智慧礦山建設(shè)的研究

徐榮強(qiáng)，張 林，肖宇評(píng)，張 宇，崔榮國(guó)

(1.自然資源部信息中心，北京 100812；2.自然資源部政務(wù)大廳，北京 100812）

在2008中期，由IBM所提出的智慧地球發(fā)展理念，引起我國(guó)以及世界的重視。美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬，也在會(huì)議中公開(kāi)肯定社會(huì)發(fā)展建設(shè)智慧地球是必然發(fā)展趨勢(shì)，并對(duì)IBM智慧地球的發(fā)展思路明確規(guī)劃。智慧地區(qū)理念的倡導(dǎo)，為世界以及我國(guó)建設(shè)和共同發(fā)展帶來(lái)新的發(fā)展契機(jī)，如就礦山建設(shè)工作來(lái)說(shuō)，在新形勢(shì)下，要想更好的開(kāi)展工程項(xiàng)目，必須引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展智慧礦山建設(shè)工作。

1 智慧礦山理論闡述

智慧礦山建設(shè)主要是把物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)作為基礎(chǔ)，利于技術(shù)去建設(shè)礦山。

把先進(jìn)技術(shù)在礦山建設(shè)中應(yīng)用，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)的礦山測(cè)量工作，進(jìn)行遠(yuǎn)距離遙控工作，開(kāi)展實(shí)時(shí)導(dǎo)航工作、地理信息處理以及決策的輔助工作等。

由此可見(jiàn)，智慧礦山把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智慧信息技術(shù)以及傳感技術(shù)等全部結(jié)合，實(shí)時(shí)的各類(lèi)基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用設(shè)備科學(xué)、有效監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了礦山的高度智能化以及現(xiàn)代化的管理目標(biāo)。如下圖1，是礦山智能化管理的模式構(gòu)成展示圖[1]。

圖1 礦山智能化管理的模式構(gòu)成展示圖

2 智慧礦山建設(shè)涵蓋主要內(nèi)容

智慧礦山的建設(shè)具有一定難度，是一個(gè)規(guī)模較大的系統(tǒng)化工程，其涉及到的內(nèi)容較為繁雜，包括經(jīng)營(yíng)管理領(lǐng)域、安全生產(chǎn)領(lǐng)域、數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域等。

詳細(xì)來(lái)說(shuō)，在智慧礦山建設(shè)期間，必須涵蓋以下幾個(gè)內(nèi)容：對(duì)整個(gè)礦山進(jìn)行詳細(xì)、全面規(guī)劃；做好數(shù)據(jù)采集以及建設(shè)工作；物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)工作；監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作；控制系統(tǒng)和辦公系統(tǒng)的建設(shè)工作；智能決策工作體系的建設(shè)工作。

與此同時(shí)，在做好以上六點(diǎn)工作建設(shè)同時(shí)，也要注重?cái)?shù)據(jù)的采集，確保數(shù)據(jù)可以及時(shí)更新和有效處理，并結(jié)合實(shí)際情況，不斷的對(duì)礦山的實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行整體規(guī)劃，整理好決策相關(guān)信息，利于為企業(yè)的發(fā)展以及決策工作提供數(shù)據(jù)以及信息支持，促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展，發(fā)揮智慧礦山系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)。

3 智慧礦山建設(shè)探討

3.1 結(jié)合本地區(qū)的實(shí)際情況，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展

在智慧礦山建設(shè)期間，要想確保智慧礦山建設(shè)的合理性，滿足國(guó)家相關(guān)部門(mén)的要求，必須在依據(jù)國(guó)家相關(guān)部門(mén)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，結(jié)合本地區(qū)的實(shí)際要求，去開(kāi)展智慧城市建設(shè)工作，以免出現(xiàn)誤區(qū)，阻礙本地區(qū)的發(fā)展等問(wèn)題，如就江西省來(lái)說(shuō)，其在智慧礦山建設(shè)期間，就需要結(jié)合本省的標(biāo)準(zhǔn)，去落實(shí)好智慧城市的建設(shè)工作。

在江西省礦山建設(shè)期間，其就要求個(gè)地區(qū)政府，依據(jù)2016年1524號(hào)文件，把國(guó)土資源部門(mén)頒發(fā)《關(guān)于環(huán)境的恢復(fù)以及綜合治理標(biāo)準(zhǔn)與指導(dǎo)意見(jiàn)》作為標(biāo)準(zhǔn)，明確各個(gè)政府必須積極的投入到廢棄礦山與地質(zhì)環(huán)境的建設(shè)工作中，主動(dòng)組織實(shí)施持證礦山的地質(zhì)環(huán)境整體調(diào)動(dòng)工作，做好廢棄礦山的調(diào)查發(fā)展，加快去編制礦山的地質(zhì)環(huán)境以及綜合恢復(fù)工作。

此外，其在智慧礦山建設(shè)期間，也鼓勵(lì)各個(gè)企業(yè)去大力開(kāi)展地質(zhì)環(huán)境的動(dòng)態(tài)化建設(shè)工作，提供資金以及技術(shù)支持，建設(shè)完善制度，健全地質(zhì)檢測(cè)的制度以及年報(bào)標(biāo)準(zhǔn)等，為后續(xù)的智慧礦山建設(shè)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[2]。

