近年来,随着全球矿产资源开采难度不断加大,安全环保要求进一步加强,各国都十分重视采矿业与科技的融合,矿山智能化建设发展迅速。
在国家政策支持和技术创新驱动下,我国的智能矿山建设已经初具规模,数字化,信息化和智能化技术的大量应用显著提升了矿山技术设备,生产控制、安全管理和经营管理的综合水平。
矿山在智能化建设的同时,还需要构建相适应的管理体系,以及优化矿业人才培养方向,矿山管理和智能化过程协同发展,才能充分发挥智能矿山安全高效的优势,促进矿业的科学发展。
一、智能矿山的概述
智能矿山是对数字矿山和矿山物联网的自然延伸和升华。数字矿山实现了真实矿山整体及相关现象在统一时空框架下的统一认知和数字化再现,即物理矿山的“虚拟化”;同时,实现了生产过程和安全保障的信息化监视与控制,以动态详尽的监管矿山生产与运营的全过程,即矿山生产的“透明化”。
而矿山物联网则是数字矿山、互联网技术的自然发展,它利用感知技术和智能装置对物理世界进行感知和识别,实现人与人、人与物、物与物的交互。
智能矿山以数字矿山和矿山物联网为基础,实现物理矿山的虚拟化,生产环节的可视化,运营环节的高效化,是在数字矿山和矿山物联网基础上对生产和经营的流程再造,是在感知和数字化基础上将信息提炼为决策智慧,将决策智慧转化为执行能力的过程。
二、矿山智慧化建设现状
国外的矿山基本已完成基础的现代工业化进程,在规模、效率、管理模式上已已具备相当的先进性,形成了智能采矿与无人采矿的前提条件。
我国的数字矿山不能完全以国外的建设目标为范本,不能直接面对信息技术发展的前沿技术和最新的管理理念。因为这些先进的技术和理念与我国矿山企业不能完美的融合。我国的软件系统、系统集成与规划、管理理念的提升与管理过程的规范化则仍需要做大量的工作。
目前国内矿山企业已经基本实现了矿业软件的应用和主体设备自动化控制,部分矿山采用了互联网,物联网技术,实现了生产管理远程化,遥控化和无人化。一些先进企业正在利用人工智能,大数据和云计算技术,创新矿山智能操控,决策系统,争取实现生产作业,经营管理全流程智能管控。
▲内蒙古西乌旗智能化矿山建设
三、智能矿山建设框架
01、数字化建设
围绕安全、质量、效率这一主题,数字化矿山建设应当由智能监测、智能装备,网络建设等3大专业系统组成,在此基础上共享含政策、经济、市场、应急及综合管理等共性平台,实现企业与政府的信息化管理。
智能化监测:就是部署环境感知终端、智能传感器、智能摄像机、无线通信终端、无线定位终端等数字化工具和设备,融合图像识别、射频识别、电磁感应等数据、移动巡检数据等生产数据的全面采集,实时感知生产过程和关键装备运行数据和状态。