導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇安全生產(chǎn)數(shù)字化，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號：F840.61 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）22-0178-01

近年來，由于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)電設(shè)備越來越多地應(yīng)用于煤礦開采當(dāng)中，但是煤礦機(jī)電設(shè)備事故也隨之不斷發(fā)生，因此，人們?yōu)榱私鉀Q這個問題，實(shí)現(xiàn)了煤礦機(jī)電數(shù)字化。煤礦機(jī)電數(shù)字化是對機(jī)電設(shè)備的安全控制，從而減少煤礦機(jī)電設(shè)備事故，為煤礦安全生產(chǎn)提供了保證。

一、概述煤礦機(jī)電數(shù)字化技術(shù)

煤礦機(jī)電數(shù)字化技術(shù)屬于一種新型的現(xiàn)代科技技術(shù)，機(jī)電數(shù)字化技術(shù)需要有較高要求的設(shè)備進(jìn)行支持。機(jī)電數(shù)字化設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動化、智能化和數(shù)字化。煤礦生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)是非常重要的，因此，機(jī)電數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用煤礦生產(chǎn)中，不僅能夠有效提高煤礦采礦作業(yè)效率，而且能夠保障安全生產(chǎn)，從而保護(hù)煤礦工人的生命安全。雖然機(jī)電數(shù)字化在煤礦中應(yīng)用并沒有太長的時間。但是機(jī)電數(shù)字化技術(shù)在煤礦中起著無可替代的作用，煤礦的正常運(yùn)營和生產(chǎn)均離不開機(jī)電數(shù)字化技術(shù)。煤礦機(jī)電數(shù)字化技術(shù)的設(shè)備的主要作用是采集信息、傳輸信息、處理信息等，因此，煤礦機(jī)電數(shù)字化設(shè)備對技術(shù)要求較高。這些設(shè)備相比較于傳統(tǒng)的機(jī)械采集設(shè)備而言，工作效率和安全指數(shù)更高。煤礦機(jī)電數(shù)字化設(shè)備的主要優(yōu)點(diǎn)為處理信息速度快、質(zhì)量輕、體積小，同時由于是應(yīng)用了較為先進(jìn)的機(jī)電數(shù)字化技術(shù)，因而為煤礦的安全生產(chǎn)提供了保障。

二、分析煤礦機(jī)電數(shù)字化的發(fā)展和應(yīng)用

（一）煤礦技術(shù)數(shù)字化的發(fā)展研究

煤礦機(jī)電數(shù)字化的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，煤礦安全監(jiān)控技術(shù)的不斷提高和廣泛使用，極大地降低了煤礦的百萬噸死亡率。我國于80年代初從英國、法國、波蘭、德國等國家引進(jìn)了第一批安全監(jiān)控系統(tǒng)，同時，還通過對國外技術(shù)的消化、吸收、結(jié)合我國煤礦開采的實(shí)際情況，相繼研發(fā)出了KJ2、KJ4、KJ8、KJ10、KJ13、KJ19、KJ38、KJ66、KJ75、KJ80、KJ92等監(jiān)控系統(tǒng)，并在我國煤礦開采中廣泛使用。后來，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)以及電子技術(shù)的飛速發(fā)展和煤礦企業(yè)自身的發(fā)展需要，MSNM、WEBGIS等煤礦安全綜合化和數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測管理系統(tǒng)以及KJ90、KJ95、KJ101、KJF2000、KJ4/KJ2000和KJG2000等監(jiān)控系統(tǒng)相繼被研發(fā)出來并在實(shí)際操作中得到廣泛的使用。

（二）煤礦機(jī)電數(shù)字化在安全生產(chǎn)中應(yīng)用

目前成熟應(yīng)用的有煤礦瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦井下人員定位系統(tǒng)、煤礦井下風(fēng)速測定、溫度測定、各種有害氣體的測定，這些都是每個煤礦必須要有的機(jī)電設(shè)備（不論煤礦大小），都是為煤礦安全服務(wù)的。并且以上設(shè)備都基本實(shí)現(xiàn)了縣一級聯(lián)網(wǎng)，由縣一級煤礦安全監(jiān)管部門對所有煤礦的情況進(jìn)行監(jiān)控，部分地區(qū)實(shí)現(xiàn)了地區(qū)一級聯(lián)網(wǎng)。

三、煤礦機(jī)電數(shù)字化對安全生產(chǎn)的影響

現(xiàn)在推行的煤礦應(yīng)急救援平臺建設(shè)，要求各煤礦編制應(yīng)急救援預(yù)案，煤礦基本情況等必須上傳到省、市、縣應(yīng)急救援管理平臺，實(shí)現(xiàn)省一級聯(lián)網(wǎng)，煤礦一旦發(fā)生事故，可以立即通過遠(yuǎn)程進(jìn)行救援指揮，避免因盲目救援造成的二次傷害和事故的擴(kuò)大（全國大部分地區(qū)已經(jīng)建設(shè)完成）。煤礦機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)促進(jìn)了煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)。煤礦安全生產(chǎn)效率是煤礦生產(chǎn)的核心，企業(yè)的發(fā)展和效益均是靠煤礦生產(chǎn)效率決定的，所以，高效率的煤礦生產(chǎn)是煤礦企業(yè)的最終目標(biāo)。煤礦機(jī)電數(shù)字化對機(jī)電設(shè)備的要求是非常高的，煤礦數(shù)字化生產(chǎn)相應(yīng)的設(shè)備主要有自動化生產(chǎn)線成套設(shè)備，這一套設(shè)備有較高的科學(xué)技術(shù)含量，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)物。這些設(shè)備的基礎(chǔ)技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)，各有效設(shè)備通過相互聯(lián)系，共同實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)。在實(shí)際的煤礦生產(chǎn)過程中，需要緊抓安全生產(chǎn)工作，安全生產(chǎn)的方針為“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理，”生產(chǎn)必須嚴(yán)格貫徹執(zhí)行安全生產(chǎn)方針。只有應(yīng)用了煤礦機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)字化技術(shù)，才能提高煤礦生產(chǎn)的安全性和效率。

四、煤礦數(shù)字化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

煤礦生產(chǎn)的前提是煤礦機(jī)電設(shè)備，而煤礦機(jī)電設(shè)備的安全直接關(guān)系到工作人員的安全，繼而也關(guān)系到企業(yè)的穩(wěn)定和發(fā)展。

煤礦位置一般都地處邊遠(yuǎn)山區(qū)，許多地方并沒有正規(guī)的道路，或者有道路但地圖上沒有標(biāo)注，因此現(xiàn)在正在進(jìn)行煤礦電子地圖的編制工作，通過GPS定位，便于煤礦安全監(jiān)管監(jiān)察部門的監(jiān)管和事故搶險時能夠快速達(dá)到煤礦。煤礦機(jī)電數(shù)字化應(yīng)用研究正在向無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行，zigBee技術(shù)是一種一種短距離無線通信技術(shù)，其發(fā)展史還不長，大約只有10年的時間，由IEEE802.15.4來對其物理層和MAC層進(jìn)行定義，其它層由ZigBee聯(lián)盟定義，該技術(shù)定義了兩個物理層，即868/915MHz和2.4GHz頻段，其中868/915MHz頻段只能在歐洲和北美使用，2.4GHz頻段則是全球通用的，因該技術(shù)具低速率、低功耗、低成本等特點(diǎn)，使得該技術(shù)發(fā)展非常迅速。目前國內(nèi)正在進(jìn)行zigBee技術(shù)正作為煤礦無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膽?yīng)用研究。

在十八屆四中全會提出的依法治國的大背景下，通過法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)范的修訂進(jìn)行煤礦機(jī)電數(shù)字化應(yīng)用的推廣。國家、政府和煤礦企業(yè)需要共同努力完成這一項(xiàng)任務(wù)。煤礦機(jī)電數(shù)字化在煤礦生產(chǎn)中的很多重要環(huán)節(jié)均得到了應(yīng)用，煤礦機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)可有效消除原有的安全生產(chǎn)問題。經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展、全面建設(shè)小康社會需要依靠安全生產(chǎn)，煤礦安全生產(chǎn)為促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，政府履行社會管理職能的要求就是安全生產(chǎn)。

結(jié)束語

煤礦生產(chǎn)屬于高危工作，如果沒有相關(guān)的先進(jìn)的科技技術(shù)給予支持，將存在諸多的安全隱患，煤礦工作人員的生命財產(chǎn)安全將得不到保障。由于煤礦機(jī)電數(shù)字化屬于高科技技術(shù)，能夠有效提高煤礦生產(chǎn)的安全性，并且該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用還能提高煤礦生產(chǎn)效率，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)的穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展。因此，煤礦機(jī)電數(shù)字化對安全生產(chǎn)具有重要作用，需要進(jìn)行大量的推廣。

參考文獻(xiàn)

篇2

現(xiàn)階段，隨著煤礦數(shù)字化、信息化水平的逐步提高，井下生產(chǎn)的安全性盡管得到了一定程度的提高，但煤礦安全生產(chǎn)所面臨的形勢依然嚴(yán)峻。以鄭州大平煤礦“10·20”事故為例［1-3］，該事故是由于井下巷道局部通風(fēng)不暢，導(dǎo)致煤與瓦斯突出之后瓦斯逆流，進(jìn)而導(dǎo)致西大巷瓦斯氣體濃度上升，高濃度瓦斯氣體在遇到電機(jī)車火花后發(fā)生爆炸，從瓦斯突出到爆炸發(fā)生，整個過程僅30min，若能夠采用自動化檢測設(shè)備對巷道入口及巷道內(nèi)部的瓦斯氣體濃度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，在瓦斯?jié)舛冗_(dá)到臨界值之前自動切斷電源，并及時向巷道內(nèi)的作業(yè)人員發(fā)出警報信號，及時疏散作業(yè)人員，勢必能夠有效降低瓦斯爆炸事故所造成的損失。近年來，隨著自動化技術(shù)和信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，相當(dāng)一部分國有大中型煤礦在井下作業(yè)中大量應(yīng)用了自動化控制、監(jiān)測系統(tǒng)，以大同煤礦集團(tuán)為例，通過建設(shè)“智能化數(shù)字礦山”，充分發(fā)揮了自動化技術(shù)的作用，進(jìn)一步提高了開采作業(yè)效率，同時還有效保障了井下作業(yè)安全。從安全管理方面來看，塔山煤礦以先期完成的各類系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合自動化、信息化技術(shù)，建立了覆蓋整個煤礦的以生產(chǎn)、經(jīng)營、設(shè)計(jì)等多個層面為一體的綜合化煤礦安全自動化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對作業(yè)人員、環(huán)境、設(shè)備等方面的詳細(xì)信息統(tǒng)計(jì)，對于保障生產(chǎn)安全具有重要作用。本研究在對上述成果分析的基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析煤礦自動化技術(shù)對于確保礦井安全生產(chǎn)的作用，并就確保井下安全生產(chǎn)的措施進(jìn)行討論。

1煤礦自動化技術(shù)作用

隨著煤礦生產(chǎn)規(guī)模的快速壯大，煤礦安全生產(chǎn)工作面臨著巨大挑戰(zhàn):①國有大中型煤礦對部分煤礦進(jìn)行了并購、重組，該類被并購的煤礦由于規(guī)模、經(jīng)營模式、安全管理水平存在差異，仍待進(jìn)一步整合;②部分煤礦經(jīng)過多年開采，進(jìn)入到衰減期，開采深度較大，增加了安全管理工作的難度;③部分小煤礦因無序開采，導(dǎo)致大小煤礦間形成復(fù)雜的聯(lián)通，小煤礦中的瓦斯、水等向大煤礦串流，大大增加了大煤礦的安全風(fēng)險。對此，有必要通過應(yīng)用自動化技術(shù)有效防治瓦斯、水、火等災(zāi)害，同時加快對小煤礦的技術(shù)改造和整合，確保煤礦生產(chǎn)安全。

1．1沖擊地壓防治

相當(dāng)一部分煤礦的煤層及頂?shù)装宥驾^為堅(jiān)硬，伴隨沖擊地壓事故的發(fā)生，易影響工作面采煤工作的正常進(jìn)行，并對井下安全生產(chǎn)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。對此，以某煤礦為例，通過對工程現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地調(diào)查并結(jié)合室內(nèi)巖土力學(xué)分析，根據(jù)沖擊地壓產(chǎn)生的原因及表現(xiàn)出的規(guī)律，本研究提出了淺埋深堅(jiān)硬頂板弱化處理方法，為防治沖擊地壓提供了有效解決方案。另外，通過運(yùn)用各類監(jiān)測儀器，實(shí)現(xiàn)對煤礦各工作面以及巷道內(nèi)沖擊地壓的實(shí)時監(jiān)測，并對各測段的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合對比分析，發(fā)現(xiàn)在經(jīng)頂板弱化處理后，巷道內(nèi)的沖擊地壓得到了有效控制，煤體與煤柱的壓力下降較明顯，有效保障了煤礦井下作業(yè)安全。

