?????????? "信息化"是現代化礦井的實質。現代化礦井實質上是依賴對礦井地理、生產、安全、設備、管理和市場等方面的信息進行采集、傳輸、處理、應用和提升，達到信息增值的目的。其主要內容包括信息的采集（傳感器與檢測）、信息的傳輸（通信）、信息的處理（計算機）、信息的應用與集成（自動化）等等。信息是未來煤礦企業的重要戰略資源，擁有全面、完整、準確的信息是企業提高生產能力，保證安全，提高管理水平、市場應變能力和競爭能力的重要保障。
??????????? 在這方面美國和澳大利亞的煤炭企業給我們做出了榜樣。自80年代以來，他們在工作面采用計算機（技術）控制的大功率電牽引采煤機、電液控制的液壓支架和具有軟起動功能的刮板運輸機。而在主煤流運輸、礦井供電系統、通風、排水系統、礦井提升系統等方面，均采用計算機（技術）實現工況監測、故障診斷與自動控制，對井下環境安全的各種信息進行實時監測。而這些生產、安全、地理和設備的信息通過網絡（通信線路）實時傳送到地面調度中心，使得煤礦的安全、生產管理決策更便于優化，實現了電子生產；為減少設備及其零配件的庫存量，進一步降低噸煤成本，他們注重供應鏈的管理，大力推進以計算機、網絡和數據庫為基礎的電子供應鏈；面對市場競爭日益嚴峻，他們轉為以市場的客戶為中心，重視客戶關系管理，實現自動配煤，滿足用戶對各種不同煤質的需要，推動電子商務。先進采煤國的煤炭企業正向管控一體化和產供銷一條龍發展，實現企業信息化。
?????????? "數字化"是信息的表達形式，而且是信息最高、最先進的表達形式。由于計算機技術、微電子技術，尤其是網絡技術的飛速發展，許多煤礦的地理信息、生產信息、安全信息、設備工況信息從采集（傳感器）開始，就實現了數字化、網絡化。傳感器在采集信息的同時，它可以對信息進行處理、自校正等等，不僅使被采集的信息更準確，而且可以在一根總線上掛許多個傳感器，使信息傳輸系統更簡便。而被采集的信息不會因傳輸距離和環境使精度受到影響。由于信息是以數字的形式進行采集、處理、傳輸和應用，因此，生產、安全、管理、市場等等信息可以在一個統一的平臺上進行傳輸和交流，使所有的信息能得到更充分的應用，使所采集到的信息得到更大的增值。
?????????? "自動化"（管控一體化）則是現代化礦井的基礎和目的。眾所周知，自動化是指機械設備或生產過程（煤礦包括環境安全）、管理過程（DA、BA）在沒有人的直接參與，經過自動檢測、信息傳輸、信息處理、分析判斷、操縱控制，實現所要達到的目標。信息化（數字化）的信息絕大部分來自于各種生產、工況、安全的自動檢測裝置（傳感器），這些是信息化（數字化）的基礎。反之，由于實現了"信息化"（數字化），可以在地面對礦井的生產設備的工況進行監測和自動控制，可以實時、連續監測各種地理、安全信息，大大減少了井下作業的人數，這不僅可以提高效率，而且可以大大提高煤礦的安全水平。實現了管控一體化之后，把生產、安全和管理有機的融合在一起，在管理層可以實時采集到許多生產、安全的信息，也可以得到許多信息的變化趨勢，為信息化或數字礦山奠定基礎。在此基礎上，利用一些先進的控制理論（如人工智能、專家分析等）建立煤礦安全生產所需的決策支持系統，實現礦井安全、生產和效益的多目標優化。
??????? 三、數字礦山的目標
??????? （1）應用計算機技術、網絡技術、信息技術、控制技術、智能技術和煤礦生產工藝技術，實現企業的經營、生產決策、安全生產管理和設備控制等信息的有機集成。
??????? （2）通過應用軟件，實現經營管理科學化，生產計劃、生產安全調度、生產過程控
??????? 制最優化。
??????? （3）保證煤礦生產安全，提高產量和質量，提高企業經濟效益和競爭能力。
??????? （4）提高對客戶多種要求的響應能力。
??????? "數字化礦井"最終表現為礦井的高度信息化、自動化、高效率、高安全和高效益。
??????? 四、信息集成的七個方面
??????? 前面我們分析過，數字化的核心實質是信息化，價值體現在綜合自動化，因此作為數字化礦井的建設，需要從以下七個方面進行集成化考慮，以 實現從礦井勘探、礦井規劃設計、礦井建設、煤礦生產過程、礦井安全、礦山經營決策的數字化、信息化和自動化。
??????? （1）礦產資源信息和礦山設計、礦井建設及開采過程的數字化、可視化。支撐技術為 GIS、AutoCAD、虛擬現實及數據庫等。
??????? （2）煤礦生產過程監控、全礦井生產安全環境監測、生產過程信息綜合利用等方面的網絡化、自動化和智能化。支撐技術為統一的通訊傳輸網絡、先進的監測與控制技術、信息處理技術、數據庫、專家系統等。
