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所属栏目:电子技术论文
发布时间:2014-02-17 15:22:20  更新时间:2014-02-17 15:58:19

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  目前国内外矿山数字化运输系统采用的无线通讯系统可分为两大部分:广域无线通讯与短距通讯。其中,广域无线电依其传输的方向性又可区分为单向通讯系统与双向通讯系统两类型;而短距通讯则可区分为红外线通讯、微波通讯、蓝牙通讯及无线标准区域网络等系统。

  【摘要】随着数字化信息技术的不断快速发展,其越来越多的被应用到矿山工作的各个方面,这不仅提升了矿山的生产效率,而且也有效的服务于矿山安全生产管理方面。在这种背景下,本文从采掘作业;运输作业及综合管理作业三个层面着手,分析了的数字化系统技术在矿山工作中的应用。

  【关键词】矿山,数字化系统,技术,应用

  一、矿山采掘数字化系统技术应用

  (一)采掘数字化系统开发环境

  一是系统关键技术的解决方案。在不改变现有采掘工艺环境的前提下,进行采掘管理系统的开发,首先要建立切合生产实际的矿量管理数学模型,主要是建立矿石损失、贫化数学模型和验收矿量管理及二级矿量管理计算程序。应用计算机技术将地质信息进行编录,建立矿山地质信息库。在AutoCAD下编录分层矿块图块,将品级、成份、面积、断面水平等地质信息按图块属性编录,然后提取属性于数据库中。二是系统开发平台的确定。现在该矿山已经组建了大型局域网络,各生产车间与管理部门的信息通讯网络已基本实现。因此,采集数据端应用VB6.0开发矿量管理计算子系统。后台应用MicrosoftAccessXP数据库管理和存储数据。网络运行环境可为WindowsXPServer+IIS5.0+MicrosoftAccessXP。

  (二)采掘数字化系统程序设计

  主程序的目的是应用网络环境,将子系统计算的主要采掘数据发布于局域网上,便于采掘生产车间和相关生产管理部门进行辅助决策和生产管理。由于Web不支持dwg格式文件。因此,在子程序端数据录入时要将dwg格式的图形文件另存为dwf格式文件,并且上传到服务器上。服务器主程序设计应用VBScript程序开发语言,通过微软InternetExplorer浏览器进行数据操作和数据浏览。主程序设计了如下窗体:其中主要采集数据部分完全是手工输入,对于采掘生产量的管理可以做到日采出矿石量、日采场贮存量等数据的准动态管理,但是,由于铲装作业位置不能动态跟踪,所以生产质量数据还做不到动态管理。采用上述管理模式和最小品位线的现场标定,使得在验收矿量管理上,盈亏吨率极小,而且波动较小。在原矿生产质量上,矿石损失率和矿石贫化率数值更为真实可信,而且矿石损失率和贫化率都比以往有所降低。矿区剥采比和采掘计划执行率指标的完成都非常好。本程序设计的主要目的是实现生产采掘矿量准动态管理,使生产作业者可以实时掌握生产作业的产量和质量情况。减少盲目作业;更主要的是科学地计算矿石采出质量,合理计算矿石损失率、贫化率,真实反映采掘作业情况。

  二、矿山运输数字化系统技术应用

  (一)数字化矿山运输系统

  数字化矿山运输系统是结合信息、通信、电子、控制及管理等技术运用于各种运输软硬件建设,以使整体运输运输的营运管理自动化,或提升运输服务品质与安全性的系统。也就是说通过信息、通信、电子、控制及管理等技术的应用,使矿山运输设备的管理者可以掌握即时路况,有效地调派运输工具,也可以通过运输管理策略的运用及运输信息的发布,得以避开危险物与节省运输时间。运输者也可利用得到的即时信息进行运输规划,不仅可以改善矿山运输系统使用的环境,而且也可以减轻运输者使用矿山运输系统的压力,因此可以提升矿山运输系统营运效率外,也可以提升运输设备安全,减少运输风险,改善运输务品质。