1．2火災(zāi)預(yù)警

火災(zāi)是煤礦常見的安全災(zāi)害之一，針對煤礦生產(chǎn)中的火災(zāi)隱患，需結(jié)合礦井具體結(jié)構(gòu)，合理布置火災(zāi)監(jiān)測點(diǎn)，建立全面覆蓋的井下火災(zāi)綜合監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。在系統(tǒng)安裝完畢后，需經(jīng)安全性、可靠性和穩(wěn)定性測試之后方可投入應(yīng)用，確保系統(tǒng)可長時間的可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，為安全管理工作提供可靠的數(shù)據(jù)支持，降低火災(zāi)隱患引發(fā)的煤礦安全事故的發(fā)生概率。

1．3粉塵治理

(1)液壓支架架間粉塵治理。井下煤炭粉塵主要集中于每2個液壓支架的前探梁之間、頂煤放置處、液壓支架前連桿與掩護(hù)梁鉸接的位置，需重點(diǎn)治理。針對該類區(qū)域的煤炭粉塵，可采用液壓支架架間噴霧系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)防治，該系統(tǒng)主控裝置根據(jù)下風(fēng)側(cè)的接收器發(fā)出的動作信號實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)開啟和關(guān)閉的自動控制，同時可設(shè)置系統(tǒng)定時開啟和關(guān)閉，還可對噴霧系統(tǒng)直接進(jìn)行遙控操作。

(2)煤炭運(yùn)輸過程中的粉塵治理。煤炭在運(yùn)輸過程中，伴隨物料的抖動、摩擦等運(yùn)動會有大量煤塵產(chǎn)生，尤其在前部刮板輸送機(jī)卸載處和帶式輸送機(jī)拐彎處，煤炭粉塵產(chǎn)生量較大，加之該2個位置的空氣易改變流動方向，易形成渦流，進(jìn)而導(dǎo)致煤炭粉塵隨空氣渦流進(jìn)入采煤工作面。在候補(bǔ)刮板輸送機(jī)的位置由于支架的阻擋作用，空氣流速小，所產(chǎn)生的粉塵量稍少于前部。對此，可采用聯(lián)動噴霧方式和水平噴霧方式治理粉塵。該類噴霧裝置主要通過超聲波傳感器和雷達(dá)傳感器監(jiān)測輸送帶上的物料是否處于運(yùn)動狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對噴霧裝置的自動控制。當(dāng)傳感器監(jiān)測到輸送帶上的物料處于運(yùn)動狀態(tài)時，向主控裝置發(fā)出信號，主控裝置在接收到信號之后，控制噴霧系統(tǒng)開啟噴霧。但由于該方式在噴霧過程中噴霧量較大，水霧易聚集形成水滴，因此，通常被用于輸送帶上的粉塵防治，但在人行巷道中則不適用，以免導(dǎo)致人行巷道含水量過高，引發(fā)不必要的安全問題。通過利用自動化噴霧系統(tǒng)防治煤炭粉塵，可大幅度降低井下空氣中的煤炭粉塵濃度，有效減少粉塵對井下工作人員身體健康的影響，進(jìn)一步提高煤礦企業(yè)的安全效益和生產(chǎn)效益。

2煤礦安全問題改善措施

(1)加強(qiáng)安全經(jīng)費(fèi)投入。煤礦企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步加大對煤礦生產(chǎn)安全方面的經(jīng)費(fèi)投入，通過研發(fā)、引進(jìn)先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備替換陳舊的機(jī)械設(shè)備，并加強(qiáng)對新設(shè)備及先進(jìn)技術(shù)的推廣和應(yīng)用。加強(qiáng)與科研院所的合作，深入研究煤礦各類安全問題產(chǎn)生的原因和治理方案，引進(jìn)各類先進(jìn)工藝、自動化系統(tǒng)，改善煤礦生產(chǎn)環(huán)境，加強(qiáng)對煤礦作業(yè)過程中各類因素的有效監(jiān)控，全面保障煤礦生產(chǎn)安全。

(2)研發(fā)煤礦安全自動化監(jiān)測系統(tǒng)(設(shè)備)。煤礦企業(yè)需進(jìn)一步加強(qiáng)對煤礦安全綜合自動化監(jiān)測系統(tǒng)、設(shè)備和技術(shù)的研究，進(jìn)一步提高綜合自動化監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測精度及運(yùn)行的可靠性。以現(xiàn)有的監(jiān)測系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合自動化技術(shù)對系統(tǒng)進(jìn)行改造和升級，減少數(shù)據(jù)采集、傳輸過程中的誤差，提高電氣設(shè)備的靈敏度，進(jìn)一步提升瓦斯防治的水平。同時，通過合理應(yīng)用對綜合性防火滅火系統(tǒng)，可更為準(zhǔn)確地預(yù)報火警，提高采空區(qū)火災(zāi)隱患的防治水平，保障井下作業(yè)安全。

(3)提高員工安全意識。煤礦員工的安全意識水平是影響煤礦生產(chǎn)安全的重要因素，對此，有必要進(jìn)一步強(qiáng)化煤礦員工的安全生產(chǎn)意識，將其作為煤礦生產(chǎn)工作中的重點(diǎn)工作進(jìn)行開展，提高員工操作各類井下自動化設(shè)備的水平，最大限度地發(fā)揮自動化設(shè)備對于確保井下安全生產(chǎn)的作用。

3結(jié)語

自動化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)過程中的應(yīng)用對于確保煤礦生產(chǎn)安全具有重要作用。為此，分別分析了自動化技術(shù)在井下沖擊地壓防治、火災(zāi)預(yù)警以及粉塵治理方面的應(yīng)用并就提高井下安全生產(chǎn)水平的措施進(jìn)行了探討，對于提高煤礦生產(chǎn)的自動化水平以及井下生產(chǎn)的安全性有一定的參考價值。

參考文獻(xiàn)

［1］沈慶彬．北宿煤礦斜井安全設(shè)施自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［D］．成都:電子科技大學(xué)，2010．

［2］趙滌非．機(jī)械自動化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用［J］．現(xiàn)代礦業(yè)，2015(10)238-239．

［3］張麗娟．煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中自動化控制技術(shù)的應(yīng)用［J］．現(xiàn)代礦業(yè)，2015(8):243-244．

［4］單麒源，商宇航．雙鴨山集賢煤礦沖擊地壓防治技術(shù)［J］．現(xiàn)代礦業(yè)，2015(7):130-132．

［5］李勇．煤礦安全信息自動化探討［J］．中國煤炭，2009(3):89-92．

篇3

中圖分類號：TP 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914x（2014）05-01-01

1. 自動化控制技術(shù)概述

自動化控制技術(shù)在化工生產(chǎn)中指的是通過一定的控制功能對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行自動控制的系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)能夠根據(jù)預(yù)想設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)所達(dá)到的目標(biāo)，保證生產(chǎn)的有序化。[1]在自動化控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)溫度、濕度、壓力等的自動化控制，是工業(yè)生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要控制手段。

自動化控制與傳統(tǒng)的人工控制有著明顯的不同，實(shí)現(xiàn)自動化控制要求操作人員具備熟練的技能技巧，能夠在實(shí)際的化工生產(chǎn)中采用先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，并制定合理的自動化控制方案。自動化控制在化工生產(chǎn)安全中的應(yīng)用主要包括模型的監(jiān)測分析和儀表的實(shí)時監(jiān)控。模型的監(jiān)測分析指的是在對整個化工生產(chǎn)的過程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，首先分析復(fù)雜的模型系統(tǒng)，由于模型分析的困難性比較大，因此需要借助自動化控制系統(tǒng)的專家知識庫，可以迅速有效的向操作模塊反饋化工生產(chǎn)中的問題信息和有效的解決方法，能夠及時的對整個生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)動態(tài)的監(jiān)控和故障的診斷修復(fù)。儀表的實(shí)時監(jiān)控是通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)來反應(yīng)化工生產(chǎn)的狀態(tài)信息。通過自動化技術(shù)的控制，對化工生產(chǎn)過程中的液位、壓力、溫度等方面進(jìn)行自動化技術(shù)控制。能達(dá)到自動報警、聯(lián)鎖、切斷等功能，大大的加強(qiáng)了化工生產(chǎn)過程的本質(zhì)安全。儀表就像是人的眼睛和耳朵一樣，能隨時“看到”、“聽到”化工生產(chǎn)系統(tǒng)中的各類參數(shù)，然后可以進(jìn)行自動化控制。一旦發(fā)現(xiàn)異常，便會自動報警，并自動采取措施防范事故的發(fā)生。

2. 儀表自動化技術(shù)的應(yīng)用

上世紀(jì)四十年代最早出現(xiàn)了自動化儀表，從六十年代以后，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的高度發(fā)展，自動化儀表不斷提高，大量的新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。近年來，出現(xiàn)了氣動儀表、數(shù)字儀表、模擬儀表、電動儀表等，構(gòu)成了各種自動化控制系統(tǒng)。其在化工安全生產(chǎn)中的應(yīng)用也越來越廣泛。[2]化工安全生產(chǎn)腫的自動化新技術(shù)應(yīng)用主要包括裝置的自動連鎖報警、安全裝置的自動化和設(shè)備安全性的檢測。

自動化儀表是由眾多自動化元件組成的自動化技術(shù)工具，通常同時具有測量、顯示、記錄、控制、報警等多項(xiàng)功能。自動化儀表是自動化系統(tǒng)的重要組成部分，可以完成信息形式的轉(zhuǎn)換工作，將采集的信號輸入并轉(zhuǎn)換輸出。目前，自動化儀表正向以最優(yōu)質(zhì)量為目標(biāo)的最優(yōu)化控制發(fā)展，控制方法由傳統(tǒng)的模擬反饋方式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字開環(huán)預(yù)測試控制，控制裝置從手動定值調(diào)節(jié)器、PID調(diào)節(jié)器發(fā)展為以微型機(jī)為核心的數(shù)字調(diào)節(jié)器以及自適應(yīng)調(diào)節(jié)器。自動化儀表在化工安全生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，使化工行業(yè)的管理戰(zhàn)略發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變，改變了化工行業(yè)的競爭機(jī)制，創(chuàng)造了新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

要提高生產(chǎn)效率，簡化生產(chǎn)過程，就需要減少人工控制需求。化工生產(chǎn)的復(fù)雜性要求自動化儀表首先必須滿足直觀、易用的要求，這樣才能提高自動化儀表的運(yùn)行效率和實(shí)際應(yīng)用能力。然后，還需要滿足智能化和網(wǎng)絡(luò)化的要求。此外，對于儀表等設(shè)備的管理和維護(hù)采取先進(jìn)的管理模式，要求各個方面都做到規(guī)范化，進(jìn)行精細(xì)化管理。

2.1智能化

目前，在化工安全生產(chǎn)中所使用的自動化儀表主要采取計(jì)算機(jī)軟件管理，取代了傳統(tǒng)儀表的硬件邏輯電路，特別對于傳統(tǒng)儀表中的應(yīng)用控制功能，可以通過簡單的軟件編程，極大程度上簡化了硬件結(jié)構(gòu)，避免了因邏輯電路出現(xiàn)故障引起的生產(chǎn)故障，保證了化工生產(chǎn)的安全。現(xiàn)代自動化的儀表智能化指的是采用大規(guī)模的微處理技術(shù)、集成電路技術(shù)、接口通信技術(shù)，利用嵌入式方面的軟件協(xié)調(diào)內(nèi)部進(jìn)行操作，來使儀表具備智能化處理方面的功能。這類產(chǎn)品以數(shù)字的輸出形式進(jìn)行，使儀表性能得到了很大的提升，而且有利于信息的溝通，還可以通過相關(guān)網(wǎng)絡(luò)組成開放式、新型的過程控制系統(tǒng)[3]。

自動化儀表的智能化從控制器開始。以威爾公司的SSC系列的KMM為例，是可編程單回路的調(diào)節(jié)器，將微處理器當(dāng)成運(yùn)算控制器方面的核心，輸出和接收連續(xù)的、標(biāo)準(zhǔn)的電模擬量的相關(guān)信號，可以由用戶進(jìn)行程序的變成，組成各種相關(guān)數(shù)字式過程的調(diào)節(jié)裝置。傳統(tǒng)的儀表采用邏輯電路和時序電路來實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能，只可以在操作區(qū)間做簡單的記憶設(shè)置，如果超出了操作區(qū)間，就必須重新進(jìn)行設(shè)置，而對于智能化的自動化儀表，就可以進(jìn)行可記憶操作。引入計(jì)算機(jī)芯片及各種存儲設(shè)置，利用計(jì)算機(jī)芯片和存儲設(shè)備，可以很好的記憶各操作區(qū)間的設(shè)置狀態(tài)，不僅可以記憶單操作區(qū)間，還可以記憶多種設(shè)置狀態(tài)的信息，加強(qiáng)了自動化儀表的邏輯判斷能力，在狀態(tài)改變的時候，不再需要重新進(jìn)行設(shè)置。在化工安全生產(chǎn)中，自動化儀表的應(yīng)用還涉及到數(shù)據(jù)處理，通過智能型數(shù)據(jù)處理能力的提高，極大的減輕了自動化儀表的硬件負(fù)擔(dān)，提升了其工作性能，能夠?qū)崿F(xiàn)在化工安全生產(chǎn)中各種復(fù)雜的控制功能。

