水泥原料矿山信息化建设及问题范文

1水泥原料矿山信息化建设

1.1建设思路

水泥原料矿山信息化系统主要采用数字化、信息化、网络化等技术手段，建设对矿山地测采信息、生产日常管理、生产监控、车辆信息管理、调度指挥等过程的数字化、可视化、实时化与准确化的生产辅助管理指挥平台，以支撑生产管理人员和技术人员开展工作。矿山信息化系统主要功能包括：能够实现对集团下属各水泥矿地形地貌、各矿上报数据、无人机采集航拍数据进行可视化展示；（1）能够快速实现对矿山三维地理环境、矿区精细场景、地测采信息的可视化建模并实施相应的技术管理；（2）能够对矿山开采变化情况进行定期监测和实时数据采集；（3）能够对生产数据、生产设备运行情况等进行计算和仿真；（4）能够对矿区工作情况实时全天候监控和预警；（5）能够对矿山信息进行综合管理。矿山信息化系统采用4层架构模式，分别为支撑环境（软件支撑环境、硬件设备平台等）、数据层（基础数据、业务数据等）、服务层（可视化服务、计算服务、数据服务等）及应用层（满足矿山开采生产指挥管理业务的应用系统和应用模式）。其中：

（1）支撑环境层：以WindowsXP操作系统和高性能计算机系统、存储系统及通讯系统为依托构建基础支撑运行环境，以标准C++语言为开发集成手段进行系统定制与开发；

（2）数据层：将矿山基础地理数据、矿产资源信息、矿山开采信息、视频监控信息、挖掘进度信息、矿区设备设施人员信息等进行管理和集成应用；

（3）服务层：主要实现在综合数据信息支持下，为管理人员、技术人员提供数据使用服务；

（4）应用层：应用层以人机交互操作为主，实现集团化数字矿山管理、矿区智能生产监控、矿区生产环境数据服务等业务应用。

1.2系统组成

依据对矿山信息化系统的建设需求与建设目标的分析，水泥原料矿山信息化系统主要由4部分构成，即地矿信息模拟仿真与技术管理系统、虚拟现实系统、生产监控与车辆信息管理及调度指挥系统、日常生产管理系统。

（1）地矿信息模拟仿真与技术管理系统。

利用矿山地理信息数据、模型数据以及用户提供的地质规划等数据，构建矿山三维可视化环境，并将各类要素进行可视化集成，形成可视化的矿山生产作业环境。在上述三维数字化地矿信息平台上，构建数字配矿系统，结合矿山开采生产指标要求，确定不同采场、不同台段、不同采矿工作面间的采装比例，实现矿山生产中优质矿石与劣质矿石、高品位矿石与废石的合理搭配，变废为矿。最终达到建设“零排放”、“零污染”、“可持续发展”的绿色矿山的建设目标。

（2）虚拟现实系统。

矿山精细场景构建平台，利用高精度DEM数据、无人机航拍数据、道路网等地理信息数据快速构建高度逼真的精细三维场景，为数字配矿子系统、矿区智能视频监控子系统、车辆信息采集与调度子系统、日常生产管理等提供模拟仿真平台。

（3）生产监控与车辆信息管理及调度指挥系统。

基于精细场景构建模块，利用矿区三维建筑模型及无人机采集的高分辨率的航拍数据快速构建矿区精细基础三维场景。在矿区精细基础三维场景之上，利用视频监控和无线网络手段，建立对矿区的工作环境、设施设备、工作人员等监控和预警报警，确保生产安全有序开展。在矿区精细基础三维场景之上，矿区开采智能调度子系统主要利用我国自主研发的北斗定位系统、矿石品位探测仪、称重仪和无线通信等手段，实现对工程车辆位置、行驶里程、开挖工程量、油耗等信息的监控与指挥调度。

