目前國內(nèi)外礦山數(shù)字化運輸系統(tǒng)采用的無線通訊系統(tǒng)可分為兩大部分：廣域無線通訊與短距通訊。其中，廣域無線電依其傳輸?shù)姆较蛐杂挚蓞^(qū)分為單向通訊系統(tǒng)與雙向通訊系統(tǒng)兩類型；而短距通訊則可區(qū)分為紅外線通訊、微波通訊、藍牙通訊及無線標準區(qū)域網(wǎng)絡等系統(tǒng)。

　　【摘要】隨著數(shù)字化信息技術的不斷快速發(fā)展，其越來越多的被應用到礦山工作的各個方面，這不僅提升了礦山的生產(chǎn)效率，而且也有效的服務于礦山安全生產(chǎn)管理方面。在這種背景下，本文從采掘作業(yè)；運輸作業(yè)及綜合管理作業(yè)三個層面著手，分析了的數(shù)字化系統(tǒng)技術在礦山工作中的應用。

　　【關鍵詞】礦山,數(shù)字化系統(tǒng),技術,應用

　　一、礦山采掘數(shù)字化系統(tǒng)技術應用

　�。ㄒ唬┎删驍�(shù)字化系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

　　一是系統(tǒng)關鍵技術的解決方案。在不改變現(xiàn)有采掘工藝環(huán)境的前提下，進行采掘管理系統(tǒng)的開發(fā)，首先要建立切合生產(chǎn)實際的礦量管理數(shù)學模型，主要是建立礦石損失、貧化數(shù)學模型和驗收礦量管理及二級礦量管理計算程序。應用計算機技術將地質(zhì)信息進行編錄，建立礦山地質(zhì)信息庫。在AutoCAD下編錄分層礦塊圖塊，將品級、成份、面積、斷面水平等地質(zhì)信息按圖塊屬性編錄，然后提取屬性于數(shù)據(jù)庫中。二是系統(tǒng)開發(fā)平臺的確定。現(xiàn)在該礦山已經(jīng)組建了大型局域網(wǎng)絡，各生產(chǎn)車間與管理部門的信息通訊網(wǎng)絡已基本實現(xiàn)。因此，采集數(shù)據(jù)端應用VB6.0開發(fā)礦量管理計算子系統(tǒng)。后臺應用MicrosoftAccessXP數(shù)據(jù)庫管理和存儲數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡運行環(huán)境可為WindowsXPServer+IIS5.0+MicrosoftAccessXP。

　　（二）采掘數(shù)字化系統(tǒng)程序設計

　　主程序的目的是應用網(wǎng)絡環(huán)境，將子系統(tǒng)計算的主要采掘數(shù)據(jù)發(fā)布于局域網(wǎng)上，便于采掘生產(chǎn)車間和相關生產(chǎn)管理部門進行輔助決策和生產(chǎn)管理。由于Web不支持dwg格式文件。因此，在子程序端數(shù)據(jù)錄入時要將dwg格式的圖形文件另存為dwf格式文件，并且上傳到服務器上。服務器主程序設計應用VBScript程序開發(fā)語言，通過微軟InternetExplorer瀏覽器進行數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)瀏覽。主程序設計了如下窗體：其中主要采集數(shù)據(jù)部分完全是手工輸入，對于采掘生產(chǎn)量的管理可以做到日采出礦石量、日采場貯存量等數(shù)據(jù)的準動態(tài)管理，但是，由于鏟裝作業(yè)位置不能動態(tài)跟蹤，所以生產(chǎn)質(zhì)量數(shù)據(jù)還做不到動態(tài)管理。采用上述管理模式和最小品位線的現(xiàn)場標定，使得在驗收礦量管理上，盈虧噸率極小，而且波動較小。在原礦生產(chǎn)質(zhì)量上，礦石損失率和礦石貧化率數(shù)值更為真實可信，而且礦石損失率和貧化率都比以往有所降低。礦區(qū)剝采比和采掘計劃執(zhí)行率指標的完成都非常好。本程序設計的主要目的是實現(xiàn)生產(chǎn)采掘礦量準動態(tài)管理，使生產(chǎn)作業(yè)者可以實時掌握生產(chǎn)作業(yè)的產(chǎn)量和質(zhì)量情況。減少盲目作業(yè)；更主要的是科學地計算礦石采出質(zhì)量，合理計算礦石損失率、貧化率，真實反映采掘作業(yè)情況。