2.2網(wǎng)絡(luò)化

自動化儀表與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的深入結(jié)合，使化工安全生產(chǎn)過程中形成了自動化控制體系，比如基于模式識別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)等構(gòu)架的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自聯(lián)想功能，充分調(diào)動了化工安全生產(chǎn)過程中各個儀表的工作潛力。現(xiàn)場總線技術(shù)對計(jì)算機(jī)數(shù)字化的通信技術(shù)進(jìn)行了采用，使得自動控制系統(tǒng)和現(xiàn)場設(shè)備方面加入到工廠的信息網(wǎng)絡(luò)，成為了企業(yè)信息的網(wǎng)絡(luò)底層，可以使智能儀表的相關(guān)作用得到充分的發(fā)揮。伴隨著工業(yè)信息的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面的發(fā)展，就會很有可能在不就的將來會出現(xiàn)以相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)構(gòu)體系作為主要特征的相關(guān)新型的自動化儀表。這種儀表具有良好的可擴(kuò)展性以及相互連接性，這樣一來，就形成了一個系統(tǒng)性較強(qiáng)且行之有效的全開放網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。

3、 儀器的維護(hù)

最近幾年，一些企業(yè)采取了TNPM設(shè)備管理取代了傳統(tǒng)的設(shè)備管理模式。應(yīng)用此種管理模式對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)時，要求各個細(xì)節(jié)都做到規(guī)范化，并且要求每個成員都應(yīng)當(dāng)積極的參與其中。另外，對各個方面的規(guī)范都應(yīng)制定出相關(guān)的規(guī)范要求，然后根據(jù)此要求進(jìn)行細(xì)致的執(zhí)行，最后還需要對執(zhí)行的效果進(jìn)行評估，以此找到有缺陷的地方，并在今后的工作中逐漸完善。TNPM管理模式的主要過程是，首先對相關(guān)現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地考察，在對現(xiàn)場有了相對了解之后，找出其中的規(guī)律，再系統(tǒng)化的對其運(yùn)作原理進(jìn)行有效的分析，將分析結(jié)果進(jìn)行提煉和優(yōu)化。再經(jīng)過詳細(xì)的討論之后，依據(jù)相關(guān)的程序制定相關(guān)的行為規(guī)范。同時，還會提供規(guī)范化的行為準(zhǔn)則，以文字的形式表現(xiàn)出來。最后，對這個行為準(zhǔn)則進(jìn)行一定程度的評價和跟蹤，找出仍然存在的一些不足和缺陷，在今后的工作中解決和改善。

4、 結(jié)語

如果將整個化工生產(chǎn)裝置當(dāng)作一個人體的話，那么儀表就像是人的眼睛和耳朵，能及時“看到”和“聽到”化工生產(chǎn)系統(tǒng)中的各類參數(shù)，然后可以進(jìn)行自動化控制。隨著信息化的發(fā)展，儀表的自動化程度越來越高，其應(yīng)用也越來越廣泛。在化工安全生產(chǎn)過程中，通過自動化控制技術(shù)，可以有效控制液位、壓力、溫度等參數(shù)。一旦出現(xiàn)異常，系統(tǒng)會自動產(chǎn)出、報警、聯(lián)鎖、緊急切斷等功能，防范事故的發(fā)生，大大的提高了化工生產(chǎn)的安全指數(shù)。

參考文獻(xiàn)：

篇4

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的自動化控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用到化工安全生產(chǎn)中，極大便利了整個生產(chǎn)過程。自動化控制技術(shù)的應(yīng)用能提升化工生產(chǎn)安全系數(shù)，有效防止安全事故和隱患，極大提升生產(chǎn)效率，確保化工安全生產(chǎn)。

1 自動化控制技術(shù)概述及其必要性

現(xiàn)階段，自動化控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用于化工安全生產(chǎn)中，該技術(shù)是指通過必要控制功能對化工生產(chǎn)整個過程進(jìn)行自動控制的系統(tǒng)，能對化工生產(chǎn)有序化產(chǎn)生積極作用。自動化控制技術(shù)能在化工安全生產(chǎn)中自動控制溫度、壓力和濕度等，成為化工生產(chǎn)必不可少的一部分，在化工安全生產(chǎn)中有著極大必要性。

從客觀上來說，化工生產(chǎn)高危險性的特點(diǎn)決定其不能完全依賴傳統(tǒng)的人工控制。這是因?yàn)椋げ牧现刑N(yùn)含了大量的易爆、易燃、高腐蝕、高毒性物質(zhì)，能損害人體健康。而化工生產(chǎn)直接滲透到人們生活的方方面面，有著不可或缺的作用。所以，在化工生產(chǎn)中為進(jìn)一步提升安全性和生產(chǎn)效率，將自動化控制技術(shù)引進(jìn)到具體的生產(chǎn)過程中便顯得至關(guān)重要。自動化控制技術(shù)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用，能大大降低化工安全事故發(fā)生率，對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行充分的安全保護(hù)，從而提升生產(chǎn)效率，滿足人們生活和發(fā)展需求。

2 化工安全生產(chǎn)中自動化控制技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 系統(tǒng)監(jiān)測方面

化工生產(chǎn)的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)之一便是儀表的實(shí)時監(jiān)測，這一環(huán)節(jié)能對生產(chǎn)過程中存在的一系列安全隱患進(jìn)行監(jiān)測，以便維修人員及時根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)對有損傷的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維修，從而有效降低安全事故發(fā)生率。儀表檢測在化工生產(chǎn)中不可或缺，還能監(jiān)測出生產(chǎn)中的溫度、液面高度及壓強(qiáng)等參數(shù)，便于工作人員及時評估當(dāng)時的生產(chǎn)狀況，對可能存在的故障及安全隱患進(jìn)行預(yù)測。

2.2 故障診斷系統(tǒng)方面

自動化控制技術(shù)的重要內(nèi)容之一便是對化工生產(chǎn)過程中的設(shè)備故障進(jìn)行分析和診斷。故障診斷系統(tǒng)即利用自動化控制技術(shù)，及時報告生產(chǎn)設(shè)備存在的故障，以便為工作人員提供有效合理的分析和處理依據(jù)，降低安全事故發(fā)生率，有效保證化工生產(chǎn)的連續(xù)性及穩(wěn)定性，提升設(shè)備使用有效性，確保生產(chǎn)安全。

2.3 緊急停車系統(tǒng)方面

化工生產(chǎn)眾多環(huán)節(jié)均為高速運(yùn)行狀態(tài)，因此若在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)突發(fā)性安全事故，就會導(dǎo)致大量生產(chǎn)設(shè)備因不能進(jìn)行及時叫停而發(fā)生大規(guī)模設(shè)備故障，增加安全事故的嚴(yán)重程度，這就需要利用自動化控制技術(shù)構(gòu)建完善的緊急停車系統(tǒng)。這一系統(tǒng)是指在化工生產(chǎn)過程中，若某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)安全性事故或者某個設(shè)備出現(xiàn)故障時，該系統(tǒng)能根據(jù)早前設(shè)計(jì)好的邏輯順序、自動依據(jù)順序停止正在運(yùn)行的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，從而在最大限度上阻止安全事故的產(chǎn)生或者盡可能將事故造成的損失降到最低。另外，值得注意的是，緊急停車系統(tǒng)在設(shè)置上應(yīng)保持獨(dú)立，不應(yīng)在同一系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置其他環(huán)節(jié)的設(shè)備，以便在出現(xiàn)故障時，確保緊急停車系統(tǒng)未受影響。同時，該系統(tǒng)在設(shè)置中也應(yīng)該積極遵循簡要原則，少冗雜，以充分保證其能在化工生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)效率的最大化。

3 化工安全生產(chǎn)中自動化新技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，化工安全生產(chǎn)作用越來越明顯，同時化工產(chǎn)業(yè)安全生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提升。而自動化控制技術(shù)在化工生產(chǎn)中的普及和應(yīng)用，極大提升其安全性。現(xiàn)階段，大量的自動化新型控制技術(shù)被廣泛引入到化工安全生產(chǎn)領(lǐng)域，并做出極大貢獻(xiàn)。

3.1 安全裝置的自動化處理系統(tǒng)

安全裝置自動化的作用具體體現(xiàn)在以下幾個方面。首先，在現(xiàn)場工作人員沒有及時發(fā)現(xiàn)安全事故或沒有找到具體的危險所在處時，安全裝置自動化處理系統(tǒng)能確保對安全事故第一時間進(jìn)行處理，從而在最大限度上將事故控制在沒有被擴(kuò)大發(fā)展的基礎(chǔ)上，以保證正常的生產(chǎn)。其次，安全設(shè)置的自動化處理系統(tǒng)能在事故地點(diǎn)進(jìn)行處理。在發(fā)生安全事故時，安全設(shè)置的自動化處理系統(tǒng)能自動顯示出危險源頭，避免搶救人員直接接觸事故現(xiàn)場，造成傷亡損失，確保搶救人員的生命安全。

3.2 裝置的自動連鎖報警系統(tǒng)

化工生產(chǎn)過程中的各個設(shè)備均是安全高速方式進(jìn)行運(yùn)行，還嚴(yán)格規(guī)定溫度和壓強(qiáng)必須保持的指標(biāo)。而自動化控制技術(shù)能根據(jù)高溫、高壓生產(chǎn)環(huán)境自動控制化工生產(chǎn)中的溫度、壓力及適度等指標(biāo)，一旦生產(chǎn)過程中出現(xiàn)意外事故，裝置的自動連鎖警報系統(tǒng)能第一時間就意外事故的源頭向操作人員做出連續(xù)的警報，從而在很大程度上確保工藝設(shè)備的安全，為操作人員和維修人員進(jìn)行事故消除和設(shè)備維修提供參考依據(jù)，便于其盡快做出解決方案，提升事故處理效率。

3.3 化工設(shè)備的自動化檢測

從客觀上來說，造成化工安全事故發(fā)展的重要因素之一便是化工設(shè)備故障。在長期的工作狀態(tài)下，化工設(shè)備極易出現(xiàn)老化、缺陷等問題。以往的化工設(shè)備檢測方法需要耗費(fèi)大量的人力、物力、財力，且不能充分保證檢測效率。因此，就必須將自動化控制技術(shù)引入到化工設(shè)備的檢測中，實(shí)行全自動化的安全性檢測。比如，在化工設(shè)備檢測中利用無損探傷法，能大大降低消耗的人力和物力，在綜合分析設(shè)備結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，從根本上確保化工安全生產(chǎn)。

4 結(jié)束語

自動化控制技術(shù)在化工安全生產(chǎn)中有著極大的重要性和必要性，能大大降低安全事故和隱患，但并不能從根本上規(guī)避這些安全隱患。因此，在今后的化工安全生產(chǎn)中，應(yīng)該不斷加強(qiáng)對安全方面新技術(shù)、新工藝的投入，降低安全事故發(fā)生率，提升工作人員安全意識，確保人員安全，提升化工生產(chǎn)和處理事故的效率，從而促進(jìn)生產(chǎn)力的提升與國民經(jīng)濟(jì)的增長。

參考文獻(xiàn)

篇5

2數(shù)字化礦山安全建設(shè)管理需要解決的幾個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)問題

2.1安全理念層面的主要矛盾

目前礦山分工進(jìn)一步細(xì)致，不同基礎(chǔ)部門的技術(shù)越來越復(fù)雜專業(yè)，使得不同部門之間的技術(shù)溝通也逐漸困難。安全管理部門從上世紀(jì)末期被分離出來形成獨(dú)立的部門，經(jīng)歷了長期發(fā)展，管理技術(shù)的越來越專業(yè)使得安全管理人員僅僅把礦山的安全控制作為一個政績目標(biāo)，而不是威脅礦山安全和礦工生命安全的關(guān)鍵問題來對待。不同部門對安全建設(shè)的理解也有很大的反差，生產(chǎn)一線認(rèn)為安全是作業(yè)環(huán)境的人性化，管理部門認(rèn)為安全是職工綜合素質(zhì)的體現(xiàn)，沒有從礦山角度對安全生產(chǎn)進(jìn)行整體的把握，缺乏整體意識。

