一种数字化矿山系统及其实现方法

技术领域

本发明涉及矿山开采技术领域，具体为一种数字化矿山系统及其实现方法。

背景技术

"数字化矿山"简称为"数字矿山"，是对真实矿山整体及其相关现象的统一认识与数字化再现，是一个"硅质矿山"，是数字矿区和数字煤矿的一个重要组成部分，核心是在统一的时间坐标和空间框架下，科学合理地组织各类矿山信息，将海量异质的矿山信息资源进行全面、高效和有序的管理和整合；是建立在数字化、信息化、虚拟化、智能化、集成化基础上的，由计算机网络管理的管控一体化系统，它综合考虑生产、经营、管理、环境、资源、安全和效益等各种因素，使企业实现整体协调优化，在保障企业可持续发展的前提下，达到提高其整体效益、市场竞争力和适应能力的目的。数字矿山的最终目标是实现矿山的综合自动化，它是信息化、数字化的虚拟矿山，是用信息化与数字化的方法来研究和构建的矿山，是矿山地表面之下的人类工程活动的信息全部数字化之后由计算机网络来管理的技术系统；通过它可以了解整个矿山系统所涉及的信息过程，特别是矿山系统多体之间信息的联系和相互作用的规律。

随着社会的不断进步，科技的不断进步以及互联网技术的不断发展，数字化矿山系统也在逐渐普及，对矿山进行数字化管理，既可以提高整体的管理效率，同时也能够降低生产和管理成本，提高矿山整体的开采效率以及管理质量，为此，我们研发出了新的一种数字化矿山系统及其实现方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种数字化矿山系统及其实现方法，解决了矿山生产和管理成本较高、监管不便的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种数字化矿山系统，包括生产管理系统、矿山监控系统、日常管理系统、开采优化系统、安全监管系统、自动报警系统、资源优化系统以及虚拟模拟系统；

所述生产管理系统由生产设备管理、生产人员管理、运输设备管理和相关设备管理组成；

所述矿山监控系统由矿井监控管理、通道监控管理、产线监控管理和相关设备管理组成；

所述日常管理系统由工作区管理、生活区管理、库存区管理和其他区域管理组成；

所述开采优化系统由开采方案管理、方案优化管理和设备选择管理组成；

所述安全监管系统由矿井安全管理、人员安全管理、设备安全管理和其它安全管理组成；

所述自动报警系统由有害气体报警、设备故障报警、安全隐患报警和矿井塌方报警组成；

所述资源优化系统由设备安排管理、设备更新管理、人员优化管理和岗位优化管理组成；

所述虚拟模拟系统由全程动画模拟、开采方案模拟、运输方案模拟和相关方案模拟组成。

一种数字化矿山系统的实现方法，包括以下具体内容：

S1.生产管理系统可以对矿区的各种生产设备、生产人员、运输设备和相关设备进行日常的管理，同时也可以通过该系统对日常生产设备、生产人员、运输设备和相关设备进行日常更正和维护；

S2.矿山监控系统主要负责各个区域的监控管理，其中包括矿井监控的管理、通道监控的管理、产线监控的管理和设备监控的管理，后台监控人员可以通过矿井监控、通道监控、产线监控和设备监控对矿区内的各个角落进行实时监控，确保矿区内各区域均能正常的运转，发现故障时能够及时发现并进行管理和维护；

S3.日常管理系统主要用于对矿区内的一切事物进行日常管理，其中包括工作区管理、生活区管理、库存区管理和其他区域管理，确保矿区内的一切事物均能正常的运转；

S4.开采优化系统可以对矿区开采事务进行全面的优化管理，其中包括开采方案管理、方案优化管理和设备选择管理等一系列优化管理，从而确保矿区开采流程能够按最优方案进行开采和运转；

S5.安全监管系统主要对矿区内的一切安全进行监管，其中包括矿井安全管理、人员安全管理、设备安全管理和其它安全管理，确保矿区一切事务能够安全的进行运转；

S6.自动报警系统可以对矿区内所有的危险源进行自动报警，其中包括有害气体报警、设备故障报警、安全隐患报警和矿井塌方报警等一系列自动报警器，可以对矿区内的各种危险源进行实时监控和报警，确保矿区内不会发生危险，一旦发生危险，可以及时进行报警；

S7.资源优化系统可以对矿区内一切设备以及开采资源进行优化管理，其中包括设备安排管理、设备更新管理、人员优化管理以及岗位优化管理，确保矿区内的一切资源进行优化管理；

S8.虚拟模拟系统可以通过模拟软件对矿区内的开采事务进行模拟，其中包括全程动画模拟、开采方案模拟、运输方案模拟和相关方案模拟，在开采方案实施前，可以用模拟软件快速模拟整个开采方案的运转。