　　二、礦山運輸數(shù)字化系統(tǒng)技術應用

　�。ㄒ唬�數(shù)字化礦山運輸系統(tǒng)

　　數(shù)字化礦山運輸系統(tǒng)是結(jié)合信息、通信、電子、控制及管理等技術運用于各種運輸軟硬件建設，以使整體運輸運輸?shù)臓I運管理自動化，或提升運輸服務品質(zhì)與安全性的系統(tǒng)。也就是說通過信息、通信、電子、控制及管理等技術的應用，使礦山運輸設備的管理者可以掌握即時路況，有效地調(diào)派運輸工具，也可以通過運輸管理策略的運用及運輸信息的發(fā)布，得以避開危險物與節(jié)省運輸時間。運輸者也可利用得到的即時信息進行運輸規(guī)劃，不僅可以改善礦山運輸系統(tǒng)使用的環(huán)境，而且也可以減輕運輸者使用礦山運輸系統(tǒng)的壓力，因此可以提升礦山運輸系統(tǒng)營運效率外，也可以提升運輸設備安全，減少運輸風險，改善運輸務品質(zhì)。

　�。ǘ�）系統(tǒng)技術

　　目前一般數(shù)字化運輸設備采用的通訊方式均為廣域無線通訊，包含有如下三個方面內(nèi)容。一是MobileData移動數(shù)據(jù)，其是在移動狀況下的使用者終端設備（又稱移動臺），能夠發(fā)射或接收數(shù)據(jù)資料的服務，也稱專用移動數(shù)據(jù)系統(tǒng)。移動數(shù)據(jù)采用分封式交換通訊技術，其傳送速為19.6Kbps。二是USSD（UnstructuredSupplementaryServicesData），USSD輸入信息時是遞送數(shù)字簡碼，所以在使用USSD服務時，使用者只需輸入服務代碼及參數(shù)，USSD輸入時有字數(shù)限制，目前傳輸速率達9.6kbps。三是Web/Client-Server/Pda平臺。網(wǎng)絡礦山運輸監(jiān)控系統(tǒng)的可行性設計分為三部分：運輸設備內(nèi)位置接收器，接收自動化回報信息；信息管理系統(tǒng)，連接移動中的運輸設備與網(wǎng)絡服務系統(tǒng)外、從運輸設備內(nèi)位置接收器去接收設備的位置；網(wǎng)絡服務系統(tǒng)，提供運輸設備位置、電子地圖影像及運輸信息。

　�。ㄈ�）系統(tǒng)構(gòu)成

　　一是動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。為了應對臨時運輸?shù)男枨笠约翱焖賯鬟f信息，系統(tǒng)借助監(jiān)控中心的監(jiān)視器顯示運輸設備的即時位置。運輸設備調(diào)度者可根據(jù)歷史資料，告知操作者適當?shù)穆窂劫Y料，以注意易發(fā)生危險的路段。同時，可監(jiān)控駕駛?cè)说牡∷�、行駛速度及剎車輸設備等狀況。此外，系統(tǒng)因為可實現(xiàn)安全駕駛及具有保全的功能，也有降低運輸設備損害的效果。

　　二是行運輸設備管理系統(tǒng)。操作者可輕易確實的準備行運輸設備日報表。系統(tǒng)紀錄的平日行運輸設備狀況，可用來作營運管理的分析基礎，也可對個別駕駛?cè)诉M行其駕駛習慣與考核時使用。另外，經(jīng)由行駛軌跡的功能，運輸設備運行結(jié)果可表示于地圖上，同時輔以營運狀況的資料，可分析檢查運輸設備計劃實施的優(yōu)劣。

　　三是無線移動通訊系統(tǒng)（OmniOne）。OmniOne是數(shù)字無線移動化通訊系統(tǒng)，讓操作者能夠利用OmniOne系統(tǒng)下的移動設備接收載貨指示、接受或是否決載貨，并發(fā)送出運輸狀況更新等信息，借助使用與OminTRACS相同的信息規(guī)格，運輸工具能夠整合各系統(tǒng)的信息，形成與運輸管理部門的良好溝通。