2.2作業(yè)員工的素質(zhì)問題

本段討論的作業(yè)員工包括礦山生產(chǎn)第一線職工以及安全相關(guān)部門的主要一線員工如通風(fēng)部門，安全監(jiān)測部門的員工等。這些員工的綜合素質(zhì)是建設(shè)安全生產(chǎn)礦山的必需，當(dāng)前礦山的主要職工群體是上世紀(jì)90年代進(jìn)入工作的人群，大多數(shù)人群對安全生產(chǎn)知識了解有所不足，安全意識不夠高，如時常出現(xiàn)在礦工有危險氣體的礦井穿化纖毛衣，是因?yàn)椴糠謫T工不知道礦井中危險氣體在遇到化纖毛衣的靜電后可能導(dǎo)致爆炸，在這些問題都成為安全生產(chǎn)的頑疾。

2.3裝備與技術(shù)逐漸跟不上時代

導(dǎo)致這個現(xiàn)象的主要原因是礦山的管理者為了壓縮生產(chǎn)成本，放慢了技術(shù)更新和設(shè)備維護(hù)的速度，以提高礦山的效益和員工開支。在近兩年煤礦產(chǎn)業(yè)不景氣的背景下更加劇了對技術(shù)成本的壓縮。長期發(fā)展下來導(dǎo)致了部分安全生產(chǎn)裝備落后，安全監(jiān)控設(shè)備老化、技術(shù)跟不上時代，成為安全隱患。如送風(fēng)機(jī)是礦井中的主要通風(fēng)設(shè)備，這類設(shè)備往往更新較慢，服役過期后仍然可以運(yùn)作，但是通風(fēng)效率有所打折，忽視這個問題就可能導(dǎo)致礦井中危險氣體的含量增加。

3數(shù)字化礦山安全管理的有效途徑

數(shù)字化礦山建設(shè)中采用了更新的技術(shù)，可以有效避免很多安全問題。但安全管理仍然要得到重視。

3.1堅(jiān)持預(yù)想，提高對安全問題的重視程度，防患于未然

所謂預(yù)想，就是在沒有發(fā)生安全問題的時候?qū)赡馨l(fā)生的安全問題和安全環(huán)節(jié)進(jìn)行前期的判斷。把所有可能產(chǎn)生安全隱患的要點(diǎn)都想到，是安全建設(shè)的前期基礎(chǔ)，如果發(fā)生了想不到的安全事故，就是預(yù)想工作沒有完全做到位。數(shù)字化技術(shù)為礦山安全監(jiān)測提供了更多數(shù)據(jù)化的結(jié)果，這些結(jié)果為安全隱患的預(yù)判提供了更為可靠的參考。

3.2堅(jiān)持預(yù)教，提高職工的安全意識和整體安全知識水平

預(yù)教，是指對主要生產(chǎn)在第一線的職工和監(jiān)測部門等關(guān)鍵技術(shù)部門進(jìn)行安全生產(chǎn)的知識普及，提高職工的整體安全素質(zhì)。預(yù)教可以用較低的成本來降低安全事故的概率，在我國礦山幾十年的發(fā)展中一直起到至關(guān)重要的作用。在新時代數(shù)字技術(shù)逐漸應(yīng)用到礦山生產(chǎn)之中，同樣數(shù)字技術(shù)也可以為員工的安全生產(chǎn)教育提供更加豐富更加理性的素材，使得職工對安全的理解更加深刻，對安全技術(shù)關(guān)節(jié)的把握更加到位。如危險氣體含量，由于職工無法感知，在安全中常常被職工忽視，僅僅由監(jiān)測部門來控制，如果職工可以用數(shù)字化技術(shù)對這一指標(biāo)進(jìn)行檢測，或者接受即時的安全生產(chǎn)指標(biāo)，就可以有效避免大多數(shù)安全事故。

3.3堅(jiān)持預(yù)測，有重點(diǎn)的把握即時的安全生產(chǎn)核心問題

預(yù)測是指針對礦山當(dāng)前的各種安全指標(biāo)對可能發(fā)生安全問題的重點(diǎn)關(guān)節(jié)進(jìn)行提前判斷，在傳統(tǒng)礦山生產(chǎn)過程中由于相應(yīng)的數(shù)據(jù)和指標(biāo)較少，預(yù)測更多依賴管理者和職工的經(jīng)驗(yàn)，預(yù)測的結(jié)果參考價值也受到限制。而數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用到礦山生產(chǎn)過程中之后，安全控制部門可以得到更多數(shù)據(jù)化的安全生產(chǎn)相關(guān)的指標(biāo)，在這些指標(biāo)的基礎(chǔ)上對可能發(fā)生安全問題的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測就有了很大的參考價值。在數(shù)字化技術(shù)的推動下，當(dāng)前礦山中的主要設(shè)備狀態(tài)，安全指標(biāo)、生產(chǎn)狀況都可以即時在安全監(jiān)控部門得到數(shù)據(jù)，對礦井中瓦斯以及一氧化碳等有害氣體含量、風(fēng)速和通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、粉塵含量、電力開關(guān)狀態(tài)等數(shù)百個監(jiān)測節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，并可以及時反饋給安全管理人員和一線生產(chǎn)的職工，使得所有人對可能出現(xiàn)安全隱患的點(diǎn)重視起來，避免安全事故。

3.4堅(jiān)持預(yù)警，保持長期對安全問題的理性

安全生產(chǎn)是一個長期的過程，稍微的懈怠就可能導(dǎo)致事故的發(fā)生。預(yù)警是指通過定期的安全培訓(xùn)和安全講座等活動來使所有作業(yè)人員保持對安全問題的警覺。預(yù)警的主要作用是保證礦山生產(chǎn)人員長期保持安全生產(chǎn)的警覺和理性。在關(guān)鍵的時間和位置設(shè)立警示標(biāo)志，定期的安全檢測等都是預(yù)警常用的手法。

篇6

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.047

0 引言

在煤礦事故中最常見的一種災(zāi)害就是機(jī)電事故，因?yàn)槊旱V礦區(qū)使用的設(shè)備往往都具有比較高的綜合機(jī)械化程度，所以容易出現(xiàn)機(jī)電方面的零碎事故，例如人為操作失誤、電擊傷人、設(shè)備擠壓等都是比較常見的事故。人員缺乏安全意識和素質(zhì)、機(jī)電監(jiān)察力度不足、超負(fù)荷生產(chǎn)、機(jī)電設(shè)備超出使用年限、沒有完善的機(jī)電管理制度等，都是造成這些事故的原因。煤炭企業(yè)總體來說屬于粗放型管理，運(yùn)用安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)用來對管理機(jī)電，可以將高科技手段的力量充分發(fā)揮出來，對煤礦安全生產(chǎn)有重要的保障作用。

1 安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)

安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)是在設(shè)備管理和安全的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，以信息化和數(shù)字化為中心進(jìn)行發(fā)展，框架為B/S結(jié)構(gòu)，為煤炭企業(yè)的使用者、決策者以其安全管理權(quán)限為基礎(chǔ)提供不同的企業(yè)數(shù)字化信息。安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)不僅是安全生產(chǎn)的保障，還可以與其他的模塊集成起來，讓企業(yè)充分的共享信息并且?guī)椭浞智鍣?quán)責(zé)、清晰職責(zé)同時流暢地進(jìn)行溝通，讓生產(chǎn)效率提高了不少的同時損耗降低。事故的發(fā)生從根本上得到了控制，安全系數(shù)自然也提高了不少，操作人員不再承受著繁重的工作，最終也達(dá)到了本質(zhì)安全這個目標(biāo)。

2 煤炭安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)工作原理

安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)的主要任務(wù)是對煤礦的數(shù)字化信息進(jìn)行收集和整理，然后進(jìn)行分析并且保存起來，最終開發(fā)出一個軟件平臺來對設(shè)備進(jìn)行管理保證其安全性。具體包括管理物料、設(shè)備臺賬等，并且需要進(jìn)行設(shè)備維修、設(shè)備故障、設(shè)備資料等方面的管理，還要負(fù)責(zé)安全、人事、報表、系統(tǒng)維護(hù)、系統(tǒng)日志等模塊的管理工作。在使用安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)的時候，煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)了管理的數(shù)字化，從而數(shù)字化的進(jìn)行決策支持、數(shù)字化的進(jìn)行應(yīng)用分析、生產(chǎn)過程和設(shè)備管理也實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化。將OPC看做工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對接口函數(shù)進(jìn)行規(guī)范，利用煤炭企業(yè)的WEB實(shí)時系統(tǒng)來連接煤礦中各個類型的通訊設(shè)備。對于那些自動的圖形拓?fù)洹⑹噶繄D形等利用矢量圖形數(shù)據(jù)拓?fù)湎到y(tǒng)對其進(jìn)行繪制，然后成為生產(chǎn)監(jiān)控圖以及分析決策圖，對煤礦工程的生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。如果安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)在進(jìn)行監(jiān)控的時候發(fā)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備有故障問題出現(xiàn)，可以發(fā)揮系統(tǒng)功能使其進(jìn)行自動判斷并且進(jìn)行自我修復(fù)，以設(shè)備的實(shí)際效能指數(shù)為依據(jù)生成分析報告，讓機(jī)電設(shè)備具有更好的維修和保養(yǎng)水平。

3 安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)的管理內(nèi)容

煤炭企業(yè)在對安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用了以后，可以有效地管理物料，科學(xué)分類煤炭企業(yè)的材料并對其進(jìn)行編碼，做好相應(yīng)的入庫工作和入庫庫存管理，統(tǒng)計(jì)好材料的價格、生產(chǎn)廠家等相關(guān)信息，并打印成相應(yīng)的報表。管理工具的時候要將其借出操作和歸還時間登記清晰。同時還要進(jìn)行設(shè)備管理，首先進(jìn)行設(shè)備分類，然后管理其相關(guān)的部件以及信息參數(shù)、使用情況、更換周期等，具體包括設(shè)備類型、設(shè)備技術(shù)參數(shù)、設(shè)備注油換油情況、設(shè)備部件更換等方面的管理。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)了故障的時候技術(shù)人員要第一時間進(jìn)行維修，然后記錄下處理的步驟以及信息等，如果設(shè)備再次出現(xiàn)同樣的故障的話就可以對上次的記錄進(jìn)行參考快速進(jìn)行處理了。重要的是安全管理，企業(yè)生產(chǎn)過程中要記錄其安全隱患問題，并長期進(jìn)行跟蹤，對其處理情況進(jìn)行了解，處罰那些處理不當(dāng)?shù)男袨榛蛘卟粔蚣皶r的問題。安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)將眾多監(jiān)控系統(tǒng)集成了起來，使定位礦井人員的系統(tǒng)、安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、監(jiān)測頂板壓力的系統(tǒng)以及瓦檢員巡檢管理系統(tǒng)集合成為了一個安全監(jiān)管數(shù)字化平臺，從地面到井下，不管是環(huán)境還是人員都能全面的監(jiān)控到，例如管理信號工的時候，有了信息化監(jiān)控以后信號工電話聯(lián)系車輛、手動進(jìn)行岔道搬轉(zhuǎn)的情況都成為了過去式，調(diào)度員在集控室內(nèi)就可以將全部情況收入眼中，然后進(jìn)行調(diào)度指揮，不僅控制了工作人員的數(shù)量，工作效率也得到了大幅度的提升，壓在工作人員身上的勞動強(qiáng)度也減輕了不少，發(fā)生的左右事情都能在地面指揮中心中得到準(zhǔn)確地反映，為礦井的安全運(yùn)行打下了良好的基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語

機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的良好程度與煤礦生產(chǎn)的安全程度有著直接的關(guān)系，利用安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)可以使機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息化管理，充分利用機(jī)電設(shè)備的信息，保證設(shè)備故障診斷的效率，工作人員也可以第一時間了解到機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的情況，及時處理故障，保障安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]秦峰.解析煤礦機(jī)電技術(shù)管理在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].通訊世界，2013（02）：46-47.

