【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 平移等常規(guī)的查詢?yōu)g覽操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)河北鋼鐵礦業(yè)礦山的統(tǒng)一管理。（3 ）數(shù)據(jù)中心管理包括了 礦用對(duì)象空間基礎(chǔ)信息的數(shù)據(jù)庫操作管理和面向?qū)ο蟮墓芾?，其他生產(chǎn)系統(tǒng)可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)其專業(yè)系統(tǒng)及其專業(yè)分析功能。.. .. .. .. 三維礦業(yè)軟 件應(yīng)用功能 系統(tǒng)應(yīng)與三維地理建模軟件（3DGIS）進(jìn)行無縫融合，利用三維地理建模軟件進(jìn)行礦用對(duì)象的表述與存儲(chǔ)，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)礦山、作業(yè)狀態(tài)、生產(chǎn)設(shè)備的可視化監(jiān)控與跟蹤。(1) 地質(zhì)部分建立空間和礦物屬性的礦山實(shí)體數(shù)字地質(zhì)、礦床模型、采場(chǎng)模型、地理信息系統(tǒng)模型、虛擬現(xiàn)實(shí)模型等，用以表征礦床中礦、巖的空間分布和相應(yīng)部位的屬性數(shù)據(jù)，數(shù)字地質(zhì)模型子系統(tǒng)。其功能是根據(jù)鉆探或遙感、遙測(cè)信息建立礦床地質(zhì)構(gòu)造模型，如礦巖體、斷層、破碎帶、巖性、構(gòu)造等。數(shù)字礦床模型子系統(tǒng)。這一子系統(tǒng)的功能是建立有關(guān)礦巖屬性的空間數(shù)字模型。國際上使用最多的是數(shù)字塊狀模型，因?yàn)榇蟛糠謨?yōu)化算法以此為基礎(chǔ)。這一模型現(xiàn)階段的主要數(shù)據(jù)來源是鉆孔、探槽和炮孔取樣。對(duì)礦山生產(chǎn)最重要的是品位模型、雜質(zhì)含量模型及價(jià)值模型，它們是礦巖圈定、礦量品位計(jì)算和設(shè)計(jì)、計(jì)劃的基礎(chǔ)。(2) 采礦部分以地質(zhì)及礦床模型為基礎(chǔ)，結(jié)合其它關(guān)鍵信息構(gòu)造虛擬礦山，進(jìn)行數(shù)字模擬開采，完成礦山長、中、短期開采計(jì)劃編制、露天礦穿爆設(shè)計(jì)、地下礦巷道標(biāo)準(zhǔn)斷面設(shè)計(jì)、峒室設(shè)計(jì)、開拓設(shè)計(jì)、采礦方法設(shè)計(jì)、穿爆設(shè)計(jì)、通風(fēng)設(shè)計(jì)、災(zāi)變應(yīng)變預(yù)案等工作。以優(yōu)化開采為目標(biāo)，因此系統(tǒng)對(duì)礦山開采能否充分的利用資源、減少礦石的損失率和貧化率、以及取得最大效益都具有重要意義。(3) 測(cè)量部分.. .. .. ..導(dǎo)入全站儀、GPS 等設(shè)備或南方 CASS 格式的測(cè)量數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成地形、采場(chǎng)現(xiàn)狀等表面建模；對(duì)于 AutoCAD，MapGis 文件，可以直接導(dǎo)入 3DGIS 環(huán)境（如：3DMine ） ，利用其點(diǎn) 線和屬性數(shù)據(jù)構(gòu)建三 維表面模型；還可以應(yīng)用于工程量的驗(yàn)收計(jì)算，通過任意兩個(gè)面或面與實(shí)體的的交并布爾運(yùn)算，精確計(jì)算其封閉體的體積和表面積。如，計(jì)算排土場(chǎng)的體積，計(jì)算填方，挖方工程量。(4) 3DGPS 監(jiān)測(cè)輸入廣播協(xié)議地址與 GPS 動(dòng)態(tài)信息鏈接，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山生產(chǎn)或設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；保存歷史 GPS 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，對(duì)礦山設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度，以便不用親臨現(xiàn)場(chǎng)就能更真實(shí)地了解施工時(shí)情況；礦山數(shù)據(jù)信息的動(dòng)態(tài)查詢與監(jiān)測(cè)；能夠?qū)崟r(shí)顯示GPS 設(shè)備傳送的位置信息；自動(dòng)演示并記錄設(shè)備的運(yùn)行路線；視圖縮放可以詳細(xì)查看單個(gè)設(shè)備，以及設(shè)備類型、編號(hào)以及當(dāng)前所在地質(zhì)屬性信息的實(shí)時(shí)查詢；保存單個(gè)設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行軌跡?；?3DGIS(3DMine)的地質(zhì)資源數(shù)字化處理、基于局域網(wǎng)的數(shù)字化儲(chǔ)量管理與應(yīng)用等，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資源信息在地測(cè)采環(huán)節(jié)間的無縫流轉(zhuǎn)，為基于礦業(yè)軟件實(shí)現(xiàn)開采優(yōu)化設(shè)計(jì)提供地質(zhì)基礎(chǔ)保證。 