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1、word.docin./week114矿山数字化技术现状与开展方向1陈建宏，古德生，周智勇中南大学资源与安全工程学院，某某410083：摘要：本文对我国“九五、“十五期间我国矿山数字化和信息化研究成果和存在的问题进行了分析；对目前具有一定争议的“数字矿山建设的目标、内容、思路和方案进展了讨论；对数字矿山和矿业 ERP的概念进展了解释和界定；对矿山信息化开展的模式和阶段进展了分析；对我国矿业信息化项目建设的优先顺序进展了论述；对国内外矿山数据仓库技术的发展方向和应用前景进展分析。全文试图对我国矿山数字技术的现状与开展趋势作简要评述，期望对新世纪我国矿山数字化和信息化开展理出一个指导性思路和根本框
2、架。关键词：矿山数字技术，数字矿山，矿山信息化，建设目标，开展趋势1前言矿产资源的开发对人类赖以生存的环境造成了极大的污染和破坏。因此，如何在有限的资源条件下，在生态系统包容能力允许的条件下，探讨矿产资源开发与环境保护，实现经济的可持续开展是 21世纪人类面临的重大课题。如果继续沿袭旧的外延扩X式经济开展模式，而不是转向寻求一种变革性力量，将难以解决矿产资源开发中的诸多矛盾。强化信息资源开发利用，加强矿山数字技术运用是这种巨大变革性力量的主力军。信息化建设已成为我国的一项重要的战略国策，国家“十五规划中明确指出：“信息化是当今世界经济和社会开展的大趋势，也是我国产业升级和实现工业化、现代化的关
3、键环节。要把推进国民经济和社会信息化放在优先位置。并提出“坚持以信息化带动工业化、以工业化促进信息化，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染小、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子的战略方针。因此，充分利用现代信息技术，实现矿业的可持续开展，达到资源开发与环境保护和谐统一，是“十一五矿业开展规划要解决的重要任务之一。矿山企业作为资源开发的主体，其信息化是矿业信息化的重要组成局部之一。矿山信息化即是挖掘先进的管理理念，应用先进的信息技术去整合矿山现有的生产、经营、设计、管理，与时地为矿业“三层决策战术层、战略层、决策层系统提供准确而有效的数据信息，以便对市场需求做出迅速反响，进
4、而提升矿业经济核心竞争力的过程。矿山信息化不仅是矿山信息技术的延伸，更重要的是矿业管理、组织结构、业务流程的变革和延伸1-7。近年来，随着我国矿业经济的繁荣以与信息技术的开展，我国矿山企业对信息化软件产品的需求大量增加。上世纪 90年代，由于我国矿业经济不景气，矿山企业、高等学校与研究院所在相当长的时间内，对矿业软件产品的研发速度缓慢，除了经济因素外，其中主要原因是矿山行业难以留住高水平的软件开发和管理人员。面对新世纪迅速繁荣的矿业经济和快速开展的采矿工业，目前我国矿山信息化开展存在二大矛盾：一是矿山信息化产品需求空前增加与国内矿山软件产品研发能力相对滞后的供需矛盾；其次是矿山企业领导对“数字
5、矿山的高期望值与矿山IT人才流失严重，IT技术力量的严重不足，操作维护培训跟不上，难以保证系统良好实施和运行的矛盾1-3。与此同时，面对中国巨大的矿业软件市场，国外矿业软件商的将主要力量转向中国，在1本课题得到全国优秀博士论文专项基金(200449的资助。-1-.docin./week114经济利益的驱动下，国内相继出现大量的国外矿业软件代理商如 Surpac、Micromine、Datamine、MineSight等，他们利用自己在国内的客户关系与国外软件厂家密切合作，使得目前国内矿业软件市场正在迅速被外商占领，这种开展趋势必须引起我国政府和矿山企业决策层的高度重视。本文试图对我国矿山数字技
