论现代矿山数字化生产管理系统规划与实施

【摘 要】随着矿山企业生产规模的扩大和现代信息技术的发展，对矿山企业的生产与管理进行数字化改革成为提高矿山企业自动化、现代化水平的重要途径。然而，在当前的矿山企业中，能够真正做好整体规划，有步骤有计划的推进企业现代化、信息化建设，利用信息化手段将企业做大、做强的案例却着实不多，很多企业在信息化建设中存在很大的困难，很多问题亟待解决。本文就矿山企业数字化生产管理系统的规划与实施进行分析，希望对业内人士能有所帮助。

【关键字】现代矿山；数字化生产管理系统；规划与实施

推动矿山企业数字化进程，以自动化、数字化与智能化来促进我国采矿业的发展与改革，形成高效、安全、绿色、高产的矿业发展模式，是我国采矿业生存和发展的必经之路。利用信息技术、自动控制技术和网络技术将款山的管理网络与控制网络相整合，将作业人员、生产设备、作业信息集中至同一平台上，使相关人员能够以不同的方式了解矿山的运行情况，及时进行科学决策，保证矿山生产的安全有效进行是矿山数字生产管理系统的根本目的。

一、系统设计

矿山数字化生产管理系统应由生产调度模拟系统、生产信息处理系统、数字视频监控系统和决策系统四个统一建于矿山局域网的部分构成。

1.生产调度模拟系统

生产调度模拟系统的主要工作是将矿山设备的工作信息（如工作参数、运行状态、工作量信息等）通过特殊的信号采集终端将收集的信息传递到监控室，显示到监控屏幕上，使调度人员能够及时的了解整个矿山的生产设备的运行状况，掌握各个子系统的工作数据，调度和智慧矿山生产。

2.生产信息处理系统

生产信息处理系统能够根据矿山管理的现状和信息化的要求，结合现代企业管理制度对矿山的管理流程，管理业务进行改进和重构，开发和建设相对应的业务处理流程，实现生产调度和生产计划的计算机化。

3.数字视频监控系统

数字视频监控系统能够通过安装在关键部位的摄像装置监控设备的运行与人员活动，并将视频信号通过电缆传递至总调度室，显示到电视屏幕上，还可通过视频服务器实现视频信号的数字化，进行备份存储并到局域网上。

4.决策支持系统

决策支持系统是数字化生产管理系统的核心所在，该系统能够通过建立分析模型把生产调度模拟系统、生产信息处理系统和数字视频监控系统汇总起来，相关技术人员通过设置访问权限来满足各层对所要查询的信息的需求，辅助决策。

管理信息网是矿山企业的重要基础网络，数字视频监控网络与生产调度模拟网络均集成在该平台上，从而实现决策支持、信息查询和管控一体化。其整体系统架构如下图所示。

5.系统结构

对矿山企业数字花生产管理系统来说，单一的体系架构很难实现整个系统的扩展性、维护性和灵活性，因此，采用客户端-服务器模式与浏览器-服务器模式相结合是较为理想的架构模式。客户端-服务器模式技术较为成熟，能够很好的平衡网络负荷，使应用程序在稳定的网络环境中达到较高的性能。在浏览器-服务器模式下，用户通过web浏览器就可访问图像、文本、声音、剪辑、数据库和视频信息，尤其适合非专业人士使用，用户无需使用插件和动态链接库即可登录服务器，应用程序的升级也只需升级服务器。因此，在生产信息处理和生产调度模拟可使用客户端-服务器与浏览器-服务器相结合的模式，而决策支持系统则使用浏览器-服务器模式。

二、系统实施

矿山数字生产管理系统涵盖了矿山整体生产流程及其他辅助工序，包括数据采集、测量、过程控制、系统集成、生产管理、生产调度和生产作业等，以管控集成为目标，首先构建矿山信息集成平台，实现矿山信息的整体流通、共享，在根据平台要求完善气压子系统的建设与改造，逐步建立全面、完善的信息管理系统。

1.生产调度模拟系统的实施

矿山企业的生产流程（如矿石提升、运输、排水、运输、磨浮、破碎、氰化、充填、冶炼）较为分散，生产器械的分布也较为分散，想要及时了解诸多设备的工作情况和工作参数十分不便。生产调度模拟系统，首先应建立设备检测网络，将矿山的生产步骤如排水、提升、球磨、粗碎、冶炼、浮选、充填的工作信息（如运行状态和处理量信息）通过信号采集设备传送至网络，最终传达至调度室，经特殊处理后显示到屏幕上，方面管理人员能够及时观测到整个矿山的生产运行状态，了解各个子系统的工作情况，科学的调度生产。生产调度系统汇集的信息主要包括两类：模拟数据与开关数据，模拟数据主要包括核子秤上的矿石瞬时流浪与累积流量，大型机械设备的工作电压，料仓料位、低压变化应力应变值；开关数据主要是指设备工作状态，开和关。

2.数字视频监控系统的实施

数字视频监控系统的使用时间较早，但随着相关技术的不断进步，越来越多的新型监控设施也不断得到应用，新旧设备的视频压缩技术也不尽相同，因此对不同的设备进行整合是完善数字监控系统的重要途径。对矿山企业来说，将氰化厂、选矿厂、冶炼厂、保卫科、充填站等监控站的视频信号相整合后通过光缆传送至总监控室，经分配后显示在监控屏幕上，是数字视频监控系统的主要工作流程。

在调度室安装矩阵切换主机、数字录像系统和控制键盘等设备对生产关键环节进行监控，可以通过1/4/16的分屏方式来监控，在进行视频监控录制时，可采用多线程同时录制，将录制的信息实时回放，还可将监控软件安装到计算机上，使有关人员与矿山领导可以在任意计算机上查看集控范围内的工作情况。

3.生产信息处理系统的实施

生产信息处理系统的实施可通过绘图机、大幅面扫描仪及其他配套硬件、软件设施将矿山地质资料录入计算机，建立适合本矿山的矿床模型，制作矿山三维立体演示，并进行剖切和旋转，还可以此检验地勘软件的实用性，为以后的选择提供支持；还应建立数据库，对矿山的生产矿量，地质储量，损失拼花和工程验收进行管理，以提高矿山地勘工作的数字化水平；在生产计划管理方面，可根据矿山经营目标与人力、设备等资源的状况制定适合企业的生产计划来指导生产；在质量检验信息的管理方面，可通过对质检数据和选冶厂监测数据的汇总制定生产日报表，在网络平台上，以方面相关人员及时掌握。

总结

总而言之，矿山生产管理系统的数字化是矿山企业发展的必由之路，只有选择基础条件好，有一定经济技术实力的地下开掘矿山，构建以生产调度模拟系统、生产信息处理系统、数字视频监控系统和决策系统为中心的数字化矿山生产管理系统，才能提高矿山的自动化水平，实现自动化与实时化的结合，实现安全生产，