煤礦綜合自動(dòng)化知識(shí)系列講義

煤礦綜合自動(dòng)化知識(shí)系列講義〔一〕

自動(dòng)化事業(yè)部孟凡強(qiáng)2007年6月

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TeachingMaterialsaboutCoalMineComputerIntegratedSystem目錄“數(shù)字化礦井〞、煤礦信息化、煤礦綜合自動(dòng)化根本概念及內(nèi)容三者關(guān)系控制系統(tǒng)類型第一部分“數(shù)字化〞礦井、煤礦信息化、煤礦綜合自動(dòng)化“數(shù)字化礦井〞、煤礦信息化、煤礦綜合自動(dòng)化概念、內(nèi)容一、“數(shù)字化礦井〞1.1概念“數(shù)字化礦井〞是以礦山系統(tǒng)為原型，以地理坐標(biāo)為參考系，以礦山科學(xué)技術(shù)、信息科學(xué)、人工智能和計(jì)算科學(xué)為實(shí)際根底，以高新礦山觀測(cè)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為支撐，建立起的一系列不同層次的原型、系統(tǒng)場(chǎng)、物質(zhì)模型、力學(xué)模型、數(shù)學(xué)模型、信息模型和計(jì)算機(jī)模型并集成，可用多媒體和模擬仿真虛擬技術(shù)進(jìn)展多維的表達(dá)，同時(shí)具有高分辨率、海量數(shù)據(jù)和多種數(shù)據(jù)的交融以及空間化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化的技術(shù)系統(tǒng)。它是信息化、數(shù)字化的虛擬礦山，是用信息化與數(shù)字化的方法來(lái)研討和構(gòu)建的礦山，是礦山地外表之下的人類工程活動(dòng)的信息全部數(shù)字化之后由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)管理的技術(shù)系統(tǒng)。經(jīng)過它可以了解整個(gè)礦山系統(tǒng)所涉及的信息過程，特別是礦山系統(tǒng)多體之間信息的聯(lián)絡(luò)和相互作用的規(guī)律。

其本質(zhì)分為：一個(gè)層次是將“數(shù)字化礦井〞中的固有信息〔即與空間位置直接有關(guān)的相固定的信息，如地面地形,井下地質(zhì)、開采方案、已完成的井下工程等〕數(shù)字化，按三維坐標(biāo)組織起來(lái)一個(gè)“數(shù)字化礦井〞，全面、詳盡地描寫礦山及礦體；另一個(gè)層次是在此根底上再嵌入一切相關(guān)信息〔即空間位置間接有關(guān)的相對(duì)變動(dòng)的信息，如儲(chǔ)量、平安、機(jī)電、人事、消費(fèi)、技術(shù)、營(yíng)銷等〕組成一個(gè)意義更加廣泛的、多維的“數(shù)字化礦井〞。后一個(gè)層次才是真正的“數(shù)字化礦井〞，而“數(shù)字化礦井〞是需求多個(gè)學(xué)科、高校、科研院所和煤炭企業(yè)的科技人員協(xié)同作戰(zhàn)、長(zhǎng)期斗爭(zhēng)才干實(shí)現(xiàn)的。1.2〞數(shù)字化礦井〞構(gòu)造層次(1)

根底數(shù)據(jù)層。即數(shù)據(jù)獲取與存儲(chǔ)層。數(shù)據(jù)獲取包括利用各種技術(shù)手段獲取各種方式的數(shù)據(jù)及其預(yù)處置；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)包括各類數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)文件、圖形文件庫(kù)等。該層為后續(xù)各層提供部分或全部輸入數(shù)據(jù)。

(2)

模型層。即表述層。如空間和礦物屬性的三維和二維塊狀模型、礦區(qū)地質(zhì)模型、采場(chǎng)模型、地理信息系統(tǒng)模型、虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)化模型等。該層不僅將數(shù)據(jù)加工為直觀、籠統(tǒng)的表述方式，而且為優(yōu)化、模擬與設(shè)計(jì)提供輸入。

(3)

模擬與優(yōu)化層。如工藝流程模擬、參數(shù)優(yōu)化、設(shè)計(jì)與方案方案優(yōu)化等。

1.2〞數(shù)字化礦井〞構(gòu)造層次(4)

設(shè)計(jì)層。即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)層。該層為把優(yōu)化解轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行方案或直接進(jìn)展方案設(shè)計(jì)提供手段。

(5)

執(zhí)行與控制層。如自動(dòng)調(diào)度、流程參數(shù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)與控制、遠(yuǎn)程操作等。該層是消費(fèi)方案的執(zhí)行者。

(6)

管理層。包括MIS

與辦公自動(dòng)化。

(7)

決策支持層。根據(jù)各種信息和以上各層提供的數(shù)據(jù)加工成果，進(jìn)展相關(guān)分析與預(yù)測(cè)，

為決策者提供各個(gè)層次的決策支持。

按功能劃分，“數(shù)字化礦井〞包括六大類系統(tǒng)：數(shù)據(jù)獲取與管理系統(tǒng)、數(shù)字開采系統(tǒng)、礦區(qū)地理信息系統(tǒng)、選礦數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)。其中數(shù)字開采系統(tǒng)是中心系統(tǒng)，也是效率和效益的主要發(fā)明者。

1.3國(guó)內(nèi)〞數(shù)字化礦井〞建立想象1、現(xiàn)狀礦石利用率低勞動(dòng)消費(fèi)率低機(jī)械化程度低規(guī)模小平安可靠性低我國(guó)礦業(yè)還處于機(jī)械化的初級(jí)階段，近十多年來(lái)，與興隆國(guó)家先進(jìn)礦山的差距越來(lái)越大。1.3國(guó)內(nèi)〞數(shù)字化礦井〞建立想象2、想象指點(diǎn)思想抓住機(jī)遇有超越開展的思想有創(chuàng)新的思想根據(jù)本人的實(shí)