6、术的现状与开展趋势作简要论述，期望对我国新世纪矿山数字化和信息化开展思路理出一个指导性的根本框架。2矿山数字技术现状中国矿山信息化概况“九五、“十五期间，我国矿山企业在应用推广信息技术中进展了较大投入，打下了一定的根底，取得了明显的效益，也促进了矿山安全生产。煤炭行业比非煤矿山投入的力度大，煤炭行业广泛应用先进适用的信息技术，有效提升全行业的生产效率和管理水平，成为我国煤炭行业实现跨越式开展的历史性契机，非煤矿山近几年也在迎头超赶，像中铝、宝钢、首钢等大型企业集团信息化水平已经相当高。总体上，我国矿山信息化有以下特点：(1)以信息流为主要特征的煤矿机电一体化产品已在煤炭生产作业中得到普遍应用。
7、以计算机为核心的电牵引采煤机、全数字直流提升机成为国内市场主导产品。(2)煤矿安全生产监控系统得到迅速推广。目前国产的煤矿安全监测系统已在 400多个煤矿得到使用，根本上占领了国内市场。(3)煤炭企业信息系统的开发建设从单项应用走向系统集成，成为煤炭信息化建设新趋势。据统计，“九五台，普遍应用在财务、销售、计划、统计、劳资、物资、固定资产等重要管理环节。据原国家经贸委全国企业信息化建设现状和十五规划情况调查报告调查显示，煤炭行业 60%的企业信息化装备水平较高，硬件投入大，但全面实现信息化管理的企业寥寥无几。矿山行业的信息化，明显存在重投入、轻管理，重局部、轻整体，重硬件、轻软件的问题，重项目
8、建设，轻 IT人才培养。主要有以下几点：(1)矿山行业信息化的整体水平不高；(2)矿山行业信息化开展不均衡，主要表现在企业管理信息化相对进展缓慢,企业之间的信息化差距很大；(3) “信息孤岛问题严重制约着矿山行业信息化整体效益的实现；(4)行业专用软件研发相对滞后，研发力量薄弱，从现有市场情况分析，适合矿山行业特点和需求的专用软件比拟缺乏，难以充分满足矿山生产开展和技术升级的需要。矿山数字技术的新进展二十世纪 80年代，一些矿山企业与科研院所、大专院校开始合作探索计算机技术在矿山设计和生产中的应用，并开发了一些应用系统软件，如：矿山资源储量计算软件、矿井通风系统软件等等，为推动我国矿山信息化建
9、设起到了积极的作用。九十年代后，随着国家信息化的快速开展和市场环境的变化，矿山信息化进入快速开展阶段，围绕着如何提高矿山生产效率和管理效率、降低开采本钱、提高矿山开采的技术水平和生产能力等开展了大量的研究，并取得了丰硕的成果，主要成果概述如下4-8：1、矿床可视化建模和储量计算得到推广随着数字地球、数字中国等概念的不断涌现，“数字矿山的概念也逐步得到推广和实施。通过矿山地质数据的获取、输入与管理，建立矿床地质模型，实现矿山地质图件编制与地质-2-.docin./week114统计学品位与储量计算。国际著名的数字建模软件如：澳大利亚的 SURPAC、MICROMINE、美国的 MINESINGH
10、T和英国的 DATAMINE等在我国许多矿山得到广泛运用。2、计算机辅助矿山规划与设计大幅度的提高在矿床三维模型的根底上，进展地质储量计算，运用计算机辅助矿山规划与设计软件，优化开采境界，编制矿山的长、短期计划，动态、快速地调整生产计划，从而实现矿山的最大净现值班、最大资源利用率，并提高工作效率，降低生产本钱。如:某某铜业公司在全国矿山率先采用了国际上普遍应用的矿山规划与设计软件MinSight软件，能够根据矿业市场行情快速优选出最具有市场竞争力的采掘方案，以降低剥离费用和减少采矿设备与维修设施的投入。某某铜都铜业股份公司的狮子山铜矿作为其深部冬瓜山铜矿床开采的配套技术引进了英国全套 DATA