　　四是ViaWeb。ViaWeb是基于網(wǎng)絡礦產(chǎn)資源追蹤服務，讓運輸管理部門以及運輸者能夠直接獲知正確持續(xù)性的礦產(chǎn)資源運送狀況，ViaWeb能夠展現(xiàn)運輸設備目前的位置以及狀態(tài)，也能提出潛在問題的警告。三、礦山管理數(shù)字化系統(tǒng)技術應用

　�。ㄒ唬┫到y(tǒng)構(gòu)成

　　通過礦山入口網(wǎng)的建置，礦山的運作模式，由以往的單人單機作業(yè)，可演變?yōu)榭赏瑫r支援多人通過區(qū)域網(wǎng)絡連線連接至網(wǎng)站，進行協(xié)同操作的模式。管理部門作業(yè)電子化后，簡化了紙本文件的備份、保存、倉儲與管理等問題。不管是資源開采，還是資源運輸，均須內(nèi)化成礦山適用的資源，才能有效產(chǎn)生作用，并持續(xù)運作。

　　具體的系統(tǒng)包含如下三個方面的構(gòu)成。一是OA作業(yè)系統(tǒng)。這包括如下內(nèi)容：提供員工進行溝通、協(xié)調(diào)、合作平臺（如公告欄、行程管理、電子郵件系統(tǒng)、信息分享）的群組軟件；管理24小時收送電子郵件的系統(tǒng)，包含應對個人資料保護法規(guī)定，善盡良善管理人的責任，于員工寄送郵件時，審核信件內(nèi)容是否含有機密或個人資料；管理礦山內(nèi)部文件、信息、檔案、訓練教材等文件分享平臺；管理內(nèi)部簽核流程，提供跨單位聯(lián)系，及時發(fā)送相關簽核信息的流程引擎核心輔助系統(tǒng)。二是管理單位相關系統(tǒng)。這包括如下內(nèi)容：提供礦山內(nèi)、外進行規(guī)章修訂、發(fā)布、公告與管理性作業(yè)的系統(tǒng)；管理有形資產(chǎn)、辦公設備、軟硬件信息產(chǎn)品等固定資產(chǎn)的系統(tǒng)；管理有關開采及運輸作業(yè)的系統(tǒng)；管理有關來文、發(fā)文等公文收發(fā)與簽核作業(yè)的系統(tǒng)；管理合同文件系統(tǒng)；管理紙本郵務信件郵遞作業(yè)的系統(tǒng)；管理評量供應商服務能力的系統(tǒng)；管理門禁申請、調(diào)閱門禁相關紀錄等的系統(tǒng)；管理申請公務用品的系統(tǒng)；管理重要資料保管作業(yè)的系統(tǒng)。三是職能單位系統(tǒng)。（1）人事單位相關系統(tǒng)，包括如下內(nèi)容：提供礦山管理員工例行差勤、薪資管理、考核等作業(yè)的系統(tǒng)；管理與請采購相關應回避的利益相關者的系統(tǒng)。（2）財務單位相關系統(tǒng)，提供礦山管理財務與會計相關作業(yè)的系統(tǒng)。（3）業(yè)務單位相關系統(tǒng)，提供礦山管理與處理牽涉業(yè)務系統(tǒng)功能的需求或問題的系統(tǒng)。（4）系統(tǒng)單位相關系統(tǒng)，包括：提供礦山管理軟、硬件申請作業(yè)的系統(tǒng)；管理網(wǎng)絡相關資源申請的系統(tǒng)。（5）安控單位相關系統(tǒng)，提供礦山管理例行作業(yè)的系統(tǒng)、表單申請系統(tǒng)。（6）稽核單位相關系統(tǒng)，提供礦山管理內(nèi)部稽核、外部稽核、自行查核、一般查核、專案查核等攸關礦山風險管控作業(yè)的系統(tǒng)。