  (二)系统技术

  目前一般数字化运输设备采用的通讯方式均为广域无线通讯,包含有如下三个方面内容。一是MobileData移动数据,其是在移动状况下的使用者终端设备(又称移动台),能够发射或接收数据资料的服务,也称专用移动数据系统。移动数据采用分封式交换通讯技术,其传送速为19.6Kbps。二是USSD(UnstructuredSupplementaryServicesData),USSD输入信息时是递送数字简码,所以在使用USSD服务时,使用者只需输入服务代码及参数,USSD输入时有字数限制,目前传输速率达9.6kbps。三是Web/Client-Server/Pda平台。网络矿山运输监控系统的可行性设计分为三部分:运输设备内位置接收器,接收自动化回报信息;信息管理系统,连接移动中的运输设备与网络服务系统外、从运输设备内位置接收器去接收设备的位置;网络服务系统,提供运输设备位置、电子地图影像及运输信息。

  (三)系统构成

  一是动态监控系统。为了应对临时运输的需求以及快速传递信息,系统借助监控中心的监视器显示运输设备的即时位置。运输设备调度者可根据历史资料,告知操作者适当的路径资料,以注意易发生危险的路段。同时,可监控驾驶人的怠速、行驶速度及刹车输设备等状况。此外,系统因为可实现安全驾驶及具有保全的功能,也有降低运输设备损害的效果。

  二是行运输设备管理系统。操作者可轻易确实的准备行运输设备日报表。系统纪录的平日行运输设备状况,可用来作营运管理的分析基础,也可对个别驾驶人进行其驾驶习惯与考核时使用。另外,经由行驶轨迹的功能,运输设备运行结果可表示于地图上,同时辅以营运状况的资料,可分析检查运输设备计划实施的优劣。

  三是无线移动通讯系统(OmniOne)。OmniOne是数字无线移动化通讯系统,让操作者能够利用OmniOne系统下的移动设备接收载货指示、接受或是否决载货,并发送出运输状况更新等信息,借助使用与OminTRACS相同的信息规格,运输工具能够整合各系统的信息,形成与运输管理部门的良好沟通。

  四是ViaWeb。ViaWeb是基于网络矿产资源追踪服务,让运输管理部门以及运输者能够直接获知正确持续性的矿产资源运送状况,ViaWeb能够展现运输设备目前的位置以及状态,也能提出潜在问题的警告。三、矿山管理数字化系统技术应用

  (一)系统构成

  通过矿山入口网的建置,矿山的运作模式,由以往的单人单机作业,可演变为可同时支援多人通过区域网络连线连接至网站,进行协同操作的模式。管理部门作业电子化后,简化了纸本文件的备份、保存、仓储与管理等问题。不管是资源开采,还是资源运输,均须内化成矿山适用的资源,才能有效产生作用,并持续运作。

  具体的系统包含如下三个方面的构成。一是OA作业系统。这包括如下内容:提供员工进行沟通、协调、合作平台(如公告栏、行程管理、电子邮件系统、信息分享)的群组软件;管理24小时收送电子邮件的系统,包含应对个人资料保护法规定,善尽良善管理人的责任,于员工寄送邮件时,审核信件内容是否含有机密或个人资料;管理矿山内部文件、信息、档案、训练教材等文件分享平台;管理内部签核流程,提供跨单位联系,及时发送相关签核信息的流程引擎核心辅助系统。二是管理单位相关系统。这包括如下内容:提供矿山内、外进行规章修订、发布、公告与管理性作业的系统;管理有形资产、办公设备、软硬件信息产品等固定资产的系统;管理有关开采及运输作业的系统;管理有关来文、发文等公文收发与签核作业的系统;管理合同文件系统;管理纸本邮务信件邮递作业的系统;管理评量供应商服务能力的系统;管理门禁申请、调阅门禁相关纪录等的系统;管理申请公务用品的系统;管理重要资料保管作业的系统。三是职能单位系统。(1)人事单位相关系统,包括如下内容:提供矿山管理员工例行差勤、薪资管理、考核等作业的系统;管理与请采购相关应回避的利益相关者的系统。(2)财务单位相关系统,提供矿山管理财务与会计相关作业的系统。(3)业务单位相关系统,提供矿山管理与处理牵涉业务系统功能的需求或问题的系统。(4)系统单位相关系统,包括:提供矿山管理软、硬件申请作业的系统;管理网络相关资源申请的系统。(5)安控单位相关系统,提供矿山管理例行作业的系统、表单申请系统。(6)稽核单位相关系统,提供矿山管理内部稽核、外部稽核、自行查核、一般查核、专案查核等攸关矿山风险管控作业的系统。

