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1、智慧矿山技术智慧矿山技术主讲人：主讲人：20172017年年1010月月1818日日1矿山技术发展历程矿山技术发展历程原始阶段原始阶段1机械化机械化2数字化数字化信息化信息化3智慧化智慧化4 矿矿山山技技术术发发展展大大体体经经历历了了原原始始阶阶段段、机机械械化化阶阶段段、数数字字化化、信信息息化化阶阶段段后后，正正快快速速迈迈向向智智慧慧化化时时代代。智智慧慧就就是是对对事事物物能能迅迅速、灵活、正确地理解和处理的能力。速、灵活、正确地理解和处理的能力。2矿山技术发展历程矿山技术发展历程原始阶段原始阶段1最早的采煤运输方式最早的采煤运输方式人采骡拉人采骡拉原原始始开开采采阶阶段段：人人们们
2、主主要要通通过过手手工工和和简简单单的的工工具具稿稿刨刨、锨锨挖挖进进行行矿矿山山的的采采掘掘活活动动，生生产产主主要要靠靠人人力力，效效率率极极低低。3矿山技术发展历程矿山技术发展历程机械化机械化阶段阶段2矿矿山山在在采采掘掘、运运输输、提提升升、以以及及生生产产辅辅助助方方面面采采用用大大量量机机械械设设备备和和爆爆破破施施工工，生生产产效效率率得得到到大大大大提提高高，矿矿井井用用人人数数量量大大大减少。大减少。机器替代了人力机器替代了人力4矿山技术发展历程矿山技术发展历程数字化数字化信息化信息化阶段阶段3 数数字字化化信信息息化化阶阶段段，计计算算机机技技术术的的飞飞速速发发展展，给给
3、传传统统产产业业的的发发展展带带来来了了巨巨大大机机遇遇，“用用信信息息技技术术改改造造传传统统产产业业，提提升升传传统统产产业实现跨越式发展业实现跨越式发展”也成为国家战略，煤矿开展的也成为国家战略，煤矿开展的“两两化融合化融合”、“三网合一三网合一”等工作就是这一阶段的的典型代表。等工作就是这一阶段的的典型代表。 从字面意义上来讲，数字化就是将从字面意义上来讲，数字化就是将“书面书面”信息转变成信息转变成电子信息电子信息数字数字信息，对矿山人、机、环境进行实时三维数字化测控；信息，对矿山人、机、环境进行实时三维数字化测控；信息化信息化主要是解主要是解决数据传输、数据呈现问题。决数据传输、数
4、据呈现问题。以矿体空间化、数字化、网络化和可视化等特征为代表。以矿体空间化、数字化、网络化和可视化等特征为代表。5矿山技术发展历程矿山技术发展历程智慧化智慧化阶段阶段4 智智慧慧化化阶阶段段，当当前前发发达达国国家家在在各各个个领领域域都都快快速速的的向向智智慧慧时时代代飞飞进进，尤尤其其在在军军事事领领域域，如如无无人人飞飞机机、机机器器战战士士，无无人人战战车车等等等等。智智慧慧就就是是具具有有人人类类一一样样的的思思维维能能力力，就就是是可可以以代代替替人人处处理理复复杂杂的的工工作作，就就是是“无无人人”，智智慧慧矿矿山山能能够够主主动动的的感感知知、自自动动分分析析、并并能能够够正正
5、确确快快速速地地处处理理的的矿矿山山系系统统。信信息息化化数数字字化化与与智智慧慧化化的的区区别别标志就是是否实现了标志就是是否实现了“无人无人”。以应用互联网、光纤网络、物联网、云计算等技术特征为代表。以应用互联网、光纤网络、物联网、云计算等技术特征为代表。6数字化矿山数字化矿山71）构构建建数数字字矿矿山山，以以信信息息化化、自自动动化化和和智智能能化化带带动动采采矿矿业业的的改改造造与与发发展展，开开创创安安全全、高高效效、高高产产、绿绿色色和和可可持持续续的的矿矿业业发发展展新模式，新模式，是矿业生存与发展的必由之路是矿业生存与发展的必由之路。2）构构建建数数字字矿矿山山，可可以以最最