篇7

1.引言

數(shù)字礦山是以礦井綜合自動化安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)為原型，以礦井新型的高科技技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為支撐，在礦山范圍內(nèi)建立一個以三維坐標(biāo)為主線，將礦山信息構(gòu)建成一個礦山信息模型和計(jì)算機(jī)數(shù)字模型，描述礦山中每一點(diǎn)的全部信息。按三維坐標(biāo)組織，存儲起來，形成海量數(shù)據(jù)和多種數(shù)據(jù)相融合的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化的三維空間技術(shù)系統(tǒng)。它采用現(xiàn)代信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫挖掘技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息化、數(shù)字化的虛擬礦山并提供有效、方便和直觀的檢索手段和顯示手段。使有關(guān)人員都可以快速準(zhǔn)確、充分和完整地了解及利用礦山各方面的信息。數(shù)字礦山就是一個礦山范圍內(nèi)的以三維坐標(biāo)信息及其相互關(guān)系為基礎(chǔ)而組成的信息框架，并在該框架內(nèi)嵌入我們所獲得的信息的總稱，通過數(shù)字化礦山系統(tǒng)可以直觀了解整個礦山的安全生產(chǎn)信息監(jiān)控系統(tǒng)，礦山信息系統(tǒng)之間的聯(lián)系。通過利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的專業(yè)應(yīng)用信息系統(tǒng)有利于企業(yè)管理層做出專業(yè)的、合理的管理決策。

可以從兩個層次上來理解煤礦數(shù)字礦山。一個層次是將數(shù)字礦山中的固有信息（即與空間位置直接有關(guān)的相對固定的信息，如地面地形、井下地質(zhì)、開采方案、已完成井下工程等）數(shù)字化，按三維坐標(biāo)組織起來一個數(shù)字礦山，全面詳盡地刻畫礦山及礦體；另一個層次是在此基礎(chǔ)上再嵌入所有相關(guān)信息（即空間位置間接有關(guān)的相對變動的信息，如儲量管理、機(jī)電管理、人事管理、生產(chǎn)管理、技術(shù)管理等等）組成一個意義更加廣泛的多維的數(shù)字礦山。

2.數(shù)字化礦山系統(tǒng)平臺實(shí)施流程

數(shù)字化礦山系統(tǒng)平臺建設(shè)的主要目的是建設(shè)成為具備專業(yè)決策分析功能管理分析系統(tǒng)，專業(yè)決策分析離不開數(shù)據(jù)，沒有足夠的數(shù)據(jù)支持，就無法發(fā)揮數(shù)字化礦山系統(tǒng)平臺的最大功能。因此在數(shù)字化礦山系統(tǒng)平臺建設(shè)之前，需要完成現(xiàn)場子系統(tǒng)的建設(shè)。如：安全監(jiān)控系統(tǒng)、人員監(jiān)測系統(tǒng)、皮帶監(jiān)控系統(tǒng)，井下水泵監(jiān)控系統(tǒng)，主扇風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、地測信息管理系統(tǒng)、設(shè)備管理信息系統(tǒng)等。為數(shù)字化礦山系統(tǒng)平臺實(shí)施打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為數(shù)字化礦山系統(tǒng)平臺做好充分的準(zhǔn)備。然后通過礦井自動化系統(tǒng)平臺方式將各個現(xiàn)場子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成存儲，形成一個龐大的數(shù)據(jù)存儲中心。最后完成基于3D GIS數(shù)字化礦山平臺的建設(shè)。

數(shù)字化礦山系統(tǒng)平臺建設(shè)流程如圖1所示。

3.數(shù)字化礦山系統(tǒng)平臺系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)建設(shè)

為了實(shí)現(xiàn)煤礦子系統(tǒng)數(shù)據(jù)高速性、可靠性、安全性傳輸，結(jié)合煤礦機(jī)電設(shè)備、控制系統(tǒng)分散的特點(diǎn)，數(shù)字化礦山網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用基于TCP/IP技術(shù)的工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)+現(xiàn)場工業(yè)總線來實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)將井下的各個設(shè)備信息，如：瓦斯傳感器信息、一氧化碳傳感器信息、皮帶的開停、井下變電所電流電壓等信息傳輸?shù)降孛妫⒄霞傻孛娓鱾€監(jiān)控系統(tǒng)采集的信息實(shí)現(xiàn)所有機(jī)電設(shè)備信息與系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息共享。

根據(jù)整個礦山的層次結(jié)構(gòu)分析，可將礦山的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分為三層的系統(tǒng)體系架構(gòu)：

（1）管理層（以太網(wǎng)）；

（2）控制層（冗余工業(yè)以太網(wǎng)）；

（3）設(shè)備層（現(xiàn)場總線）。

設(shè)備層作用是通過現(xiàn)場總線的方式將井下與井上的各種機(jī)電設(shè)備，如監(jiān)控分站、人員監(jiān)測分站、井下網(wǎng)絡(luò)信號、井下水泵PLC控制器，井下皮帶控制器等進(jìn)行整合連接，將采集到的信息經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)降孛妗?/p>

控制層由工業(yè)冗余交換機(jī)組成的千兆光纖冗余工業(yè)以太網(wǎng)。煤礦礦山地面和井下2個環(huán)網(wǎng)采用單環(huán)單節(jié)點(diǎn)冗余方式組環(huán)，并采用主備鏈路連接方式與核心工業(yè)交換機(jī)進(jìn)行連接。工業(yè)冗余交換機(jī)配備有網(wǎng)絡(luò)冗余協(xié)議，可以使整個網(wǎng)絡(luò)很簡單的就建立起冗余的以太網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)冗余工業(yè)以太網(wǎng)的任意網(wǎng)絡(luò)光纖斷開連接的時候，則自動啟用備用連接鏈路，整個的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將在最短時間自動恢復(fù)正常。

管理層主要進(jìn)行集中控制管理，礦山安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)信號與井下設(shè)備信號經(jīng)過工業(yè)以太網(wǎng)傳輸至礦山中心機(jī)房服務(wù)器中，通過礦井自動化系統(tǒng)軟件標(biāo)準(zhǔn)接口將數(shù)據(jù)集中采集到數(shù)據(jù)庫中，可以對各個子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中分析管理，也為數(shù)字化礦山系統(tǒng)平臺提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

數(shù)字化礦山系統(tǒng)平臺網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示：

圖2 數(shù)字化礦山系統(tǒng)平臺網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

4.基于3DGIS數(shù)字化礦山系統(tǒng)平臺建設(shè)

“數(shù)字化礦山系統(tǒng)平臺建設(shè)”系統(tǒng)的研發(fā)成功打破了數(shù)字礦山建設(shè)理論體系僅停留在理論層面的現(xiàn)狀，真正實(shí)現(xiàn)了三維GIS（地理信息系統(tǒng)）與煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)合，并且具有數(shù)據(jù)更新靈活方便、自動化三維建模等特點(diǎn)，為煤礦提供再現(xiàn)井下生產(chǎn)狀態(tài)的高科技輔助工具。本系統(tǒng)主要開發(fā)流程、內(nèi)容及實(shí)現(xiàn)的功能如下：

（1）根據(jù)煤礦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成，煤礦數(shù)據(jù)多源異構(gòu)的特點(diǎn)，研究了礦井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集更新的手段，結(jié)合礦井自動化OPC、FTP等多種接口技術(shù)研發(fā)了數(shù)據(jù)集成的軟件包，實(shí)現(xiàn)了多源異構(gòu)數(shù)據(jù)實(shí)時獲取。主要實(shí)現(xiàn)了如下功能：

1）實(shí)現(xiàn)了從測量數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入數(shù)據(jù)，自動進(jìn)行巷道相交生成巷道數(shù)據(jù)；

2）實(shí)現(xiàn)了以采掘工程平面圖為底圖，手動采集錄入巷道數(shù)據(jù)；

3）實(shí)現(xiàn)了供電系統(tǒng)采集布置數(shù)據(jù)入庫功能；

4）實(shí)現(xiàn)了給排水系統(tǒng)采集布置數(shù)據(jù)入庫功能；

5）實(shí)現(xiàn)了運(yùn)輸系統(tǒng)采集布置數(shù)據(jù)入庫功能；

6）實(shí)現(xiàn)了工作面采集布置數(shù)據(jù)入庫功能等；

7）實(shí)現(xiàn)了安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時數(shù)據(jù)接入；

8）實(shí)現(xiàn)了人員定位系統(tǒng)實(shí)時數(shù)據(jù)接入；

…………

針對“數(shù)字化礦山系統(tǒng)平臺”的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源包含多個礦井生產(chǎn)子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)可能分布于不同的部門、以及“智能化數(shù)字礦山”的維護(hù)及使用也涉及到不同的部門的特點(diǎn)。研究了系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全、高效傳輸?shù)姆绞剑瑢?shí)現(xiàn)了依靠井下工業(yè)（下轉(zhuǎn)第63頁）（上接第60頁）環(huán)網(wǎng)、地面環(huán)網(wǎng)、防火墻及交換機(jī)的合理配置保證數(shù)據(jù)正常傳輸；

（2）為了更高效率的管理及使用礦山基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，研究了對礦山數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、管理及應(yīng)用的機(jī)制。系統(tǒng)對礦用數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納、分類及處理后，搭建了礦用空間數(shù)據(jù)中心和礦用監(jiān)控數(shù)據(jù)中心，對井上下所有礦用對象相關(guān)的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)采用關(guān)系型網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)一體化存儲、管理。主要實(shí)現(xiàn)了如下功能：

1）實(shí)現(xiàn)了按照礦用對象和生產(chǎn)系統(tǒng)組織數(shù)據(jù)功能；

2）實(shí)現(xiàn)了對象屬性結(jié)構(gòu)自定義功能；

3）實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)字典管理功能；

4）實(shí)現(xiàn)了礦用對象庫管理功能；

5）實(shí)現(xiàn)了測點(diǎn)配置管理功能。

（3）為了消除信息孤島，研究了基于礦用空間數(shù)據(jù)中心和礦用監(jiān)控數(shù)據(jù)中心的煤礦數(shù)據(jù)共享機(jī)制。系統(tǒng)從兩方面較好的實(shí)現(xiàn)了煤礦基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的共享，其一是系統(tǒng)內(nèi)部各模塊之間可以輕松共享基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；其二是針對以后可能會出現(xiàn)的增值業(yè)務(wù)需求，系統(tǒng)能夠?qū)ν馓峁┙涌冢瑢?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；

（4）基于3DGIS技術(shù)，結(jié)合煤礦各生產(chǎn)系統(tǒng)特點(diǎn)，研究了礦用模型及系統(tǒng)的自動化建模算法。成功開發(fā)出豐富的三維礦用建模算法及組件，實(shí)現(xiàn)了自動化三維建模流程。主要完成功能如下：

實(shí)現(xiàn)了巷道及交岔點(diǎn)自動化三維建模；

1）實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)體自動化三維建模；

2）實(shí)現(xiàn)了供電系統(tǒng)自動化三維建模；

3）實(shí)現(xiàn)了給排水系統(tǒng)自動化三維建模；

4）實(shí)現(xiàn)了運(yùn)輸系統(tǒng)自動化三維建模；

5）實(shí)現(xiàn)了工作面布置自動化三維建模等。

（5）為了更加生動形象的將數(shù)據(jù)處理結(jié)果展示給用戶，研究了數(shù)據(jù)可視化表現(xiàn)手段。實(shí)現(xiàn)了豐富的數(shù)據(jù)展示效果，支持二維矢量可視化、三維矢量可視化以及組態(tài)界面等。主要完成了如下功能：

1）實(shí)現(xiàn)了二維、三維及組態(tài)顯示數(shù)據(jù)功能；

2）實(shí)現(xiàn)了圖屬互查功能；

3）實(shí)現(xiàn)了二維圖形與三維圖形聯(lián)動定位功能；

4）實(shí)現(xiàn)了三維模型交互編輯功能；

5）實(shí)現(xiàn)了三維查詢、漫游功能。

“數(shù)字化礦山平臺”系統(tǒng)的成功開發(fā)和應(yīng)用，為煤礦安全生產(chǎn)提供了輔助的決策工具，提高了煤礦的生產(chǎn)效率。

5.數(shù)字化礦山系統(tǒng)平臺WEB與安全管理

為了保證數(shù)字化礦山系統(tǒng)平臺的穩(wěn)定運(yùn)行，防止遭受病毒的攻擊，可利用防火墻對煤礦企業(yè)或則集團(tuán)公司局域網(wǎng)與因特網(wǎng)想隔離，防毒墻對核心交換機(jī)數(shù)據(jù)端口進(jìn)行監(jiān)測的方式。與軟件防火墻、殺毒軟件形成雙重網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制，確保數(shù)字化礦山系統(tǒng)平臺的數(shù)據(jù)穩(wěn)定采集于系統(tǒng)的安全、可靠、穩(wěn)定。為了讓集團(tuán)公司管理人員實(shí)現(xiàn)對數(shù)字化礦山平臺的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享，煤礦礦山可增加路由器，與集團(tuán)公司信息總部的核心路由相連，與集團(tuán)公司信息總部形成一個大型體系結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)。方便集團(tuán)公司管理人員可以第一時間掌握煤礦礦山的生產(chǎn)信息、安全信息、井下綜合環(huán)境信息，確保礦山企業(yè)的安全、高效生產(chǎn)。

信息化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖3所示。

6.結(jié)語

隨著對地觀測和計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，空間信息及其處理能力已得到極大的豐富和加強(qiáng)，人們渴望利用這些空間信息來認(rèn)識和把握地球和社會的空間運(yùn)動規(guī)律，進(jìn)行虛擬、科學(xué)預(yù)測和調(diào)控。3D GIS在提供三維視覺認(rèn)知的同時，還提供更深刻的解析的空間分析功能，通過GIS等技術(shù)建立三維礦山空間地學(xué)模型，進(jìn)行地學(xué)模擬，并利用可視化技術(shù)以圖形圖像方式逼真再現(xiàn)三維地質(zhì)實(shí)體和礦山井工程，進(jìn)行科學(xué)分析、決策規(guī)劃、指導(dǎo)生產(chǎn)，有利于改善勘探地質(zhì)信息質(zhì)量，深入研究和分析地學(xué)問題的內(nèi)在規(guī)律，提高礦山安全生產(chǎn)能力和科學(xué)管理水平。

參考文獻(xiàn)

[1]謝希仁.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)[M].北京：電子工業(yè)出版社.