??????? （3）各種檢測儀器儀表、自動化設備在惡劣生產環境中的安全可靠應用與設備間的關聯聯動信息共享。支撐技術為各種傳感與測量技術、計算機與通信技術、大規模半導體集成電路等。
??????? （4）圖像監視和傳輸的數字化、網絡。支撐技術為數字視頻、寬帶網絡技術和圖像識別技術等。
??????? （5）煤炭企業管理信息化及電子商務系統。支撐技術為網絡技術、數據庫、現代企業管理等。
??????? （6）基于信息融合技術滲透到生產、安全與經營各個層面的決策支持系統。支撐
??????? 技術為現代信息處理與融合技術、智能專家系統、現代企業管理等。
??????? （7）礦區信息網絡系統建設等。
??????? 以上各個方面的內容相互交錯、相輔相成，構成了較為完整的煤礦企業信息化和管控一體化。
??????? 五、信息化礦山的架構
???????? 以煤炭生產各個環節的過程監測及自動化控制產生的信息作為信息源，通過現場總線方式自動導入到全集成自動化監測監控平臺；利用網絡將現場控制、監測層的各個子系統、工業電視系統、調度通訊系統、礦井環境與生產監控系統有機地匯接在一起，進行加工處理，形成集數據、圖像、語音為一體的全礦井安全、生產指揮調度監視監控系統；利用統一的數據中心，將生產現場的各種信息源及信息在數據庫中集成化整合，支撐各個管理層面對生產業務數據的不同需求，為經營管理決策提供數據依據，形成企業的專家分析系統及決策支持系統。
??????????? 信息時代是伴隨著網絡技術、數據庫技術的發展而來臨的，而信息時代的礦井自動化也必然是網絡環境下的自動化。
??????? 目前工業控制網絡已經成熟，完全可以在煤礦建立一個統一、開放的網絡平臺，即可做到一個礦井的安全、生產、管理等環節數字、控制、語音、視頻等信息一網打盡（三網合一）。
????????? 六、"數字礦山"在中國的實施
??????????? 隨著信息技術、計算機技術、自動化技術和網絡技術的飛速發展，我國礦山信息化、自動化有了很大的進步，例如許多集團公司和礦建立了局域網、網絡帶寬、結構都比較先進；許多軟件已在網上運行，個別礦山已在實施 ERP；地理信息系統（MGIS）在許多礦井和礦區得到初步應用；而煤礦的主要機電設備都可以實現計算機控制，以計算機和網絡技術為核心的工業現場總線，已用于煤礦安全監測和機電設備的控制，有許多安全、生產、設備工況的信息能通過網絡以數字的形式傳送到地面，少數礦井已實現在地面調度中心集中控制井下大部分設備，應該說實現"數字礦山"已經有一個好的開端。
?????????? 但"數字礦山"或礦山信息化改造是一項多學科集成復雜、長期不斷發展的工作。作者認為中國"數字礦山"的起步工作應注意以下幾點：
??????? 1．煤礦的生產不同于其它行業，它與地理條件、安全因素、開采工藝、機電設備、管理模式、組織結構、市場需求等都有密切的關系。因此，要實現礦山"數字化"，必須多學科、多部門協同作戰。筆者認為目前"數字礦山"多數文章都有一定的片面性，大多是從本學科的角度出發去看問題。
??????? 2．目前我國礦山信息化的發展形式喜人，但許多研究工作落后于生產需要。因為第一種原因，我國學者還未能提出"數字礦山"的正確、完整的模式，許多研究水平較低，不適應"數字礦山"的要求。有的研究還停留在理論階段，離實際應用相差甚遠。因為技術不成熟，用于生產后不是促進生產，而是影響生產，進而影響信息化建設的過程。
??????? 3．"自動化"是"信息化"和"數字化"的目的和基礎。要實現煤礦信息化和數字礦山，首先要把自動化搞上去，把基礎打好。沒有各種傳感器的數字化、網絡化實時采集到各種信息，沒有綜合自動化的網絡平臺將信息傳輸到調度指揮中心，信息化和數字化便是無源之本。沒有各種信息的加工、利用和提升，反饋去控制生產、安全、管理各個系統，實現其自動化、信息化、數字化就失去了意義。
??????? 4．少數礦區的領導者、管理者和工程技術人員，對信息化建設的重要性還認識不足，對用信息技術改造傳統煤炭工業積極性不高，滿足于當前的生產和管理模式，意識不到只要參與市場競爭，就離不開信息化的支持。信息化是煤炭工業繼續發展的強勁動力。
??????? 5．由于煤炭工業部的撤消，煤炭工業信息化處于群龍無首的狀態。目前迫切需要國家有關部門（科技部？國家安全生產管理局？……）召集各方面的專家制訂我國"數字礦山"研究和實施的總體規劃，避免重復投資、低水平重復建設。
??????? 6．"數字礦山"是一個美好的設想，"數字礦山"是礦山未來發展的方向，"數字礦山"是需要經過幾代人的努力才能實現的目標。而信息化、自動化是"數字礦山"最現實、最踏實的基礎。讓我們從基礎做起，為中國"數字礦山"添磚增瓦。
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