我国是矿业大国,拥有大中型矿山8000余座、小型矿山20多万个。建立在丰富矿产资源基础上的矿业是我国国民经济的基础产业,为国民经济的快速发展提供了重要的支持与保障。然而,随着全球经济一体化的迅速发展,我国矿山企业正面临着越来越激烈的市场竞争压力,大力推进矿山信息化建设已经成为矿企适应市场需求、提高自身竞争力的必经之路。
目前, 我国已有超过100个矿山在进行不同层次的矿山信息化建设,其中包括煤矿、铁矿、铜矿和金矿,既有地下矿,也有露天矿。我国智慧矿山的应用主要体现在智慧生产、智慧监控和智慧管理三个方面,在智慧生产方面还处于初级应用阶段,在智慧安全和监控方面有较大提高,在智慧管理和运营方面需要进一步集成和整合。
智慧矿山就是利用物联网、云计算、3G等新一代信息技术将管理者最为关心的各类信息进行横向整合,使得矿山企业管理人员可以随时随地查看生产过程中的生产调度、危险源监测监控、超限预警、人员定位、井下视频监控、安全隐患管理等方面的信息,从而为生产、经营、管理和安全进行快速决策。
智慧矿山概念的提出,打破了传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和信息基础设施分开。对矿山安全生产而言,在智慧矿山时代,瓦斯、CO等各类传感器、电缆、电气机械设备、钢筋混凝土等等,所有这些将与芯片、信息传输系统整合为统一的基础设施,基于物联网络可以对矿山复杂环境下生产系统内的人员、机器、设备和基础设施实施更加实时有效的协同管理和控制。利用物联网技术解决矿山企业生产中人员安全环境的问题、矿山灾害状况的预测预报、减少或避免重大灾害事故的发生,解决安全生产的智能控制等问题。因此,目前对于智慧矿山必须基于以下几个方面进行建设:
智慧生产
智慧生产系统的建设主要包括智慧无人工作面系统、智慧充填开采工作面系统、智慧爆破采矿系统、智慧无人机械开系统等。智慧生产辅助系统就是以无人值守为主要特征的智慧运输系统(含皮带运输、辅助运输)、智慧提升系统、智慧供电系统、智慧排水系统、智慧压风系统、智慧通风系统、智慧调度指挥系统、智慧通讯系统等。
智慧安全
近年来,我国矿山安全水平已经获得了很大提高,安全管理的目标也从“减少事故,减少死亡”,提高到“洁净生产,关爱健康”的高度。 从对于职业生命的关注,上升到对职工健康、幸福关爱。矿山的职业健康与安全包含了环境、防火、防水等多个方面,子系统众多,如智慧职业健康安全环境系统,智慧防灭火系统、智慧爆破监控系统、智慧洁净生产监控系统、智慧冲击地压监控系统、智慧人员监控系统,智慧通风系统、智慧水害监控系统、智慧视频监控系统,智慧应急救援系统,智慧污水处理系统等。
智慧保障
为了矿山生产安全提供技术保障和支持的系统称为保障系统。保障系统分为技术保障系统、管理和后勤保障系统。智慧技术保障系统是指地、测、采、掘、机、运、通、调度、计划、设计等的信息化、智慧化系统等。智慧化的矿山管理和后勤保障系统,是指针对矿山的智慧化ERP系统、办公自动化系统、物流系统、考勤系统等管理系统。
随着物联网、云计算、通信技术等新一代信息技术的深入应用,将使矿山企业的生产系统、安全系统、保障系统形成统一的控制与管理平台,实现矿山企业两化的深度融合。矿山的全面感知、高效互联、科学决策的目标将随着矿山信息化的深入建设逐步实现,因此智慧矿山的步伐必将越来越近。
来源:《装备制造》杂志
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