[2]斯桃技，楊寅春，俞利君.網(wǎng)絡(luò)工程[M].北京：人民郵電版社.

篇8

中圖分類號：TD17 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、概述

隨著我國社會主義經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各個行業(yè)對煤礦的需求也越來越大，我國的煤礦產(chǎn)業(yè)也有了良好的發(fā)展機(jī)遇。而煤礦地質(zhì)測量工作在煤礦生產(chǎn)中是非常重要的，關(guān)系到煤礦是否能夠安全生產(chǎn)，并且對煤礦的生產(chǎn)能力有著重要的影響。如果做不好煤礦地質(zhì)測量工作，可能會阻礙煤礦行業(yè)的發(fā)展，甚至?xí)?dǎo)致生產(chǎn)事故的發(fā)生，影響人民的生命。

二、煤礦地質(zhì)測量工作在煤礦行業(yè)的重要性

煤礦地質(zhì)測量工作直接關(guān)系到煤礦行業(yè)的發(fā)展前景，更加是保障煤礦行業(yè)安全生產(chǎn)的重要因素。

（一）煤礦地質(zhì)測量工作在煤礦生產(chǎn)中的重要作用

在煤礦進(jìn)行開發(fā)的全部過程都需要對煤礦地質(zhì)進(jìn)行測量。在生產(chǎn)階段，要對開采所在地的地質(zhì)進(jìn)行測量，再根據(jù)地質(zhì)決定開采所需要的設(shè)備。除此之外，還要對煤礦礦體的幾何和儲量進(jìn)行管理，監(jiān)測巖層的移動以及該如何在采礦時保護(hù)地面的建筑物。這些工作都是以煤礦地質(zhì)的測量工作作為前提的。

進(jìn)行煤礦地質(zhì)測量工作，可以了解采空區(qū)的測繪、井下的所有巷道以及周圍小煤礦的開采和地表的關(guān)系情況，可以了解煤礦開采的第一手資料。只有切實(shí)的開展煤礦地質(zhì)的測量工作，才能夠保證煤礦行業(yè)的安全生產(chǎn)，也才能夠及時的制定一些災(zāi)害預(yù)防的措施和處理災(zāi)害的方案，也只有這樣，煤礦行業(yè)的安全生產(chǎn)才有保障。

（二）煤礦地質(zhì)測量工作與煤礦安全生產(chǎn)密切相關(guān)

在進(jìn)行煤礦作業(yè)時，由于煤礦行業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的復(fù)雜性，涉及的環(huán)節(jié)也比較多，再加上煤礦地質(zhì)條件也是經(jīng)常變化的。不斷移動的煤礦工作面，給煤礦生產(chǎn)帶來了很多不安全的生產(chǎn)因素，如水害、頂板事故、有毒有害氣體等，這些不安全的生產(chǎn)因素會時時刻刻威脅到煤礦工人的生命安全。通過煤礦地質(zhì)的測量，可以對巷道的方向、位置、斷面規(guī)格、坡度進(jìn)行跟蹤治療，這樣可以盡可能多的發(fā)現(xiàn)威脅煤礦生產(chǎn)的因素。對煤礦的地質(zhì)進(jìn)行測量，還可以了解煤礦周邊水源的地點(diǎn)和空間位置，這樣就能有效的防止由于煤礦周邊水源侵入而形成的透水事故，為煤礦的安全生產(chǎn)提供多一分保障。

三、煤礦地質(zhì)測量工作的要點(diǎn)

煤礦地質(zhì)測量工作在煤礦生產(chǎn)中是非常重要的，然而，隨著時代的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，傳統(tǒng)的煤礦地質(zhì)測量的方法已經(jīng)不能滿足煤礦生產(chǎn)的現(xiàn)代化需要。因此有必要利用更先進(jìn)的技術(shù)對煤礦的地質(zhì)進(jìn)行測量。

（一）空間信息系統(tǒng)在煤礦地質(zhì)測量中的應(yīng)用

我國的煤礦企業(yè)與其他現(xiàn)代化國家相比，其信息化的基礎(chǔ)設(shè)備就顯得比較落后，煤礦生產(chǎn)的部門聯(lián)系不密切，不能及時交流發(fā)現(xiàn)的問題，再加上煤礦生產(chǎn)的動態(tài)性，導(dǎo)致我國的煤礦行業(yè)的信息化與網(wǎng)絡(luò)化的滯后。近年來，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，煤礦行業(yè)也步入一個信息化和數(shù)字化的時代。信息化和數(shù)字化對煤礦的發(fā)展有著舉足輕重的地位。

煤礦測量的地質(zhì)資料是一個與空間位置有著緊密聯(lián)系、動態(tài)變化的、活躍的信息，該信息具有不確定性。如果不弄清楚煤礦的地質(zhì)，就很容易導(dǎo)致礦井出現(xiàn)淹水或者是煤塵瓦斯的爆炸事故的發(fā)生，會對煤礦企業(yè)造成很大的損失，同時也會威脅到煤礦工人的生命。如果還是使用傳統(tǒng)的人工檢索和處理煤礦的地質(zhì)信息，就很難滿足煤礦信息化生產(chǎn)與現(xiàn)代化管理的需要。因此，應(yīng)該將空間信息系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于煤礦地質(zhì)測量的工作。空間信息系統(tǒng)在煤礦地質(zhì)測量工作的應(yīng)用主要表現(xiàn)在其可以在測量地質(zhì)時，將煤礦測量的地質(zhì)信息進(jìn)行數(shù)字化，對測量部門進(jìn)行信息化。空間信息系統(tǒng)可以對煤礦地質(zhì)的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行自動化的管理，還可以自動生成煤礦地質(zhì)測量所需的基礎(chǔ)圖件。空間信息系統(tǒng)可以快速的分析和決策礦井下的突發(fā)事件。

空間信息系統(tǒng)是由煤礦地質(zhì)測量平臺、煤礦地質(zhì)測量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、煤礦地質(zhì)測量的圖形與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、煤礦地質(zhì)測量3D模擬系統(tǒng)等組成。空間信息系統(tǒng)可以采集煤礦生產(chǎn)過程中地質(zhì)測量的原始數(shù)據(jù)、也可以對采集到的地質(zhì)資料進(jìn)行分析。因此空間信息系統(tǒng)在煤礦地質(zhì)測量的應(yīng)用已成為一種趨勢。

（二）CAD繪圖技術(shù)在煤礦地質(zhì)測量工作的應(yīng)用

CAD繪圖技術(shù)指利用計(jì)算機(jī)，通過算法和程序來構(gòu)造圖形。其構(gòu)造的圖形可以是已經(jīng)存在的事物，也可以是虛擬的構(gòu)造。CAD繪圖技術(shù)可以通過處理大量地質(zhì)測量數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)的數(shù)據(jù)資料，處理數(shù)據(jù)后系統(tǒng)就可以獲得地質(zhì)的生產(chǎn)信息，進(jìn)而繪制出煤礦生產(chǎn)的圖件，繪制出來的圖件也可以隨著地質(zhì)測量信息的變化而改變。

由于煤礦行業(yè)中不嚴(yán)格的管理、不當(dāng)?shù)牟僮鳌⒁约暗土拥墓こ藤|(zhì)量，在煤礦生產(chǎn)中經(jīng)常會發(fā)生各種各樣的事件。CAD繪圖技術(shù)可以使用計(jì)算機(jī)以一種三維的圖像再現(xiàn)事故發(fā)生的場景，這樣煤礦企業(yè)的管理者就可以在三維圖上尋找事故發(fā)生的原因，這樣就可以采取相應(yīng)的措施對煤礦的安全生產(chǎn)進(jìn)行管理。

（三）CGIS地理信息系統(tǒng)在煤礦地質(zhì)測量中的應(yīng)用

CGIS地理信息系統(tǒng)可以把煤礦地質(zhì)測量的數(shù)據(jù)建立到一個數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)可以自動生成一個生產(chǎn)所需的相關(guān)的圖件，比如采掘工程的平面圖、煤巖層的對比圖等。圖件可以反映煤礦工人的工作狀態(tài)以及設(shè)備實(shí)時運(yùn)行的管理，對煤礦安全生產(chǎn)實(shí)施動態(tài)監(jiān)控。

CGIS地理信息系統(tǒng)以地理空間的數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，采用三維模式，為煤礦產(chǎn)業(yè)提供動態(tài)的地理信息，及時的反映煤礦作業(yè)，可以及時的將檢測到煤礦地質(zhì)信息記錄到數(shù)據(jù)庫。CGIS地理信息系統(tǒng)可以提高煤礦地質(zhì)測量的現(xiàn)代化水平，更為煤礦的安全生產(chǎn)提供重要的保障，也可以減少因?yàn)槊旱V事故造成的經(jīng)濟(jì)損失。

（四）3D模型的構(gòu)建在煤礦地質(zhì)測量中的應(yīng)用

在煤礦地質(zhì)測量中，如果能建立一個3D模型，那么在煤礦生產(chǎn)中就可以對生產(chǎn)的全過程進(jìn)行直接的觀察，如果發(fā)現(xiàn)問題就可以及時更正，這樣就能避免許多必要的事故。但是受數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)生成的影響，目前很多3D模型的軟件還是不能廣泛應(yīng)用于煤礦地質(zhì)的測量。3D模型的構(gòu)建是基于點(diǎn)、線、面、體的設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行構(gòu)建的。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

由煤炭科學(xué)研究院研制的系統(tǒng)MSGIS.0正是基于3D模型構(gòu)建的基礎(chǔ)上研發(fā)的，系統(tǒng)MSGIS.0是由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、3D模型系統(tǒng)、GIS平臺、圖形與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等組成的。系統(tǒng)MSGIS.0可以對煤礦地質(zhì)測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、統(tǒng)計(jì)、制圖、分析等，煤礦行業(yè)通過該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對煤礦的勘探、生產(chǎn)、開采的遠(yuǎn)程管理 。

（五）數(shù)字化制圖技術(shù)在煤礦地質(zhì)測量中的應(yīng)用

數(shù)字化制圖技術(shù)主要是將計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息技術(shù)同現(xiàn)代測繪技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合，最終研發(fā)出的先進(jìn)技術(shù)。當(dāng)前，想使各個行業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，信息化與網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為了必要的先進(jìn)手段，通過企業(yè)的合理應(yīng)用能夠發(fā)揮出巨大的作用。對于數(shù)字化制圖技術(shù)而言，其主要是通過數(shù)字將地球表面的一些空間元素進(jìn)行抽象化，然后利用屬性、圖像以及坐標(biāo)的形式來準(zhǔn)確地描述對象，并找到它們之間的關(guān)系，最終合理的將其聯(lián)系起來，然后直接在具有存儲性能的介質(zhì)上存貯相關(guān)的數(shù)據(jù)文件，在很大程度上提高了生產(chǎn)的效率，并且獲得的成果精度非常安全可靠。伴隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)與地質(zhì)測繪儀器的應(yīng)用逐漸普及，數(shù)字化制圖技術(shù)在諸多的測繪生產(chǎn)以及社會實(shí)踐中也越來越被廣泛的應(yīng)用。

而數(shù)字化制圖技術(shù)在采礦場形狀以及其它形狀地形圖的具體應(yīng)用就是合理的進(jìn)行工程設(shè)計(jì)以及工程規(guī)劃，最終為組織生產(chǎn)提供有力的依據(jù)。并且具體需要做的就是在以礦業(yè)信息數(shù)據(jù)為依據(jù)的基礎(chǔ)之上，合理利用現(xiàn)代的空間分析技術(shù)、知識挖掘技術(shù)、數(shù)字收集技術(shù)、多媒體技術(shù)等其他技術(shù)，最終為礦產(chǎn)的資源進(jìn)行合理的評估、并制定詳細(xì)規(guī)劃、進(jìn)行全面的開拓設(shè)計(jì)、對決策進(jìn)行有效的管理。因此它已經(jīng)成為了仿真模擬與對煤礦地質(zhì)測量過程進(jìn)行分析的強(qiáng)大的技術(shù)平臺與工具。其最終的目標(biāo)就是為了能夠在收集精確詳細(xì)地理信息的基礎(chǔ)之上，對臺階地形圖進(jìn)行合理的驗(yàn)收，有效計(jì)算出每個月的礦巖量，并制定生產(chǎn)驗(yàn)收報表，使煤礦具有高度自動化、信息化，并有效提高工作的效率，最終實(shí)現(xiàn)遙控采礦或者無人采礦的高科技找礦。

