12”数字化矿井”.ppt

煤矿综合自动化知识系列讲义（一） 自动化事业部 孟凡强 2007年6月 * The First Part of the SeriesTeaching Materials about Coal Mine Computer Integrated System 目录 “数字化矿井”、煤矿信息化、 煤矿综合自动化 基本概念及内容 三者关系 控制系统类型 第一部分 “数字化”矿井、煤矿信息化、煤矿综合自动化 “数字化矿井”、煤矿信息化、 煤矿综合自动化概念、内容 一、“数字化矿井” 1.1概念 “数字化矿井”是以矿山系统为原型，以地理坐标为参考系，以矿山科学技术、信息科学、人工智能和计算科学为理论基础，以高新矿山观测和网络技术为支撑，建立起的一系列不同层次的原型、系统场、物质模型、力学模型、数学模型、信息模型和计算机模型并集成，可用多媒体和模拟仿真虚拟技术进行多维的表达，同时具有高分辨率、海量数据和多种数据的融合以及空间化、数字化、网络化、智能化和可视化的技术系统。它是信息化、数字化的虚拟矿山，是用信息化与数字化的方法来研究和构建的矿山，是矿山地表面之下的人类工程活动的信息全部数字化之后由计算机网络来管理的技术系统。通过它可以了解整个矿山系统所涉及的信息过程，特别是矿山系统多体之间信息的联系和相互作用的规律。 其实质分为：一个层次是将“数字化矿井”中的固有信息（即与空间位置直接有关的相固定的信息，如地面地形,井下地质、开采方案、已完成的井下工程等）数字化，按三维坐标组织起来一个“数字化矿井”，全面、详尽地刻画矿山及矿体；另一个层次是在此基础上再嵌入所有相关信息（即空间位置间接有关的相对变动的信息，如储量、安全、机电、人事、生产、技术、营销等）组成一个意义更加广泛的、多维的“数字化矿井”。后一个层次才是真正的“数字化矿井”，而“数字化矿井”是需要多个学科、高校、科研院所和煤炭企业的科技人员协同作战、长期奋斗才能实现的。 1.2”数字化矿井”结构层次 (1)?基础数据层。即数据获取与存储层。数据获取包括利用各种技术手段获取各种形式的数据及其预处理；数据存储包括各类数据库、数据文件、图形文件库等。该层为后续各层提供部分或全部输入数据。 (2)?模型层。即表述层。如空间和矿物属性的三维和二维块状模型、矿区地质模型、采场模型、地理信息系统模型、虚拟现实动化模型等。该层不仅将数据加工为直观、形象的表述形式，而且为优化、模拟与设计提供输入。 (3)?模拟与优化层。如工艺流程模拟、参数优化、设计与计划方案优化等。 1.2”数字化矿井”结构层次 (4)?设计层。即计算机辅助设计层。该层为把优化解转化为可执行方案或直接进行方案设计提供手段。(5)?执行与控制层。如自动调度、流程参数自动监测与控制、远程操作等。该层是生产方案的执行者。(6)?管理层。包括MIS?与办公自动化。(7)?决策支持层。依据各种信息和以上各层提供的数据加工成果，进行相关分析与预测，?为决策者提供各个层次的决策支持。按功能划分，“数字化矿井”包括六大类系统：数据获取与管理系统、数字开采系统、矿区地理信息系统、选矿数字监控系统、管理系统、决策支持系统。其中数字开采系统是核心系统，也是效率和效益的主要创造者。 1.3国内”数字化矿井”建设构想 1、现状 ??矿石利用率低 ??劳动生产率低 ??机械化程度低 ??规模小 ??安全可靠性低 我国矿业还处于机械化的初级阶段，近十多年来，与发达国家先进矿山的差距越来越大。 1.3国内”数字化矿井”建设构想 2、构想 指导思想 抓住机遇 有超越发展的思想 有创新的思想 根据自己的实际、做好规划、多学科多方合作 ?? 目标 生产过程控制 安全预警 科学决策 具体思路 生产过程控制 *