康勇

摘 要：智慧矿山是在智能化矿山开采和感知矿山开采的基础上，进一步运用云计算技术、互联网大数据、人工智能技术等优秀科研开发出来的，以深入感知、深层互连、智能化运用为主要特点的矿山开采信息化规划新阶段。依据煤炭工程自身特性和信息化建设规定，从宏观经济设计视角考虑，从整体上明确提出了建设智慧矿山各阶段的指导方针和现阶段要提升的核心技術。

关键词：智慧矿山;规范性理论;核心技术;信息化规划

为融入煤矿产业发展的新趋势、新规定，大力推动智能化系统煤矿建设。智慧矿山建设必须在具体指导理论和核心技术上取得进步。系统健全的思想体系可以为智慧矿山整体规划、设计方案给予理论创新，核心技术的提升是智慧矿山落地式的基础。

1智慧矿山研究

煤炭是我国最大的电力能源支撑点，对全部产业发展起着关键功效。作为国家能源部基础行业，煤炭工程在全球经济新趋势和我国战略布局的需求下，大力推动“两化”结合。现阶段，因为地质构造繁杂，煤巷成藏标准多变，岩石结构力学特性难解及瓦斯涌出等问题，现阶段煤矿采掘仍无法很好地解决生产安全问题、职工职业压力问题、工作面环境防护问题与成本管理问题，这些问题是全领域普遍遭遇的。为高效安全的完成采掘，煤炭工程通过长期性努力，已由纯人工生产制造逐渐向机械自动化发展。自动化技术和初步智能化采掘转变，同时也完成了以数字矿山为基础的感知矿山开采地提升。伴随着新的需求和云计算技术.互联网大数据.物联网技术.现代通信技术日趋完善和应用，煤矿智能化将人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等与现代煤炭开发利用深度融合，形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统，实现煤矿开拓、采掘（剥）、运输、通风、洗选、安全保障、经营管理等过程的智能化运行。

2智能化矿区的组成及特性

对智慧矿山的正确对待是科学研究与实践活动的前提条件。以机械自动化替代人力工作的目标是拓展人身体不同的作用，而“智慧煤矿”则拓宽了人的大脑作用。虽然迄今我们都还没彻底揭露人类大脑智能化的产生体制，可是早已就记忆力、表述、逻辑推理、想到和学习培训等人脑智能化的基本要素达成了的共识。因此，建设智慧矿山的总体目标便是尝试根据机械设备以及技术性工程项目，使矿山开采系统可以得到对开采及使用相关专业知识的记忆力、表述、联想、逻辑推理和学习培训作用。如果这一能力彻底由非人载重，那么称作智慧矿山的完美智慧矿山，完美的智慧矿山可以当作总体目标来追求完美，可是实际难以做到。

3智能化矿山开采核心技术研究

3.1智能化矿山开采管理机制

智慧矿山实体模型从以上的参考模型中可以看得出，煤炭行业的组织、运营和活动应当依照三个层级链开展生产制造操作。在运行过程中，针对与不同组织等级有关的各项业务流程机构，流程与系统均应开展合理地控制。所以，要依据公司的实际要求，对管控过程中的每一个阶段，如投资管理、人力资源、安全生产、设备维护这些，都需要创建相应的管理机制。它根据具体地完成业务流程和过程的技术性方式和具体指导理论，创建了不同类别的管理机制，使各单位、管理人员都参加了责、权、利的统一，表明了管理方法运作中所涉及到的资源、时间、室内空间等特点。智能化煤矿的基本特性是认知透彻、深层互联、智能化系统运用，旨在获得更深入的感知、更深层次的互联、更广的智能应用。根据智慧矿山的基本特点，需要建立可视化管理模式，对其进行指导。