  (二)系统运行保障

  矿山综合管理数字化系统的运行需要配备相应的保障措施,具体而言包括如下方面的内容。

  一是完善的作业规划。管理部门软件的服务对象为矿山所有员工,使用者需求与系统功能项目应能于系统引进或开发之前即进行完善规划。落实使用者需求访谈、雏型系统试用、系统重要里程阶段测试验证作业,使软件开发者与使用者双方及早建立共识,借助早期的检核、修正、调整或强化系统功能,以符合作业需求,除可避免系统上线后改版或须进行功能调校的不便、困扰与作业影响外,更有助于专案推展,使管理部门作业自动化产生预期功效,而非造成额外的负担。在各使用单位日常作业日益仰赖与倚重系统功能与服务下,如何持续满足各使用单位个别不同的需求、强化管理部门软件系统功能、建置有益内部沟通、协同合作与信息分享的共同平台,是系统上线后有待努力与强化的作业。另外,需要遵循相应法规。管理部门软件因使用单位、业务专属性等的不同致需求各异,但不论需求如何,矿山基本须遵循的法规或权责单位的个别需求是不容疏忽的,应予纳入妥为规划;而较复杂的系统在精简人事原则下,不易由矿山内的编制人员进行开发,故大多采购现成的产品,再根据使用单位需求予以客制化,完成改版后供其使用,因此,使用单位对相关遵循的法规及系统运作,须有深入的了解及管控。

  二是确保持续作业。对大型矿山而言,提供员工可以24小时作业的办公环境,如员工通过网络连线至矿山管理部门系统,进行收发信件、执行相关作业、快速回应施工需求等,已渐成常态,且为必然趋势,如何持续检视系统环境以确保系统执行时的安全与稳定,或是以现有硬件虚拟化技术协助强化与建置完善的同地备份或异地备援机制,以求持续不断改善作业环境,也属永不停歇的重点工作。

  三是硬件虚拟化必须要很好的达到。由于管理部门软件已成矿山日常运作不可或缺的一环,通过已成熟的虚拟化技术与产品,将管理部门软件自实体设备转移至虚拟化环境运行,不仅可提高系统的安全性、稳定性与可用性,也能降低系统毁损无法运作的风险,以及提高系统备份还原或备援作业的便利性,同时简化矿山应对灾变发生时,须于异地备援中心进行备份还原作业时,所需的人力投入与系统复原时间。另外,还需要关注协同办公软件的开发与应用。利用协同办公软件可通过及时、群组分享的平台,提供群组成员共享信息,简化沟通时间、促进成员间的知识分享与脑力激荡,激发新的思维与解决方案,更快速、更有效地完成工作。协同办公软件,或称群组软件,是帮助群组使用者间相互通讯与协调活动的软件,有助于矿山管理数字化系统的整合。

  四、小结

  总体而言,数字化技术在矿山中的应用是未来矿山作业的大势所趋。这种应用要想顺利实现,除了要在软硬件设计方面给予足够的人力、物力、财力的支持外,还需要从制度与组织设计层面来为数字化技术的落实应用提供保障,从而确保整个数字化系统能够得到最广泛的认识与了解,推动器高效率的应用。

  参考文献

  [1]聂兴信,刘书香.数字化矿山构建过程中的数据挖掘模型研究[J].金属矿山,2007(06).

  [2]孙光华,浑宝炬,吕广忠,刘建庄.数字化矿山建设初探[J].河北煤炭,2007(06).



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