（4）日常生产管理系统。

系统针对目前矿山企业日常生产管理中的难点难题，通过信息化的解决方式，为矿山行业日常生产管理带来信息化的管理手段，堵塞生产管理中的漏洞，实现传统管理模式无法达到的及时、完整、海量数据信息处理，提升生产管理效率。通过日常生产管理系统可以实现日常生产数据的及时采集，数据共享，生产统计，自动报表，生产成本、计划跟踪的自动处理，生产状态快速查询等功能，从而把矿山生产管理人员从过去繁重的专业处理、数据处理、统计分析工作中脱离出来，使之将工具核心放到生产管理分析中去，真正提高了企业的生产管理能力与手段。

2水泥原料矿山信息化建设中存在的主要问题

2.1生产模式的不适宜

现在大中型水泥企业矿山主要采用运营模式主要有自备矿山自采方式和自备矿山民采民运方式。自备矿山自采模式中水泥企业自己组织开采，自行控制矿山产量和矿石质量，生产设备选择相对较好，现代化机械化程度较高，但仍有适应信息化所需设备有一定的差距，在信息化建设过程需要对设备进行相应的改造。自备矿山民采民运模式中水泥企业虽有矿山开采权，但是开采工作都是对外承包，由承包商组织开采，承包商负责保质保量向水泥企业提供矿石，承包商为了降低生产成本，获得更多利润，生产工程中采用的设备现代化机械化程度较低，不能完全适应矿山信息化需要。另外承包商多为地方民营企业，专业人员匮乏，管理模式落后，这些都制将约信息化的建设。

2.2专业人员的缺乏

矿山的信息化建设需要大量的专业人才，信息化设备的硬件软件维护，生产模型的建立和维护等等都需要专业人员，但是在水泥原料矿山中，地、测、采的工程专业技术人员相对匮乏，熟练掌握信息技术的人才更加稀少，既精通采矿知识、具有丰富生产管理经验，又具备必要的信息技术知识的复合型人才则几乎为零。又由于水泥原料矿山工作条件艰苦，引进专业人才非常困难，没有人才的信息化建设，无异于纸上谈兵。员工的知识、素质、技能低和专业人员匮乏是制约信息技术在水泥原料矿山应用的一个主要障碍。

2.3生产投入的不足

水泥原料矿山信息化建设需要大量的资金投入，水泥原料矿山开采条件恶劣，矿山粉尘对电气设备、数据采集设备等自动化设备产生腐蚀的影响，这对各种设备提出了更高的要求。不仅如此，大部分水泥原料矿山现行的生产设备都无法直接应用也信息化建设，应进行设备改造甚至更换设备。技术引进，设备更新，信息网络建设，人员培训都需要大量的资金，水泥原料矿山的矿石附加值较低，大量资金投入会使得矿石成本增加，矿山利润降低，多数企业不愿过多的投资。无资金投向信息化建设，使得水泥原料矿山在信息化建设上受到了一定限制。

2.4基础资料的缺乏

地质工作是矿山生产的基础工作，矿山前期的地质工作有地质队完成，地质队提供的地质报告是矿山建设的基础，也是矿山信息化建设中的第一手资料，是建立矿山模型的基础，但现在我国建材矿山的地质工作成果的准确性在逐年下降。很多矿山的地质资料深度不够，或虽然深度已达到要求，但其内部错误不少。地质工作的准确性直接影响到矿山的生产和矿山信息化模型的建立，如配矿系统，是根据地质工作提供的矿石品位和后续监测数据进行统计进行，地质工作的不准确造成矿山全部要边测边采，后续进行模型更新及配矿计算，更新工作量较大、有滞后性，不能体现矿山信息化的优越性。

2.5矿山信息化基础薄弱

水泥原料矿山整体设备相对落后，虽然有些矿山引入信息化元素。如计算机网络只是在管理和财务方面使用。有些矿山使用视频监控系统，这些相对于信息化建设是相当片面的。

作者：吴光玲刘海卫邢利伟李忠元单位：河北省建筑材料工业设计研究院