3.2智能矿山数据模型

物质世界中包括了大批量的主体、机器设备、原材料等数以千计的管控和运作目标（例如采煤机、工作台面、液压支架等），每一个物件都包括基础特性，描述其特点（例如型号规格、输出功率、长短、预紧力等）;物件和特性一起构成数千个数据单位。针对繁杂、大量、异质、异构体、时变、随机性、多态性数据信息，智慧矿山应当依据不同主题归类创建不同的主题数据信息，并对数据库管理所应给予的数据信息采用统一的规范和标准。这两个数据信息模块分散化地储存在不同主题的数据库管理中，但是，领域模型和专业技术性中不同数据库查询中的数据信息间依然存有关系。数据库系统需要被用于清楚地说明对象间和特性间的关联。如地质环境材料、气体资料、安全资料等，需要对资料建模分类，建立不同的资料库，以有效地实现管理资料及大数据运算。

其目标是获取包括在物理世界中的全部目标以及特性，创建特性间的逻辑顺序，处理在矿山开采模型中创建数据库的问题，为数据信息的储存和组织给予了依据。在日常生产中主要是根据统一建模语言UML对业务流程过程开展研究，随后将所包括的全部合理特性获取出来，依据三大范式的基本原则对特性开展归类和系统开发，创建了数值数据之间的关系方式，产生数据库系统中各种各样报表。在数据库表间创建逻辑顺序，以完成数据库同步升级。资料模型就是指将各种各样管理活动中生产制造活动的领域模型关联，数据信息逻辑性等的逻辑梳理，并转换为信息管理系统的业务流程流和数据流分析，产生对应的矿山开采管理模型和矿山开采数据库系统，以便捷迅速、合理地研究与运用数据信息。到现在为止，煤炭行业并未创建一个完全的数据库系统，导致煤炭行业数据信息没法分享，信息管理系统的功能完成受限制。为达到智慧矿山涉及到目标的纷繁复杂特点描述及特性关联，对智能化系统处理的规定，煤矿数据库系统的搭建是智慧矿山建设中不可或缺的前提和核心技术。

3.3建设地面环网终端

地面环网终端。对生活区和办公区域附近分别安装4个E3232型基站和通讯天线，每个基站可覆盖5公里半径，发送端和发送功率为4×20W，主要功能是对由地面基站发来的信号进行调制，在此基础上，完成了信号的驻波监控与放大，然后分析处理数据，并与万兆光纤环网与矿区地面基站相连。同时，将远程自动化控制系统、安全监测监控系统、矿山视频监控系统、地测GIS系统等系统通过划分虚拟化分区集成于数据中心云服务器内，从而对各个系统进行集中分类管理和故障查找，每个系统通过划分的IP连接到不同系统的终端设备，最后由综合管控平台完成所有系统的操作配置、管理、维护等。

3.4煤炭工业设备数字化、智能化系统更新改造

我们国家是世界最大的煤炭和消费的国家，煤设备加工制造业发展快速，机械设备的市场需求日趋激烈。可是，我国煤设备中低端产品产能过剩，高端、可靠性高产品紧缺，核心竞争力和自主创新能力不足，一部分重要零部件还必须依靠进口。采煤队工作面矿井开掘系统相对性繁杂，必须控制的动作许多，因此对部分动作的思维逻辑、精确性、响应时间等规定也非常高。当今煤设备大多数是单手模式，没法与工作面其他机器设备开展协作操纵，没法充分运用煤设备的特性，提升采煤队工作面开掘效率。因此，必须建立一套集掘、支、运为一体的高效作业智能控制系统，完成各系统的协作控制，提升矿井工作面整体生产效率。应让专业技术人员、煤矿机械制造企业与煤矿业采煤机队互相融合，实现智能化改造。根据煤矿企业提出的要求，提供试验场地，由行业科研机构有针对性地开展研究，形成包括有煤机制造企业、煤、矿、研等多方面机构的产业联盟将促进网络化、智能化转型。

4结语

煤矿业智能化是时代趋势，但要完成全方位智能化系统还普遍存在着差距，基本建设智慧矿山是一个由浅入深的过程。在信息化管理技术促进下，以互联网大数据智能化实体模型、管理机制、物联网和传感器设备为借助的数字化矿山开采信息化发展的新环节，是矿山开采信息化发展的新环节。建设智慧矿山是将来矿山开采实践活动和理论基础研究的前端方向，针对建设绿色矿山，完成矿山开采可持续发展具备关键意义。

参考文献：

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