當(dāng)前數(shù)字化制圖技術(shù)仍然在不斷向前發(fā)展，并且全站儀也已經(jīng)達(dá)到了普及，以往的三角測量已經(jīng)不能滿足當(dāng)今社會的種種需求，因此逐漸脫離這個舞臺，利用靈活的網(wǎng)或者導(dǎo)線網(wǎng)已經(jīng)獲得了很多的效益，在信息獲取的角度看來，煤礦地質(zhì)測量信息的采集手段也已經(jīng)越來越多：已經(jīng)由傳統(tǒng)的鉆探手段發(fā)展成為了利用高科技來進(jìn)行勘探的手段，所以數(shù)字化制圖技術(shù)已經(jīng)為煤礦地質(zhì)測量帶來了新的生機(jī)，并加快了其發(fā)展的速度。

結(jié)語

煤礦地質(zhì)測量工作直接關(guān)系到煤礦行業(yè)的發(fā)展前景，更加是保障煤礦行業(yè)安全生產(chǎn)的重要因素。隨著時代的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，傳統(tǒng)的煤礦地質(zhì)測量的方法已經(jīng)不能滿足煤礦生產(chǎn)的現(xiàn)代化需要。只有利用更先進(jìn)的技術(shù)對煤礦的地質(zhì)進(jìn)行測量，才能為煤礦的安全生產(chǎn)提供重要的保障，也才能減少因?yàn)槊旱V事故造成的經(jīng)濟(jì)損失。

參考文獻(xiàn)

篇9

1.現(xiàn)代化煤礦生產(chǎn)數(shù)字化管理的優(yōu)勢 

1.1提高管理的有效性 

將生產(chǎn)數(shù)字化管理應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)之中，為管理者的合理決策提供了可靠地數(shù)字支持。好的管理者和符合實(shí)際的科學(xué)的管理決策是煤礦安全生產(chǎn)、獲得效益的重要手段，將數(shù)字化管理應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)之中，管理者可以及時掌握煤礦產(chǎn)量的相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)變化分析未來煤礦市場的發(fā)展趨勢，從而第一時間內(nèi)做出最合理的決策，指導(dǎo)煤礦進(jìn)行科學(xué)生產(chǎn)，保證煤礦的市場占有率，獲得合理的收益。同時科學(xué)管理能夠調(diào)動每一個生產(chǎn)工人的積極性，提高工人的工作熱情，提高勞動生產(chǎn)率，為煤礦創(chuàng)收提供堅(jiān)實(shí)的群眾基礎(chǔ)。 

1.2增加煤礦生產(chǎn)的安全性 

安全生產(chǎn)是每一位管理者最大的追求之一，將數(shù)字化管理引進(jìn)到現(xiàn)代化煤礦生產(chǎn)之中，將能夠極大地提高煤礦安全管理的水平。應(yīng)用數(shù)字化管理后，煤礦管理者可以在第一時間內(nèi)獲得各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的畫面，及時的對一些存在潛在危險的操作行為進(jìn)行制止，對一些已經(jīng)出現(xiàn)危險的環(huán)節(jié)進(jìn)行及時合理的補(bǔ)救，保證生產(chǎn)勞動者的人身安全，減少不必要的安全損失。同時，也可以及時掌握各種設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，及時對出現(xiàn)問題的設(shè)備進(jìn)行維修或保養(yǎng)，從根本上預(yù)防安全問題的出現(xiàn)。 

1.3獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益 

優(yōu)秀的管理者能夠充分的應(yīng)用每一份現(xiàn)有資源，進(jìn)行最大化的資源利用，最大程度上獲得經(jīng)濟(jì)效益。將數(shù)字化管理應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)之中，管理者可以及時的對每一份人力物力進(jìn)行最合準(zhǔn)確的把握，充分發(fā)揮每一個人的潛質(zhì)和每一分資源的潛在價值，同時減少不必要的人力資源的浪費(fèi)，減少人工因素對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的影響，避免一些完全沒有意義的資源人員浪費(fèi)，積少成多，煤礦生產(chǎn)在數(shù)字化管理的作用之下，所獲得的經(jīng)濟(jì)效益一定是最大化的。 

2.如何更好實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化煤礦生產(chǎn)數(shù)字化管理 

2.1加快信息數(shù)字化的腳步 

煤礦生產(chǎn)者如果想提高自身煤礦生產(chǎn)的數(shù)字化管理水平，就必須加快引進(jìn)先進(jìn)的數(shù)字管理系統(tǒng)。利用計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、人工智能等先進(jìn)的技術(shù)，進(jìn)行管理方法、管理技術(shù)、管理手段的創(chuàng)新。全面提高自身的管理效益和管理水平，依托管理上的優(yōu)勢獲得管理效益。 

2.2管理者要與時俱進(jìn) 

沒有管理者，企業(yè)便不會存在。優(yōu)秀的煤礦管理者能夠?yàn)槊旱V生產(chǎn)制定合理的目標(biāo)，制定戰(zhàn)略計(jì)劃，為未來的煤礦生產(chǎn)提供方向上的指導(dǎo)。如果管理者想提高煤礦生產(chǎn)的數(shù)字化管理水平，就必須不斷的更新自己的管理觀念，與時俱進(jìn)，積極引進(jìn)相關(guān)技術(shù)和相關(guān)領(lǐng)域的人才，大力推廣數(shù)字化管理在煤礦生產(chǎn)之中的應(yīng)用。一旦管理者能夠從自身進(jìn)行觀念上的轉(zhuǎn)變，上行下效，員工們也會進(jìn)行及時的觀念更新，提高自身的專業(yè)素養(yǎng)。管理者與員工共同努力，一定會使得煤礦生產(chǎn)的數(shù)字化管理獲得質(zhì)的飛躍，使煤礦永葆活力和創(chuàng)造力，在激烈的市場競爭中立于不敗之地。 

2.3引進(jìn)優(yōu)秀的數(shù)字化管理人才 

人才是當(dāng)今世界競爭的核心，擁有眾多的優(yōu)秀人才，是企業(yè)在競爭中立于不敗之地的關(guān)鍵所在，在科技高速發(fā)展的今天，為了達(dá)到聚集人才、匯聚智慧、推動自身發(fā)展的目的，各行各業(yè)都在“不擇手段”的吸引本行業(yè)的優(yōu)秀人才。煤礦管理者如果想要提高自身的數(shù)字化管理水平，就必須不斷加快引進(jìn)數(shù)字化管理人才的步伐。優(yōu)秀的數(shù)字化管理人才具有較高的專業(yè)素養(yǎng)和道德素養(yǎng)，能夠在第一時間掌握先進(jìn)的數(shù)字化管理技術(shù)和管理手段，將其應(yīng)用到實(shí)際的數(shù)字化煤礦生產(chǎn)管理之中。同時他們也會不斷的進(jìn)行自我糾正和學(xué)習(xí)，保證自身技術(shù)的先進(jìn)性，為煤礦創(chuàng)造收益提供技術(shù)支持。所以，煤礦管理者必須加快引進(jìn)數(shù)字化管理的人才，為管理隊(duì)伍注入新鮮的血液，進(jìn)行管理隊(duì)伍的建設(shè)與完善，提高管理質(zhì)量。 

2.4加快生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新 

篇10

中圖分類號：X752 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

引言

進(jìn)入21世紀(jì)以來，信息技術(shù)的快速發(fā)展和浪潮般的推廣應(yīng)用，為礦山企業(yè)帶來了機(jī)遇，也帶來了壓力。一方面，隨著礦產(chǎn)資源消費(fèi)的急劇增長和開采加工難度的日益增大，促使采礦逐漸走向數(shù)字化和智能化；另一方面，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、自動化技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)字視頻技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)的發(fā)展，煤礦信息化正向信息擴(kuò)展、高度集成、綜合應(yīng)用、自動控制、預(yù)測預(yù)報、智能決策的方向發(fā)展。煤礦企業(yè)對信息化建設(shè)越來越重視，且大部分建設(shè)了以光纜為基礎(chǔ)的高速企業(yè)網(wǎng)，開發(fā)了管理信息系統(tǒng)、采礦生產(chǎn)運(yùn)輸自動化系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng) 與internet網(wǎng)對接并建立了網(wǎng)站系統(tǒng)。特別對于井工礦企業(yè)，如何去創(chuàng)新出自己的數(shù)字化管理之路，已經(jīng)越來越成為一個重要和迫切的研究課題。

煤礦數(shù)字化簡介及意義

煤礦數(shù)字化，又稱數(shù)字礦山，是由數(shù)字地球的定義延伸而來，即在礦山范圍內(nèi)以三維坐標(biāo)信息及其相互關(guān)系為基礎(chǔ)而組成的信息框架，并在該框架內(nèi)嵌入所獲得的信息的總和。煤礦所能獲取的信息可劃分為固有信息和動態(tài)信息2個層面，固有信息包括礦井原始數(shù)據(jù)(地質(zhì)、測量、鉆孔)和煤層、圍巖、井巷等地質(zhì)體空間信息；動態(tài)信息包括采掘、通風(fēng)、運(yùn)輸、供電、給排水等生產(chǎn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及其裝備信息，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的信息(設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境、人員)，專業(yè)分析輔助決策信息，生產(chǎn)經(jīng)營管理信息。這些信息在煤礦地質(zhì)勘探、規(guī)劃設(shè)計(jì)、建井施工、生產(chǎn)經(jīng)營管理各環(huán)節(jié)中產(chǎn)生,具有持續(xù)產(chǎn)生、共享利用、多源異構(gòu)的特征，所以分析礦山信息的構(gòu)成、產(chǎn)生過程、獲取手段、表現(xiàn)方式,建立礦井基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)倉庫，開發(fā)數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺，實(shí)現(xiàn)礦井固有信息和內(nèi)嵌動態(tài)信息的認(rèn)知、獲取、表達(dá)、處理、共享、可視化、傳輸和使用等過程的數(shù)字化是建設(shè)煤礦數(shù)字礦山的主要內(nèi)容，最終發(fā)展目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)礦山資源與開采環(huán)境數(shù)字化、技術(shù)設(shè)備智能化、生產(chǎn)過程控制可視化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、生產(chǎn)管理與決策科學(xué)化。

數(shù)字化礦山建設(shè)過程是提高生產(chǎn)經(jīng)營管理水平、轉(zhuǎn)換經(jīng)營機(jī)制、促進(jìn)管理現(xiàn)代化、建立現(xiàn)代企業(yè)制度、 提高經(jīng)濟(jì)效益、 促進(jìn)安全生產(chǎn)的完善過程；也是煤炭行業(yè)實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)、跨行業(yè)和實(shí)施大集團(tuán)戰(zhàn)略、走可持續(xù)化發(fā)展道路的技術(shù)保障。煤炭工業(yè)數(shù)字化建設(shè)， 可提高煤礦企業(yè)安全管理的預(yù)測預(yù)判和預(yù)防預(yù)控能力， 推動安全從靜態(tài)管理向動態(tài)管理、從被動管理向主動管理、從程序管理向工序管理的轉(zhuǎn)變， 是保障煤礦安全生產(chǎn)的必然選擇和重要途徑。

煤礦數(shù)字化發(fā)展現(xiàn)狀

我國的煤炭工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，但與國際上發(fā)達(dá)國家相比，我國煤炭企業(yè)普遍存在兩個方面的不足：一是煤礦總體裝備技術(shù)水平，尤其是系統(tǒng)的整體有效性、信息化水平不高；二是煤礦生產(chǎn)事故較多，造成國家財產(chǎn)和人民生命的嚴(yán)重?fù)p失。我國煤炭工業(yè)數(shù)字化進(jìn)程起步較早，但 90 年代煤炭行業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益下滑， 數(shù)字化進(jìn)程極大受挫。隨著煤炭行業(yè)的復(fù)蘇，煤炭企業(yè)數(shù)字化意識有了很大的提高，數(shù)字化管理體系、信息安全體系逐漸形成，數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)展較快，數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐加快。

