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针对智慧矿山这一新兴概念，通过与自动化矿山、信息化矿山、数字化矿山进行关联，总结了其建设过程中存在的问题，并从矿山设计、安全保障、高效生产、经济运营、绿色环保５个方面展望了智慧矿山的愿景。
典型的智慧矿山应云端、矿端、移动端具备设计、安全、生产、经营管理、节能环保等方面的决策模型，并能利用这些模型，在获得订单之后，实现排产计划、安全保障、运输调度、煤炭洗选、成品装车等各个环节任务的自动分解与执行，并能通过实时反馈信息自动完成任务的再优化。智慧矿山的智能环节主要包括矿山设计、安全保障、高效生产、经济运营和绿色环保５个方面。
（１）矿山设计。应着力推行数字化设计，从元件级构建整座矿山，从而实现透明矿山；智能选型应考虑云端化部署、信息化架构、智能化装备及管控；矿井采掘和洗选应考虑采用柔性工艺，以便能根据实际条件进行适时调整。
（２）安全保障。主要通过智慧矿山云中心的智能决策模型进行自动决策，保障矿井人、机、环、管全方位的安全，并通过反馈信息主动进行决策再优化。人员安全方面，应在个体防护和系统防护方面开展研究：个体防护能力方面，应具备人员所处环境参数的实时采集、无线语音通话、视频采集上传与远程调看、危险状态逃生信息的实时获取功能，以及应对各种灾害的可靠逃生装备；系统防护能力方面，应能将井下环境的实时监测信息、重点区域的安全状态实时评估及预警信息与井下人员进行实时互联，并具备近感探测功能，从而实现全方位的人员防护。机电设备安全方面，应具备智能化的设备点检与运维管理能力，具备设备在线点检、损耗性部件周期性更换提示、健康状态实时评估等功能。环境安全方面，应具备灾害实时在线监测、井下安全状态实时评估及预测预警、降害措施自动制定能力。安全管理方面，应具备自动进行风险日常管控、自动定期进行安全风险辨识评估及预警分析、多维度自动统计与分析隐患的能力，具有手持终端现场检查能力，实现隐患排查任务的自动派发、现场落实、实时跟踪、及时闭环管理。
（３）高效生产。主要通过智慧矿山云中心的智能决策模型进行自动决策，保障矿井采、掘、机、运、通、水、电的自动高效运行，并通过反馈信息主动进行决策再优化。矿井采掘工作面的设备应具备高效的自动控制能力，从基本的就地控制，到一键启停、远程集控，直至达到理想状态，实现设备的无人化自动控制与巡检；通风方面，应具备根据用风需求自动进行全矿风量分配与调节的能力；主运和辅运方面，应能根据生产排程计划自动进行运输调度；供电方面，应能根据生产排程计划自动实时进行电力调度，且应具备智能防越级跳闸保护功能；排水方面，应具备根据水资源合理利用及峰谷用电负荷、电价等因素自动选择节能排水方式的功能。
（４）经济运营。主要通过智慧矿山云中心的智能决策模型进行自动决策，保障矿井经营管理的自动高效运行，并通过反馈信息主动进行决策再优化。应实现根据订单需求，通过云端的智能决策自动进行生产指标分解，矿井安全保障措施、主运与辅运计划、供电计划、排水计划、排矸计划的制定等功能。
（５）绿色环保。应提高矿井的回采率，如采用无煤柱开采方式并进行矸石的井下直接充填利用；提高矿井瓦斯、煤泥、煤矸石、矿井涌水的利用率；提高矿区生态修复率；降低矿井吨煤生产耗电、耗水量；实现矿井水污染、大气污染的全方位在线监测。
中国矿山信息化建设虽然取得了举世瞩目的成绩，但仍存在不少问题。
（１）严重缺乏相关标准。由于一开始就缺乏顶层设计与规划，中国矿山在进行信息化建设时，缺乏相关标准的指导与约束，促使了系统厂商的无序竞争，导致建设的大量系统互联互通性极差。
（２）缺乏多学科交叉应用。矿山面临的许多问题都需要结合多学科的知识才能得到有效解决，将多学科的知识软件进行集成应用是其解决途径。然而目前缺乏一个统一、开放的公共平台，无法为多学科知识的融合分析提供渠道。
（３）重硬件轻软件。中国大量矿山在进行信息化建设时，往往非常重视硬件设备的投入，而对软件则吝之又吝。据有关方面统计，煤炭行业在应用软件上的投入仅占信息化投入的２０％左右，导致获取的大量信息资源没有得到合理有效的利用，不仅造成了严重的信息资源浪费，而且没有更好地服务于矿井的生产运营。
（４）“信息孤岛”现象严重。中国矿山信息化建设发展到今天，各类子系统已基本实现了网络化集成，但是各系统获取的海量数据却无法得到有效共享，更谈不上进行融合分析。这种各系统单兵作战的模式，使得“信息孤岛”现象在矿山行业异常突出，现代信息技术的强大优势还有待深入挖掘。
来源：工业自动化
责编：龙志阳 | 编辑：龙志阳
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