　�。ǘ�）系統(tǒng)運行保障

　　礦山綜合管理數(shù)字化系統(tǒng)的運行需要配備相應的保障措施，具體而言包括如下方面的內(nèi)容。

　　一是完善的作業(yè)規(guī)劃。管理部門軟件的服務對象為礦山所有員工，使用者需求與系統(tǒng)功能項目應能于系統(tǒng)引進或開發(fā)之前即進行完善規(guī)劃。落實使用者需求訪談、雛型系統(tǒng)試用、系統(tǒng)重要里程階段測試驗證作業(yè)，使軟件開發(fā)者與使用者雙方及早建立共識，借助早期的檢核、修正、調(diào)整或強化系統(tǒng)功能，以符合作業(yè)需求，除可避免系統(tǒng)上線后改版或須進行功能調(diào)校的不便、困擾與作業(yè)影響外，更有助于專案推展，使管理部門作業(yè)自動化產(chǎn)生預期功效，而非造成額外的負擔。在各使用單位日常作業(yè)日益仰賴與倚重系統(tǒng)功能與服務下，如何持續(xù)滿足各使用單位個別不同的需求、強化管理部門軟件系統(tǒng)功能、建置有益內(nèi)部溝通、協(xié)同合作與信息分享的共同平臺，是系統(tǒng)上線后有待努力與強化的作業(yè)。另外，需要遵循相應法規(guī)。管理部門軟件因使用單位、業(yè)務專屬性等的不同致需求各異，但不論需求如何，礦山基本須遵循的法規(guī)或權(quán)責單位的個別需求是不容疏忽的，應予納入妥為規(guī)劃；而較復雜的系統(tǒng)在精簡人事原則下，不易由礦山內(nèi)的編制人員進行開發(fā)，故大多采購現(xiàn)成的產(chǎn)品，再根據(jù)使用單位需求予以客制化，完成改版后供其使用，因此，使用單位對相關遵循的法規(guī)及系統(tǒng)運作，須有深入的了解及管控。

　　二是確保持續(xù)作業(yè)。對大型礦山而言，提供員工可以24小時作業(yè)的辦公環(huán)境，如員工通過網(wǎng)絡連線至礦山管理部門系統(tǒng)，進行收發(fā)信件、執(zhí)行相關作業(yè)、快速回應施工需求等，已漸成常態(tài)，且為必然趨勢，如何持續(xù)檢視系統(tǒng)環(huán)境以確保系統(tǒng)執(zhí)行時的安全與穩(wěn)定，或是以現(xiàn)有硬件虛擬化技術協(xié)助強化與建置完善的同地備份或異地備援機制，以求持續(xù)不斷改善作業(yè)環(huán)境，也屬永不停歇的重點工作。

　　三是硬件虛擬化必須要很好的達到。由于管理部門軟件已成礦山日常運作不可或缺的一環(huán)，通過已成熟的虛擬化技術與產(chǎn)品，將管理部門軟件自實體設備轉(zhuǎn)移至虛擬化環(huán)境運行，不僅可提高系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性與可用性，也能降低系統(tǒng)毀損無法運作的風險，以及提高系統(tǒng)備份還原或備援作業(yè)的便利性，同時簡化礦山應對災變發(fā)生時，須于異地備援中心進行備份還原作業(yè)時，所需的人力投入與系統(tǒng)復原時間。另外，還需要關注協(xié)同辦公軟件的開發(fā)與應用。利用協(xié)同辦公軟件可通過及時、群組分享的平臺，提供群組成員共享信息，簡化溝通時間、促進成員間的知識分享與腦力激蕩，激發(fā)新的思維與解決方案，更快速、更有效地完成工作。協(xié)同辦公軟件，或稱群組軟件，是幫助群組使用者間相互通訊與協(xié)調(diào)活動的軟件，有助于礦山管理數(shù)字化系統(tǒng)的整合。

　　四、小結(jié)

　　總體而言，數(shù)字化技術在礦山中的應用是未來礦山作業(yè)的大勢所趨。這種應用要想順利實現(xiàn)，除了要在軟硬件設計方面給予足夠的人力、物力、財力的支持外，還需要從制度與組織設計層面來為數(shù)字化技術的落實應用提供保障，從而確保整個數(shù)字化系統(tǒng)能夠得到最廣泛的認識與了解，推動器高效率的應用。

　　參考文獻

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