6、大大限限度度的的开开发发和和利利用用矿矿山山企企业业的的自自然然资资源源、人人力力资资源源以以及及其其它它相相关关资资源源，为为矿矿山山企企业业的的生生产产和和经经营营管管理理服服务务，可可以以优优化化设设计计、生生产产计计划划、生生产产调调度度与与过过程程控控制制，实现矿山企业效益最大化实现矿山企业效益最大化。3）构构建建数数字字矿矿山山，可可以以促促进进矿矿山山企企业业的的精精细细化化管管理理，确确保保矿矿山山安全、高效生产。安全、高效生产。 数字化矿山建设的必要性数字化矿山建设的必要性 8数字化矿山概念数字化矿山概念“数 字 化 矿 山 ”(Digital Mine)或称为“数字矿山”，
7、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，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。数字矿山的最终目标是实现矿山的综合自动化。9数字化矿山特点数字化矿山特点把矿山的所有内容处理成现代计算机可以接受、储存、拷贝、加工和网络传输的数字信息，并保证信息的完整性。l数字化基础数字化基础10数字化矿山特点数字化矿山特点把能准确地采集到任何地点、任何时间所需要的安全、生产和管理等信息，并保证信息的及时性。l精准适时采集精准适时采集11数字化矿山特点数字化矿山特点把所有信息包括实时数据、多媒体数据和管理数据可以通过局域网和广
8、域网进行准时、可靠、安全的传输，必要的数据要保证时钟同步。l网络化传输网络化传输12数字化矿山特点数字化矿山特点把通过标准的数据格式、开放的通信协议和统一的管理规范所定义的数据仓库实现各种应用中信息的互连互通。l规范化集成规范化集成13数字化矿山特点数字化矿山特点把 对于数据仓库中的所有信息和模型均可用四维地理信息系统技术、虚拟现实技术、模拟仿真技术、多媒体技术和可视化分析技术进行表达和展现，实现透明管理。l可视化展现可视化展现14数字化矿山的基本构成数字化矿山的基本构成数字矿山数字矿山矿山矿山OA、ERP、CDS系统系统矿山应用系统矿山应用系统四维时空地理信息系统平台四维时空地理信息系统平台
9、全矿井综合自动化系统全矿井综合自动化系统高速宽带网络传输系统高速宽带网络传输系统高效的多源数据采集系统高效的多源数据采集系统151、高效的多源数据采集系统高效的多源数据采集系统数据采集数据采集系统系统测量数据测量数据地质勘探数据地质勘探数据现场传感数据现场传感数据矿山设计数据及其他文档数据矿山设计数据及其他文档数据负责数据的采集、处理与更新。数字化矿山的基本构成数字化矿山的基本构成162、高速宽带网络传输系统、高速宽带网络传输系统高速宽带网络是数字化矿山的基石。 数字化矿山的建设与矿山业务运行是以高速企业网为基础，在数字化系统中所处理的业务不但有语音、视频、数据业务，还有大量的与模型库交互的三
10、维数据。建立宽带、高速和双向的通讯网络，确保海量矿山数据在企业内部、甚至是与网络快速传递都是十分必要的。数字化矿山的基本构成数字化矿山的基本构成173、全矿井综合自动化系统全矿井综合自动化系统矿井生产执行系统矿井生产执行系统（MES）过程控制系统过程控制系统（PCS）企业资源计划系统企业资源计划系统（ERP）将先进的控制技术、计算机技术等信息技术与先进的矿井生产工艺技术、现代管理技术相结合。数字化矿山的基本构成数字化矿山的基本构成184、四维时空地理信息系统平台、四维时空地理信息系统平台三维地址体建模系统三维地址体建模系统- -3D GMS三维图形显示系统三维图形显示系统矿山专题矿山专题GIS
11、系统系统- -MGIS矿山虚拟现实系统矿山虚拟现实系统- -MVR地测地测GIS输配电输配电GIS综合管线综合管线GIS井下人员定位井下人员定位GIS等等 负责矿山地物对象的拓扑建立与维护、空间查询与分析、矿负责矿山地物对象的拓扑建立与维护、空间查询与分析、矿山制图与输出等基本功能，并进行数据访问控制。山制图与输出等基本功能，并进行数据访问控制。数字化矿山的基本构成数字化矿山的基本构成195、矿山应用系统、矿山应用系统采矿采矿CAD系统系统（MCAD）虚拟采矿系统虚拟采矿系统（VM）矿山矿山模拟模拟系统系统（MS）工程计算系统工程计算系统（EC）科学计算可视化科学计算可视化（SV）。应用系统应
