活动链接：2013年控制网行业专题---自动化助力矿业向数字化发展

    矿产资源是经济社会发展的基础和动力。自建国以来，中国矿业经过半个世纪的快速发展，已建成国有矿山近万座，集体矿山和其他非国有矿山20多万座，年开采矿石量超过50亿吨，从业人员2100万。据统计，2011年全国规模以上矿业企业1.68万个，矿业产值5.86万亿元，占工业总产值的6.94%，中国已跃入世界矿业大国的行列。

   虽然经历高速发展，但随着我国能源资源所面临的问题更加清晰，也就越来越能感觉到既有的增长方式所存在的问题。一方面，受粗放型增长模式和资源依赖型特征局限，我国矿业产能过剩且无法合理利用，根据中国矿业联合会统计，2012上半年，我国煤炭行业固定资产投资达2100亿元，高出全国固定资产投资5%，钢铁行业高出8%，有色金属行业则高出31%，产能过剩问题普遍存在； 另一方面，由于矿业的开采方式和管理方法的落后，安全、节能、效率等问题突出。毫无疑问传统矿业经济的发展模式面临着前所未有的转型挑战。

   如何解决一系列问题，中国工程院院士，我国著名矿山工程设计专家于润沧指出：以远程遥控和自动化采矿为特点的矿山数字化，将成为未来采矿业的大势所趋。

   “数字化矿山”即矿山信息化，就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，及时地为矿业“三层决策”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应，进而提升矿业管理、组织结构、业务流程的变革和延伸。

   事实上，国际上的一些矿业强国，已经在这一领域进行了成功的尝试。 在中国，一些现代化程度较高的矿山已经向这个领域迈出了第一步，但目前尚处于初级阶段。中国矿山在矿山勘察、规划、设计、生产、管理、全过程监控等信息化“软”领域，与发达采矿国家的差距越来越大。

   自20世纪下半叶起，德、英、美、澳等采煤技术先进国家，大力推广自动化、信息化技术，在井上、井下生产、安全等各环节，对主要设备均实现了子系统自动化生产控制和监测，并采用计算机网络技术，将所有子系统通过联网，实现全矿井生产和安全系统的综合控制、监测和监视，使生产效率大大提高，安全状况彻底改善，获得了巨大的效果。国内煤矿数字化的发展过程与国外采煤发达国家相似，走先单机自动化、单个环节的生产过程自动化，再完成全矿井的数字化的发展路线。

   建设数字矿山关键技术包括：

   生产调度与监测监控技术

   生产调度系统是煤矿安全生产管理中的重要手段之一。在地面，它是行政通信系统不可缺少的重要补充部分，因为煤矿生产规程中规定，在地面如绞车房、中央变电站等重点部位要安装行政、生产两套通信设备，保证在一个系统出现故障，另一个系统能满足生产的需要。在井下，生产调度通信系统则是主要的通信手段，井下各生产环节的信息主要通过该系统来传递。生产调度与过程控制建立在综合通讯系统平台上，以实现对人员设备跟踪定位、设备运行状态控制以及视频监视系统和虚拟现实系统，实现对采矿生产调度与过程控制，只有建立了功能完善的生产调度与过程控制系统才可能实现危险作业场所遥控采矿和无人采矿。

   自动化技术和产品将在未来矿业发展中大有所为。未来中国数字化矿山梦想的实现，自动化技术将担当重任。

   安全监控及环境监测技术

   矿山井下生产过程中，主要的危害有岩体破坏、有毒有害气体、火灾等。因此，必须建立起有效的综合安全监控与预警系统。矿山综合安全监控与预警系统采用传感器采集各种数据，安全检测系统采用分布式结构，主要由地面监控主机、数据库服务器、网络终端、图形工作站、通信接口、避雷器、系列监控分站、各种传感器和控制执行器等部分组成。系统显示画面采用文本、图形兼容方式，具有实时多屏显示功能，实时数据存储和各种统计数据存储能力。系统具有自检功能，可对分站、电源、传感器、电缆等设备进行诊断，能报警和记录并自动切断故障支路。

   矿山综合通讯技术

   作为生产管理人员、电机车司机、皮带维护工和其它流动人员的主要通信手段，井下无线通信系统保证了这些人员能够与生产调度室及时取得联系。它具有安装快捷，能在较短时间内形成局部移动通信系统的特点。系统能与矿井行政、生产通信系统实现组网，特别是当井下发生紧急情况时，可为井下提供能及时与地面联系的工具，对抢险的组织非常有帮助。井下／井上通信系统作为生产调度通信系统的补充在矿井生产安全等方面起重要作用，矿山综合通讯同一网络能够同时传输语音、图像、数据等各种信息，使语音、视频、数据三网合一。

   国际上随着实时矿山测量、GPS实时导航与遥控、GIS管理与辅助决策和3DGM的应用，一些大型露天矿山（包括我国的平朔、霍林河矿区）已可在办公室生成矿床模型、矿山采掘计划，并与采场设备相联系，形成动态管理与遥控指挥系统。此外，专家系统、神经网络、模糊逻辑、自适应模式识别、遗传算法等人工智能技术、GPS技术、并行计算技术、射频识别技术以及面向岩石力学问题的全局优化方法、遥感技术等已在智能矿山地质勘探调查与测量、智能矿山设计、智能矿山开采、计划与控制、矿山灾害遥感预报等研究领域得到应用。

   由此可见，自动化技术和产品将在未来矿业发展中大有所为。未来中国数字化矿山梦想的实现，自动化技术将担当重任。本次专题策划特别邀请了致力矿业自动化领域的优秀自动化企业，探讨自动化技术的矿业的应用与发展。  

   摘自《自动化博览》2013年1期