优选的，所述S3中日常管理系统中还包括辅助人员管理和安保人员管理。

优选的，所述S4中开采优化系统还包括开采成本分析、收益分析、设备成本分析、运输成本以及其他相关成本分析。

(三)有益效果

本发明提供了一种数字化矿山系统及其实现方法。具备以下有益效果：

1、该种数字化矿山系统及其实现方法，通过设计简单的数字化矿山管理系统，可以对矿山进行高效的数字化管理，既可以提高整体的管理效率，同时也能够降低生产和管理成本，提高矿山整体的开采效率以及管理质量。

2、该种数字化矿山系统及其实现方法，通过设计生产管理系统、矿山监控系统、日常管理系统、开采优化系统、安全监管系统、自动报警系统、资源优化系统以及虚拟模拟系统，可以对矿山内各种事务进行全方面的监控和管理，从而使其工作效率大大提高，值得大力推广。

附图说明

图1为本发明一种数字化矿山系统的系统结构示意图；

图2为本发明一种数字化矿山系统生产管理系统的结构示意图；

图3为本发明一种数字化矿山系统矿山监控系统的结构示意图；

图4为本发明一种数字化矿山系统日常管理系统的结构示意图；

图5为本发明一种数字化矿山系统开采优化系统的结构示意图；

图6为本发明一种数字化矿山系统安全监管系统的结构示意图；

图7为本发明一种数字化矿山系统自动报警系统的结构示意图；

图8为本发明一种数字化矿山系统资源优化系统的结构示意图；

图9为本发明一种数字化矿山系统虚拟模拟系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1-9所示，本发明实施例提供一种数字化矿山系统，包括生产管理系统、矿山监控系统、日常管理系统、开采优化系统、安全监管系统、自动报警系统、资源优化系统以及虚拟模拟系统，生产管理系统、矿山监控系统、日常管理系统、开采优化系统、安全监管系统、自动报警系统、资源优化系统以及虚拟模拟系统可以对矿山进行高效的数字化管理，既可以提高整体的管理效率，同时也能够降低生产和管理成本，提高矿山整体的开采效率以及管理质量；

生产管理系统由生产设备管理、生产人员管理、运输设备管理和相关设备管理组成；

矿山监控系统由矿井监控管理、通道监控管理、产线监控管理和相关设备管理组成；

日常管理系统由工作区管理、生活区管理、库存区管理和其他区域管理组成；

开采优化系统由开采方案管理、方案优化管理和设备选择管理组成；

安全监管系统由矿井安全管理、人员安全管理、设备安全管理和其它安全管理组成；

自动报警系统由有害气体报警、设备故障报警、安全隐患报警和矿井塌方报警组成；

资源优化系统由设备安排管理、设备更新管理、人员优化管理和岗位优化管理组成；

虚拟模拟系统由全程动画模拟、开采方案模拟、运输方案模拟和相关方案模拟组成。

一种数字化矿山系统的实现方法，包括以下具体内容：

S1.生产管理系统可以对矿区的各种生产设备、生产人员、运输设备和相关设备进行日常的管理，同时也可以通过该系统对日常生产设备、生产人员、运输设备和相关设备进行日常更正和维护；

S2.矿山监控系统主要负责各个区域的监控管理，其中包括矿井监控的管理、通道监控的管理、产线监控的管理和设备监控的管理，后台监控人员可以通过矿井监控、通道监控、产线监控和设备监控对矿区内的各个角落进行实时监控，确保矿区内各区域均能正常的运转，发现故障时能够及时发现并进行管理和维护；

S3.日常管理系统主要用于对矿区内的一切事物进行日常管理，其中包括工作区管理、生活区管理、库存区管理和其他区域管理，确保矿区内的一切事物均能正常的运转；

S4.开采优化系统可以对矿区开采事务进行全面的优化管理，其中包括开采方案管理、方案优化管理和设备选择管理等一系列优化管理，从而确保矿区开采流程能够按最优方案进行开采和运转；

S5.安全监管系统主要对矿区内的一切安全进行监管，其中包括矿井安全管理、人员安全管理、设备安全管理和其它安全管理，确保矿区一切事务能够安全的进行运转；

S6.自动报警系统可以对矿区内所有的危险源进行自动报警，其中包括有害气体报警、设备故障报警、安全隐患报警和矿井塌方报警等一系列自动报警器，可以对矿区内的各种危险源进行实时监控和报警，确保矿区内不会发生危险，一旦发生危险，可以及时进行报警；

S7.资源优化系统可以对矿区内一切设备以及开采资源进行优化管理，其中包括设备安排管理、设备更新管理、人员优化管理以及岗位优化管理，确保矿区内的一切资源进行优化管理；

S8.虚拟模拟系统可以通过模拟软件对矿区内的开采事务进行模拟，其中包括全程动画模拟、开采方案模拟、运输方案模拟和相关方案模拟，在开采方案实施前，可以用模拟软件快速模拟整个开采方案的运转。

S3中日常管理系统中还包括辅助人员管理和安保人员管理。

S4中开采优化系统还包括开采成本分析、收益分析、设备成本分析、运输成本以及其他相关成本分析。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。