從煤礦數(shù)字化的內(nèi)涵和發(fā)展目標(biāo)來看，實(shí)際上目前我國煤礦完全意義上的數(shù)字化還沒有建成，究其原因主要有以下幾個方面：（1）煤礦數(shù)字化是一個復(fù)雜的巨系統(tǒng),涉及煤礦地質(zhì)勘探、規(guī)劃設(shè)計(jì)、建井施工、安全生產(chǎn)、經(jīng)營管理的全過程，許多信息需要持續(xù)利用共享，然而各環(huán)節(jié)信息化方式和水平不同，數(shù)據(jù)格式兼容性差，信息不能重復(fù)利用，信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重；（2）我國煤礦數(shù)字礦山仍處于初級發(fā)展階段，成熟的能夠統(tǒng)一管理和集成空間信息、實(shí)時動態(tài)信息和管理信息的基礎(chǔ)平臺還未見報道，分析原因主要與開發(fā)商所涉及專業(yè)有關(guān)。目前，直接推動煤礦數(shù)字礦山發(fā)展的相關(guān)專業(yè)開發(fā)商有3類：一類為煤礦地質(zhì)測量系統(tǒng)開發(fā)商，他們從早期的矢量化成圖系統(tǒng)，逐步發(fā)展完善成具有煤礦專有功能的地質(zhì)測量系統(tǒng)，有的還集成了一定的管理功能，這類開發(fā)商自稱是數(shù)字礦山的領(lǐng)跑者；其次是煤礦自動化系統(tǒng)集成商，他們從早期的煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)，發(fā)展到今天集成的全礦井綜合自動化系統(tǒng)，將礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)時信息掌握在手，這類開發(fā)商自稱是數(shù)字礦山的實(shí)踐者；第三類是煤礦信息管理的開發(fā)商，他們從煤礦辦公自動化、運(yùn)銷、設(shè)備及勞資等管理模塊入手，將煤礦各業(yè)務(wù)科室的管理流程信息化。由于這3類開發(fā)商涉及煤礦不同的業(yè)務(wù)部門，各自所采取的技術(shù)路線、應(yīng)用平臺千差萬別，造成目前各類系統(tǒng)難以整合、信息資源無法共享,很難形成統(tǒng)一的空間信息、實(shí)時信息和管理信息平臺；（3）在技術(shù)層面能承載數(shù)字礦山海量信息平臺的技術(shù)首選3DGIS，而3DGIS理論與煤礦對數(shù)字礦山適用性的客觀需求差距較大。數(shù)字礦山需要3DGIS作為框架支撐技術(shù)，而3DGIS技術(shù)只在三維可視化渲染引擎方面比較成熟，在通用的三維建模算法、三維空間分析、三維空間信息存儲引擎等關(guān)鍵技術(shù)方面仍在探究階段，通用的商用3DGIS平臺還沒有出現(xiàn)。但煤礦建設(shè)數(shù)字礦山不僅要求可視化地進(jìn)行三維模擬和虛擬再現(xiàn)礦井生產(chǎn)環(huán)境及相關(guān)現(xiàn)象，更主要是能夠仿真化地模擬分析礦井采煤、掘進(jìn)、供電、運(yùn)輸、通風(fēng)、給排水等生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行過程和災(zāi)變過程，實(shí)時采集相關(guān)環(huán)境與工況參數(shù),按照各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行原理進(jìn)行空間分析，最后實(shí)現(xiàn)自動化地預(yù)警礦井災(zāi)害和啟動安全預(yù)案，為安全生產(chǎn)起到真正的輔助決策作用，由此可見,3DGIS支持與實(shí)際需求有一定差距；（4）煤礦所處的環(huán)境復(fù)雜、不確定因素多、相關(guān)專業(yè)多、生產(chǎn)系統(tǒng)工藝復(fù)雜、技術(shù)設(shè)備智能化水平低、采掘現(xiàn)場的許多工況參數(shù)尚無法獲取,這些都制約數(shù)字礦山的發(fā)展。

從以上分析可見，我國煤礦數(shù)字礦山的發(fā)展并不是一朝一夕的事情，需要各專業(yè)協(xié)同發(fā)展，需要解決技術(shù)設(shè)備智能化、3DGIS支撐技術(shù)、不同來源信息的自動采集技術(shù)、多源異構(gòu)信息的集成融合技術(shù)、三維建模及可視化技術(shù)、空間和屬性數(shù)據(jù)的集中或分布組織管理及共享技術(shù)、基礎(chǔ)信息的分析處理、基礎(chǔ)信息的工程應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)。這些技術(shù)發(fā)展并不平衡，有一個逐步發(fā)展的過程，所以數(shù)字礦山的建設(shè)也需要循序漸進(jìn)地推進(jìn)。根據(jù)煤礦客觀需求和當(dāng)前技術(shù)水平，筆者認(rèn)為構(gòu)建以礦山空間信息描述為主框架，整合煤礦安全生產(chǎn)實(shí)時信息和管理信息的煤礦數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺是數(shù)字礦山發(fā)展之路的一個里程碑。制定數(shù)字礦山信息描述標(biāo)準(zhǔn)和面向第三方的標(biāo)準(zhǔn)接口已成為各類開發(fā)商的共識。

4技術(shù)路線

4.1信息規(guī)范和接口標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)字礦山包含礦井范圍內(nèi)所有信息的集合。其必是一個多源異構(gòu)的集成平臺，研究平臺內(nèi)信息的定義、描述標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以及各系統(tǒng)間的接口技術(shù)規(guī)范是數(shù)字礦山優(yōu)先要研究的內(nèi)容。因此，制定我國數(shù)字礦山的信息規(guī)范和接口標(biāo)準(zhǔn)是數(shù)字礦山健康發(fā)展的關(guān)鍵。

設(shè)備智能化

終端設(shè)備的智能化是指該設(shè)備具有完備的檢測( 設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和空間位置) 和控制執(zhí)行功能，并能通過接口與第三方進(jìn)行信息交互，隨著技術(shù)的發(fā)展，礦井裝備智能化有了一定的改善，但總體水平比較低，礦井生產(chǎn)的主要設(shè)備如綜采和綜掘成套裝備的電控智能化只在電液控制方面有所突破，綜采工作面的采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)等主要設(shè)備智能化程度較低，相關(guān)工況參數(shù)難以獲取。主要設(shè)備的智能化是數(shù)字化礦山基礎(chǔ)。

高速傳輸網(wǎng)絡(luò)

由于煤礦生產(chǎn)包含采掘、運(yùn)輸、提升、供電、通風(fēng)和排水等多個環(huán)節(jié)，就決定了礦井監(jiān)測、控制子系統(tǒng)異構(gòu)的特征，集成和整合子系統(tǒng)需要統(tǒng)一的傳輸平臺，而可靠穩(wěn)定的礦井高速網(wǎng)絡(luò)是傳輸平臺的首選。隨著信息技術(shù)發(fā)展，工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)、無源光網(wǎng)絡(luò) ( GEPON) 、SDH 等技術(shù)廣泛應(yīng)用于煤礦，承擔(dān)礦井?dāng)?shù)據(jù)、圖像和語音的實(shí)時傳輸任務(wù)，但工作面、掘進(jìn)巷道等地方是網(wǎng)絡(luò)覆蓋和高速接入的難點(diǎn)，這些地方恰恰是數(shù)字礦山信息的重要節(jié)點(diǎn)，高速接入、傳輸這些節(jié)點(diǎn)的信息目前是礦井高速網(wǎng)絡(luò)的短板。因此，礦井末端節(jié)點(diǎn)的高速接入和傳輸技術(shù)是數(shù)字礦山研究的重點(diǎn)，各種無線傳輸技術(shù) ( WIFI、ZigBee) 、光纖傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、專業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù)的研究已成為研究的熱點(diǎn)。

多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成和共享

把不同來源的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過XML、Web Services 等技術(shù)集成融合在煤礦數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺，通過建立基礎(chǔ)信息平臺數(shù)據(jù)中心的礦用對象管理中心，以礦用對象庫的形式共享空間數(shù)據(jù)和實(shí)時數(shù)據(jù)，供礦井可視化、各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)使

用。重點(diǎn)要解決數(shù)據(jù)的存儲引擎、數(shù)據(jù)的訪問機(jī)制問題。

4.5 基于3DGIS的礦井綜合信息管理平臺

數(shù)字礦山必須建立具有礦山特征的專業(yè) 3DGIS平臺，重點(diǎn)解決三維空間模型描述方法、三維模型數(shù)據(jù)存儲管理引擎、可視化渲染引擎、三維空間場景要素組織管理、模型交互編輯操作、通用基本要素建模算法、空間基本分析等技術(shù)問題。

首先應(yīng)用三維地理信息技術(shù)建立的復(fù)合地質(zhì)數(shù)據(jù)庫和礦井真三維空間地質(zhì)模型建立生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)、地質(zhì)測量子系統(tǒng)、礦井三維空間地質(zhì)建模、信息查詢及輸出模塊、采掘信息管理子系統(tǒng)、生產(chǎn)與礦井儲量分類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)輸出模塊、運(yùn)輸及生產(chǎn)保障信息子系統(tǒng)。擬采取的技術(shù)路線為：①從礦區(qū)層面的地測空間數(shù)據(jù)入手，按空間數(shù)據(jù)的幾何特征和業(yè)務(wù)門類進(jìn)行分類組合，并按國標(biāo)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建立統(tǒng)一的編碼系統(tǒng)。②根據(jù)業(yè)務(wù)門類或指定主題，按照“不重不漏、留有余地”的原則，規(guī)劃、構(gòu)建礦區(qū)層面的數(shù)據(jù)倉庫。每一個主題可對應(yīng)一個子倉庫，如地質(zhì)、采礦、運(yùn)輸及保障等，每一個子倉庫可與一個或幾個分布在各礦的操作型數(shù)據(jù)庫相連。③不論某空間要素分布在何處，也不論其原始記錄數(shù)字化與否，皆應(yīng)通過信息平臺的構(gòu)建，使每一個地測空間要素都對應(yīng)一個體現(xiàn)上述綜合特征的標(biāo)識碼。該標(biāo)識碼及其對應(yīng)的空間要素的所有信息可以分布式地存放在己有的操作型數(shù)據(jù)庫中，也可以存放在新建的數(shù)據(jù)子倉庫或礦區(qū)層面的數(shù)據(jù)倉庫中。④憑借數(shù)據(jù)倉庫特有的“向下探察技術(shù)”，首先要能夠根據(jù)標(biāo)識碼從散布在數(shù)據(jù)倉庫里的海量數(shù)據(jù)中“找到”所需數(shù)據(jù)，然后通過適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換機(jī)制“打開”該數(shù)據(jù)，使之能為特定的研究目標(biāo)所用。⑤根據(jù)三維GIS理論和方法，運(yùn)用空間分析、虛擬現(xiàn)實(shí)、WebGIS等技術(shù)，構(gòu)建真三維空間實(shí)體模型，動態(tài)模擬地質(zhì)體變化、采掘過程、運(yùn)輸過程。⑥建立多維地測繪圖系統(tǒng)。⑦建立數(shù)據(jù)倉庫及處理結(jié)果的網(wǎng)上數(shù)據(jù)接口、界面，使用戶不僅能通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)二維或三維的顯示和輸出,而且可以借助多維地測繪圖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快速成圖。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)專業(yè)分析處理

數(shù)據(jù)必須經(jīng)過處理才能增值利用，所以數(shù)字礦山必須支持豐富的數(shù)據(jù)處理方法庫，一般處理方式有數(shù)據(jù)本身的統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)挖掘和專業(yè)處理分析。專業(yè)分析處理需要研究采掘、供電、運(yùn)輸、通風(fēng)、給排水等各生產(chǎn)子系統(tǒng)的工作運(yùn)行原理，然后研究建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型 ( 比如通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算) ，制訂良好的訪問接口，為其他應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)。

業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)

數(shù)字礦山通過開發(fā)豐富的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)體現(xiàn)其實(shí)用價值，業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)需要研究具體業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)使用流程，對數(shù)據(jù)專業(yè)分析處理的時機(jī)、數(shù)據(jù)可視化的方式等，另外更重要的是要考慮用戶操作界面的友好性和功能的適用性，真正為輔助礦井的生產(chǎn)經(jīng)營管理真正起到作用。

結(jié)語

綜上所述，數(shù)字礦山需要在企業(yè)高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下建立一套集礦井基礎(chǔ)數(shù)據(jù) ( 空間、屬性) 實(shí)時有效采集、準(zhǔn)確傳輸、存儲管理、科學(xué)分析、可視化表現(xiàn)、自動化控制、智能化預(yù)警和信息反饋的礦井綜合自動化安全生產(chǎn)系統(tǒng)。需要建立以礦井監(jiān)控數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以礦用對象庫為核心的統(tǒng)一的數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺，構(gòu)建煤礦按生產(chǎn)系統(tǒng)劃分主題的具有完整內(nèi)涵的煤礦數(shù)據(jù)倉庫；開發(fā)具有煤炭行業(yè)特征的專業(yè)化 3DGIS 支撐平臺，為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的組織管理和可視化提供機(jī)制和保證； 基于數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺開發(fā)以礦井安全生產(chǎn)、經(jīng)營管理為核心業(yè)務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)，但是，數(shù)字礦山建設(shè)是一個長期的實(shí)踐過程，不能單純完全依靠技術(shù)手段來解決一切問題，人與組織的參與同樣至關(guān)重要。其次，數(shù)字礦山建設(shè)必備的條件是人才的供給，所以人才建設(shè)也是數(shù)字礦山得以成功應(yīng)用和實(shí)施的關(guān)鍵，總之，數(shù)字礦山建設(shè)是一個長期的過程，必須有強(qiáng)大完善的先行規(guī)劃，整體部署，分步實(shí)施，最終實(shí)現(xiàn)礦山資源與開采環(huán)境數(shù)字化、技術(shù)設(shè)備智能化、生產(chǎn)過程控制可視化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、生產(chǎn)管理與決策科學(xué)化的發(fā)展目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：