統(tǒng)計(jì)處理（如生產(chǎn)調(diào)度圖表、設(shè)備調(diào)度圖表、產(chǎn)量報(bào)表、維修報(bào)表等）［8］。

安全統(tǒng)計(jì)分析：分析礦山安全生產(chǎn)工作情況?？梢园础安块T”或者“工種”和時(shí)間段分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

4.4 集團(tuán)化數(shù)字礦山信息化管理平臺(tái)

集團(tuán)化數(shù)字礦山信息化管理平臺(tái)，基于數(shù)字地球，在統(tǒng)一的時(shí)間坐標(biāo)和空間框架下，應(yīng)用衛(wèi)星技術(shù)實(shí)時(shí)采集礦區(qū)數(shù)據(jù)并快速三維可視化，實(shí)現(xiàn)集團(tuán)下屬所有礦山分布的可視化管理，綜合查詢各下屬分公司上報(bào)數(shù)據(jù)，并提供強(qiáng)大的應(yīng)用工具池：查詢檢索、統(tǒng)計(jì)分析、標(biāo)注標(biāo)繪、空間量測(cè)、空間分析，服務(wù)于集團(tuán)決策管理層。

5 結(jié)論

基于衛(wèi)星應(yīng)用的礦山綜合信息系統(tǒng)及礦業(yè)統(tǒng)計(jì)快速調(diào)查綜合服務(wù)平臺(tái)的建立，對(duì)于從根本上改進(jìn)礦山開采生產(chǎn)管理，促進(jìn)礦業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展，推進(jìn)自主衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)化等方面具有重大意義［5］。

一是可以全面提升礦山管理水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)全生命周期一體化、生產(chǎn)過程可視化、監(jiān)控調(diào)度實(shí)時(shí)化、生產(chǎn)信息透明化的先進(jìn)生產(chǎn)指揮管理能力，切合國家綠色環(huán)保與經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的雙重要求。

二是貫通了礦山管理業(yè)務(wù)系統(tǒng)全流程，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)基礎(chǔ)的根本性轉(zhuǎn)變，將礦山管理變成看得見、找得到、指揮得動(dòng)的空間化基礎(chǔ)單元；將傳統(tǒng)的管理模式升級(jí)為融空間、時(shí)間、數(shù)據(jù)、信息等為一體的，處理海量數(shù)據(jù)能力強(qiáng)、反映速度快、處理效率高的，基于自主衛(wèi)星技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)的衛(wèi)星應(yīng)用的礦山綜合信息服務(wù)平臺(tái)，這是對(duì)現(xiàn)有業(yè)務(wù)模式的變革，真正意義上實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星應(yīng)用的礦山綜合信息化。

［1］華曄迪.我國礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展改善投資環(huán)境［N］.地質(zhì)勘查導(dǎo)報(bào)，2009-07-22.

［2］李宇昊.無人遙感飛機(jī)在林業(yè)調(diào)查中的應(yīng)用研究［D］.北京：北京林業(yè)大學(xué)，2008.

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［8］尹江平.某露天礦山GPS車輛智能調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案［J］.廣東科技，2009（8）：82-83.

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Application study on open-pit mine digital information system based on satellite technology

LIU Haiwei，WANG Yang，WU Guangling
（Hebei Design ＆Research Institute of Building Materials Industry，Shijiazhuang 050051，China）

The paper briefly reviews the current development of open-pit mine information construction at home and abroad，analyzes the application requirements and development prospect of satellite technology，navigation ＆positioning technology and remote sensing technology in open-pit mine information construction，discusses the general idea and executable scheme of the construction of digital mine integrated information system based on new technology such as satellite technology，and explains the important significance of promoting the sustainable development of mining industry and related industries.

digital mine；satellite technology；navigation and positioning technology；remote sensing technology；comprehensive information system

TD679

Α

1671-4172（2015）03-0004-04

劉海衛(wèi)（1979-），男，工程師，碩士，采礦工程專業(yè)，主要研究方向?yàn)槁短斓V山開采技術(shù)及礦山管理、礦山數(shù)字化與信息化技術(shù)、爆破技術(shù)。

10.3969/j.issn.1671-4172.2015.03.002