胡建武

摘 要：本文在论述矿山信息建设现状的基础上，分析了现代矿山建设存在的问题。在此基础上，深入透彻感知智慧矿山的高度智能，同时提出了实现智慧矿山的相关途径，对智慧矿山提出技术规范与开采标准。

关键词：智慧矿山 透彻感知 深度互联 高度智能

一、引言

在新时代背景下，各个行业的智慧化发展迅速兴起，以“智慧城市”为代表，在智慧行业里，矿山也将成为其中之一，迎来智慧化建设的浪潮。矿业科技研究在不断的进步，智慧矿山是其中的一个较为前沿的领域，目前智慧矿山的研究还处于起步初级开发阶段。目前，学者们对智慧矿山从定义、框架、标准以及技术等方面进行着探索，做出相关研究，研究核心主要在于矿山在业务领域实现智慧化标准。当今对于智慧矿山的全局智慧化的研究还较为缺少，本文在学者研究成果基础上，从煤矿矿山整体化的智慧实现出发，分析了智慧矿山重要途径和实现智慧化的途径。

二、我国矿山信息化现状与问题

（一）我国矿山信息化建设现状

1、矿山井下网络传输技术。矿山井下传输网络的最早是RS485，经过不断的发展，如今为工业以太网，在技术上实现了质的飞跃。如今煤矿大多采用千兆以上的工业以太网，保障着煤矿数据收集、视频与语音传输，高速传输通道为煤矿信息收集的可行性与实时性做出贡献。除此之外，矿山中无线运输技术也在被广泛应用，具有良好的效果。

2、矿井的自动化应用。当今矿山已经进入全矿井综合自动化阶段，矿井自动化应用经历了单机自动化、单个生产环节自动化等一系列的发展。当前，中国矿山大多利用自动化平台软件，达成各个方面自动化，很容易完成各类环境监测、生产环境自动控制系统整合，管控一体化已经实现。

3、矿井信息化安全。矿井信息化安全从起初的较为单一的监控系统发展为如今各类融合在一起的综合系统，并且开发出相关信息管理系统，与煤矿生产进行结合，建立了对煤矿进行信息管理的自动化系统，系统包括多种信息的监管，是矿山运营的数据保障。

（二）我国矿山信息化建设现有的问题

1、信息化标准制定严重落后。在对矿山进行信息化的建设工作时，对信息化的标准与厂商的系统开发并不能齐头并进，再加上系统繁杂，会造成数据描述，存储格式不同发生排斥，信息集成方式会不一致。

2、多学科的交叉应用较少。理论意义上来讲，矿山的信息系统应包括采矿、安全、地测、机电通信等方面，并对其进行相关的综合性应用，理想层面上来看，需要构建一个集成式的综合性的平台，目前我国矿山还未形成这样的平台。

3、对硬件设施较为看重，对软件设施较为轻视。我国矿山在信息化管理过程中，存在一个很广泛的问题，便是看重硬件，忽视软件，根据调查数据显示根据煤炭行业在信息化建设中，硬件投资比例要远大于软件投资，而对于软件不能得到良好的应用，会导致煤炭行业资源浪费，造成资源并不能合理有效的应用。

三、智慧矿山的主要特征

随着智慧矿山的不断发展与开发，智慧矿山的信息化建设在不断全面。智慧化矿山的特征也在不断突出，总结来看，智慧矿山具有透彻感知、深度互联、高度智能三大特点。透彻感知：智慧矿山运营中会运用不同的设备与技术对矿井的环境与信息进行收集与测试，获取准确有效的信息。深度互联：智慧矿山的人与人之间、人与物之间以及物与物之间都是相互联系的，可以实现无障碍相互之间的沟通。高度智能：智慧矿山具备主动自动感知与分析问题的能力，帮助管理者进行最佳决策，运用深度学习的知识库，对矿山的设计、生产、安全、经营管理等多方面进行控制与调节。包括装备的智能化、決策分析的智能化、知识库的深度学习以及自动运行等内容。

四、实现智慧矿山的措施

（一）确定智慧矿山技术规范与标准。建设智慧矿山的基础便是建设所需的技术规范与标准，因此首先需要对智慧矿山的技术标准与规范进行确立与制定。技术标准与规范主要内容有指标体系、评价标准、数据标准以及数据分类原则、数据分类方法、云计算计算要求等等。

（二）对矿山信息实行全面的数字化。要实现智慧化矿山的全面数字化，必须要有矿山基础信息与基本数据，才可以支撑数字化全面进行，矿山信息的数字化是实现智慧矿山的基本条件之一。无论是在矿山设计方面，还是在矿山实际运行过程中，都应实现矿山地质、测量、生产安全、运输、装车、经营等方面一致、在时间空间参照下实现可收集、传输、储存、分析。

（三）研发推广相关的智能化装备与技术。近几年来，我国政策推出在煤矿等行业机械化换人、自动化减人的政策要求。对于煤炭矿业等危险性较高的产业，进行科技强化安全的行动，行动的重点在于要以机械化的生产去代替一些人工操作，减少危险作业以及人员伤亡，用自动化控制人工操作。对于矿山这样的危险度高的产业，自动化与智能化装备技术的应用是实现智慧矿山的必经之路。

在智能开采煤矿方面，需要对智能化采煤一系列的装备与技术进行透彻的研究，相关的研究有煤炭界面的智能识别、采煤记忆收割、远程地面控制等技术的研究。在煤矿基础信息安全保障方面，需要研究煤矿瓦斯的高分辨灾害源技术、顶板稳定性测试技术、矿井突水灾害源分辨技术等技术。在矿井运输的系统监控方面，当前所应用的设备缺点较多，影响着各个设备自动调节速度的效率，需要进行进一步的改进。需要进行非接触式的高精度的在线称重设备的开发。除了这些之外为了调节生产协调与媒质配比，需要研发在线的煤质检测系统。

五、总结

对于我国来讲，加快智慧矿山的建设，是目前确保煤炭工业高效安全、经济安全、绿色发展的有效途径，也是智慧矿山建设的必经之路。矿业进行科技创新是智慧矿山建设的必然选择，也是矿业发展的前沿方向，同时还是矿业绿色发展的保障。本文通过对智慧矿山的重要特征与实现途径进行了相关的探讨研究，为智慧矿山的发展提供参考。