3.2 做好智慧礦山日常管理工作，重視新技術(shù)應(yīng)用

其一，智慧礦山的日常管理工作。智慧礦山的系統(tǒng)在綜合運(yùn)行期間，必須要專(zhuān)門(mén)派遣管理人員去管理和指揮。專(zhuān)人管理與指揮，可以及時(shí)掌握礦山運(yùn)行和生產(chǎn)企劃的銜接情況。在智慧礦山的管理工作中，應(yīng)設(shè)置綜合指揮命令中心，把其作為智慧礦山運(yùn)行管理司令部，去指揮和協(xié)調(diào)整個(gè)礦山的實(shí)際應(yīng)用與運(yùn)行。此外，在運(yùn)行管理期間，也需要做好日常維護(hù)以及升級(jí)改造。如，及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理、利用GPS以及信息技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，存儲(chǔ)，確保資源的實(shí)效性。再如，對(duì)軟件以及硬件設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，第一時(shí)間的去解決問(wèn)題。

其二，智慧礦山的緊急情況處理。眾所周知，礦山的井下作業(yè)具有動(dòng)態(tài)化特點(diǎn)，不安全因素較多，隱藏大量危險(xiǎn)源，且危險(xiǎn)源的處理難度較大。如果在井下作業(yè)期間，出現(xiàn)突發(fā)事件，很難保證井下環(huán)境安全性。如果出現(xiàn)包括塌陷問(wèn)題、透水問(wèn)題、巖爆問(wèn)題等，對(duì)工作人員人身帶來(lái)較大傷害。因此，相關(guān)工作人員必須認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，注重日常的安全管理以及監(jiān)督發(fā)展，構(gòu)建智能化系統(tǒng)，確保井下作業(yè)的每個(gè)工作人員的人身安全性，實(shí)現(xiàn)安全智慧礦山建設(shè)目標(biāo)。

此外，智慧礦山建設(shè)，必須注重智慧建設(shè)，大力引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)去落實(shí)各項(xiàng)工作。如，在建設(shè)期間，可以引進(jìn)井下的無(wú)人采礦這一仿真模仿技術(shù)，遠(yuǎn)距離無(wú)人取樣技術(shù)等，在井下構(gòu)建一個(gè)無(wú)人采集的軟件平臺(tái)，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬化，可實(shí)現(xiàn)井下的無(wú)人開(kāi)采。

同時(shí)，無(wú)人開(kāi)采關(guān)鍵技術(shù)，其可以高度定位，也利于實(shí)現(xiàn)井下的無(wú)人開(kāi)采技術(shù)，降低井下作業(yè)難度，確保井下作業(yè)的質(zhì)量以及安全性[3]。

3.3 做好經(jīng)營(yíng)決策工作，確保決策科學(xué)性

智慧礦山建設(shè)就是數(shù)字礦山建設(shè)的體現(xiàn)，因此，在經(jīng)營(yíng)管理工作開(kāi)展期間，需優(yōu)先做好生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工作，充分利用好礦山生產(chǎn)以及建設(shè)期間涉及到的各類(lèi)信息、對(duì)其進(jìn)行全面性、綜合化分析后，整體的來(lái)規(guī)劃礦山建設(shè)，為可持續(xù)礦山建設(shè)提供決策支持。

智慧礦山建設(shè)基礎(chǔ)為決策系統(tǒng)建設(shè)，把運(yùn)籌學(xué)和管理信息作為基礎(chǔ)，循序建設(shè)的發(fā)展起來(lái)。工作人員在經(jīng)營(yíng)決策期間，利于決策系統(tǒng)可以結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)的資料，利于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)交互去構(gòu)建模式，以此輔助決策人員，做出科學(xué)、合理的決策。當(dāng)下，決策支持系統(tǒng)正在不斷的朝向智能化方向發(fā)展，其與傳統(tǒng)的決策系統(tǒng)相比，更加智能化，可以朝向空間系統(tǒng)問(wèn)題延伸，可以對(duì)結(jié)構(gòu)性過(guò)差、較為復(fù)雜的不同結(jié)構(gòu)模式（包括非結(jié)構(gòu)化以及半結(jié)構(gòu)化）等空間問(wèn)題及時(shí)處理，并有效解決。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，智慧礦山建設(shè)優(yōu)勢(shì)顯著，其利于企業(yè)以及相關(guān)從業(yè)人員做好經(jīng)營(yíng)決策工作確保決策科學(xué)性，可以朝向空間系統(tǒng)問(wèn)題延伸，可以對(duì)結(jié)構(gòu)性過(guò)差、較為復(fù)雜的不同結(jié)構(gòu)模式（包括非結(jié)構(gòu)化以及半結(jié)構(gòu)化）等空間問(wèn)題及時(shí)處理。但是需要注意是，智慧礦山建設(shè)期間，也要做好管理以及安全宣傳工作，發(fā)揮智慧礦山優(yōu)勢(shì)，引進(jìn)各類(lèi)不同技術(shù)，實(shí)時(shí)觀察井下作業(yè)。此外，企業(yè)也要強(qiáng)化工作人員的技術(shù)操作能力，及時(shí)開(kāi)展培訓(xùn)學(xué)習(xí)，讓其知道網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和重要性，告知其必須注重智慧建設(shè)，大力引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)去落實(shí)各項(xiàng)工作，及時(shí)管理及時(shí)控制，確保各項(xiàng)井下作業(yè)的有效開(kāi)展。