11、MINE矿业管理软件，采用线性规划技术实现矿山长、中、短采掘计划编制，能实现现在适当的时间、适当的地点开采出的矿石数量和质量，使矿山企业投资效益最佳。3、矿山生产调度和生产控制广泛采用微电子与计算机技术矿山积极采用新工艺、新技术、新方法开展创新改造工作，使企业的生产过程自动化、设备智能化的水平有了较大的提高；特别是大型企业的整体素质提高较快、效益明显。如德兴铜矿于 1998年开始采用美国模块公司的 DISNTCH系统，系统由调度中心、通信网络、车载系统等局部组成，可对车辆的运行状态、安全状态、技术状态进展自动化统计、分析、调度，极大地提高了露天矿的生产效率和安全性。据统计，设备使用率提高了 7
12、%以上，年采矿本钱减低 1500万元。德兴铜矿大山选厂引进选矿自动控制系统，该系统以 Windows NT为平台，采用现场总线系统，并可通过 Internet实现生产过程监控。金川有色金属公司的龙首矿井下皮带运输系统按照 ABB公司的 MP200分布式控制系统，充填工区分别安装了HONEYWELL公司的 MICOTDC3000和 SCAN3000分布式控制系统，选厂二期工程安装了 OMRON公司的 C20可编程逻辑控制器，磨浮系统安装了 AB公司的 S100可编程逻辑控制器，根本上实现了生产过程的自动控制。4、矿山 MIS/ERP软件与网络硬件环境得到改善和提高大中型矿业企业已建立起不同层次的
13、管理信息系统，随着企业体制与机制的改革，由传统的 MIS系统向现代企业的集成 MIS系统转型。计算机网络由共享式基带网络建设向交换式综合信息应用的高速网开展，有局域网向 INTERNET转型。像某某铜业公司、中铝已投巨资建立了 ATM网和 ERP系统，达到了国内外先进水平。某某铜业公司信息系统建设的一期工程，建立了 NOVELL网应用了 ORACLE数据库，并先后开发了一些应用系统，如：生产管理系统、计划管理系统、财务管理系统等，这些系统的应用极大到提高了生产效率，规X了企业管理。某某公司的“三网合一综合信息网建成与运行给企业带来显著效益，代表了目前网络建设方向。5、电子信息技术应用与信息资源
14、的开发成绩显著有色大型矿山企业在信息化建设中，电子信息技术应用与信息资源的开发，已从单项开发应用向集成化、综合化开展，向管/控一体化、CIMS、ERP方向推进，向电子商务初级阶段迈进。像金川公司、中金岭南集团、中铝某某分公司等都是应用好的先进单位。矿山信息化的新问题我国有色矿山信息化建设取得巨大成就。应该看到，同我国信息化建设的整体趋势和先进矿业国家相比，我国矿山信息化总体水平还很低，还存在不少问题，具体表现在：-3-.docin./week1141、“信息孤岛日显突出随着矿山企业计算机技术应用的不断深入，不同类型的业务系统和大量的业务数据分散在企业内不同部门、不同系统，由于缺乏数据交换机制，
15、数据需要重复屡次输入，是数据一致性无法保证，信息与时反响难、共享差，产生所谓的“信息孤岛，造成信息资源和设备资源的极大浪费。2、信息系统建设出现“断层现象目前矿山企业的信息化投入和应用的分布很不均衡企业的中间层，如设计部门和财务部门等已经初步实现了计算机管理；但企业决策部门的信息化建设依旧很薄弱，根本停留在“形象工程上，相关的报表满天飞。目前矿山信息化建设处于“战术层的居多，而企业的“决策层和“决策层是相当薄弱。3、矿山数据丰富但知识贫乏随着数据库技术的迅速开展以与数据库管理系统在矿山广泛应用，矿山积累的数据越来越多。激增的数据背后隐藏着许多重要的矿山生产经营信息，人们希望能够对其进展更高层次的分析，以便更好的利用这些数据。但目前的信息系统可以高效的实现数据的录入、查询、统计等功能。却由于缺乏有效的数据分析和挖掘工具，无法发现数