12、用系统如：储量计算，如：储量计算，开采沉陷预测等开采沉陷预测等 为为矿矿山山业业务务流流程程和和决决策策所所需需的的各各类类工工程程计计算算与与应应用用分分析析提提供供功能服务。功能服务。206、矿山、矿山OA、ERP、CDS系统系统 矿山OA系统 综合安全监控系统及开采环境监测系统 设备管理系统 物资管理系统 人力资源管理系统 定销存管理系统 客户关系和供应链管理 项目管理系统 综合调度指挥系统 .数字化矿山的基本构成数字化矿山的基本构成21智慧化矿山智慧化矿山22智智能能化化数数字字矿矿山山是是矿矿山山信信息息化化建建设设的的目目标标和和方方向向。其其核核心心思思想想是是利利用用计计算算机
13、机网网络络系系统统、通通信信系系统统、控控制制系系统统等等构构成成的的矿矿山山数数字字神神经经，实实现现矿矿业业资资源源、矿矿山山生生产产与与经经营营运运作作过过程程的的数数字字化化，通通过过信信息息的的智智能能化化分分析析处处理理实实现现矿矿山山生生产产过过程程的的实实时时监控、管理与优化监控、管理与优化。23智慧矿山概念智慧矿山概念u2008 2008 年年11 11 月月IBM IBM 提出提出“智慧地球智慧地球”的概念；的概念；u20092009年年1 1月月，美美国国总总统统奥奥巴巴马马肯肯定定了了IBMIBM“智智慧慧地地球球” 的思路；的思路； u20092009年年8 8月月，
14、IBM IBM 又又发发布布了了智智慧慧地地球球赢赢在在中中国国计划书，正式揭开了计划书，正式揭开了“智慧地球智慧地球”的序幕。的序幕。 智智 慧慧 供供 应应 链链智智 慧慧 电电 力力智智 慧慧 交交 通通智智 慧慧 金金 融融智智 慧慧 医医 疗疗24智慧矿山概念智慧矿山概念 “智慧矿山智慧矿山”是在我国矿山企业当前提到的最频繁最时髦的一个词，自从是在我国矿山企业当前提到的最频繁最时髦的一个词，自从2008年美国年美国IBM提出提出“智慧地球智慧地球”的概念后，煤矿行业许多学者都根据自己的的概念后，煤矿行业许多学者都根据自己的观点出发进行定义。由观点出发进行定义。由中国智慧矿山联盟中国智
15、慧矿山联盟于于2012 年提出，其定义被多数人年提出，其定义被多数人认可。即定义为：对生产、职业健康与安全、技术和后勤保障等进行主动感知、认可。即定义为：对生产、职业健康与安全、技术和后勤保障等进行主动感知、自动分析、快速处理的无人矿山；智慧矿山的本质是安全矿山、高效矿山、清洁自动分析、快速处理的无人矿山；智慧矿山的本质是安全矿山、高效矿山、清洁矿山矿山; 矿山的数字化、信息化是智慧矿山建设的前提和基础，智慧矿山的建设是矿山的数字化、信息化是智慧矿山建设的前提和基础，智慧矿山的建设是逐步实现的，具有明显的阶段性。逐步实现的，具有明显的阶段性。 行业专家普遍认为行业专家普遍认为 ，由中国智慧矿山
16、联盟提出的关于智慧矿山的定义表由中国智慧矿山联盟提出的关于智慧矿山的定义表述简练、清晰、目标明确，指出了矿山技术的发展方向，同时说明了智慧矿述简练、清晰、目标明确，指出了矿山技术的发展方向，同时说明了智慧矿山和数字矿山、信息矿山的关系。具有代表意义。同时，该定义征求了多单山和数字矿山、信息矿山的关系。具有代表意义。同时，该定义征求了多单位、多位矿山技术人员、管理人员、政府主管部门、专家、学者的意见。位、多位矿山技术人员、管理人员、政府主管部门、专家、学者的意见。25智慧矿山概念智慧矿山概念 中国智慧矿山产业技术创新联盟（简称智慧矿山联盟)是根据创新型国家发展战略要求，按照科技部等六部下发的关于推动产业技术创新战略联盟构建的指导意见国家技术创新工程总体实施方案等6个文件的具体要求由国内业绩著名企业、大学、研究人员等“产学研用人”单位联合发起成立的新型国家级产业技术创新战略联盟。其于2012年9月26日成立。 什么是智慧矿山联盟？什么是智慧矿山联盟？26智慧矿山概念智慧矿山概念1发起单位 智智慧慧矿矿山山联联盟盟是是由由中中国国职职业业安安全全健健康康协协会会牵牵头头，北北京京龙龙德德时时