企業(yè)管理 功能企業(yè)管理為企業(yè)數(shù)據(jù)管理配置中心，系統(tǒng)完成的功能主要有：(1) 礦用對(duì)象數(shù)據(jù)目錄：基于數(shù)據(jù)中心所定義的礦用對(duì)象按目錄樹的模式組織數(shù)據(jù)，通過對(duì)象目錄樹可以查詢對(duì)象類，可以定義對(duì)象屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以新增、修改、刪除、配置對(duì)象。(2) 生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)目錄：實(shí)際上生產(chǎn)系統(tǒng)是由各種礦用對(duì)象按照一定的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)關(guān)系構(gòu)成的，比如供配電設(shè)備和電纜及其相互的連接關(guān)系構(gòu)成了供電網(wǎng)絡(luò)，.. .. .. ..所以生產(chǎn)系統(tǒng)目錄中的對(duì)象數(shù)據(jù)包含了相應(yīng)業(yè)務(wù)信息，用戶可通過相應(yīng)生產(chǎn)系統(tǒng)查詢、配置某一對(duì)象包含的信息。圖屬互查數(shù)據(jù)：系統(tǒng)包含基于采掘工程圖的所有生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)布置圖，并且實(shí)現(xiàn)了礦用對(duì)象屬性信息與生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)布置圖空間位置的關(guān)聯(lián)，任何對(duì)象通過屬性信息定位其空間位置，通過選擇地圖要素在列表中定位其屬性信息，從而實(shí)現(xiàn)圖屬互查功能。(3) 對(duì)象屬性結(jié)構(gòu)自定義：對(duì)任一對(duì)象用戶可以自定義屬性結(jié)構(gòu)，并且可以根據(jù)需求增加、修改、刪除屬性字段，這些由用戶自定義的屬性字段通過系統(tǒng)支持的訪問機(jī)制。(4) 測(cè)點(diǎn)配置管理：系統(tǒng)與全礦山綜合自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)無縫集成，對(duì)于全礦山綜合自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)所包含的監(jiān)測(cè)點(diǎn)信息與對(duì)象屬性字段進(jìn)行綁定，可以實(shí)時(shí)獲取綁定測(cè)點(diǎn)信息，支持一個(gè)對(duì)象屬性綁定多個(gè)字段。(5) 數(shù)據(jù)字典管理：數(shù)字字典是支持系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)信息，通過數(shù)據(jù)字典管理可以對(duì)諸如設(shè)備類型、設(shè)備型號(hào)、巷道用途、廠家信息、服務(wù)訪問路徑等信息進(jìn)行維護(hù)管理以支持其他系統(tǒng)對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的平滑使用。 生產(chǎn)動(dòng)態(tài)過 程管控一體化功能應(yīng)用可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程、工藝、設(shè)備、儀器的自動(dòng)監(jiān)測(cè)與控制，包括如下幾個(gè)方面。(1)基于 GPS 的露天礦采場(chǎng)生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)(2)安全生產(chǎn)管控：通過對(duì)人員設(shè)備的定位跟蹤來實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)和通過優(yōu)化方法實(shí)現(xiàn)設(shè)備的有效利用。(3)提升、供電、通風(fēng)、排水等系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)與控制.. .. .. ..(4)礦用對(duì)象庫管理：系統(tǒng)提供礦用對(duì)象信息庫，可以對(duì)不同廠家生產(chǎn)的礦用裝備、配件、材料進(jìn)行管理。 礦山信息管理系 統(tǒng)的實(shí)時(shí)更新把各個(gè)礦山的信息系統(tǒng)包括三維礦業(yè)軟件作為終端的數(shù)據(jù)接口，每個(gè)礦山只掌握自己礦山的數(shù)字化管理系統(tǒng)，人員、設(shè)備等定位信息在信號(hào)自動(dòng)采集的基礎(chǔ)上可實(shí)現(xiàn)同步實(shí)時(shí)更新，地測(cè)采、礦山生產(chǎn)調(diào)度部門可每隔一定時(shí)間及時(shí)更新礦體、巷道變化和生產(chǎn)現(xiàn)狀等資料，暫定研究院的礦山的數(shù)字化管理系統(tǒng)為中心系統(tǒng)，讓中心系統(tǒng)和終端系統(tǒng)保持同步，這樣就可以真正實(shí)現(xiàn)礦山地質(zhì)資源、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確掌握與管理。 與 ERP 系統(tǒng)的兼容公司的 ERP 系統(tǒng)已經(jīng)上線了生產(chǎn)、銷售、財(cái)務(wù)、供應(yīng)等四個(gè)模塊，該信息系統(tǒng)要和 ERP 系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合起來，充分利用現(xiàn)有 資源，并在此基礎(chǔ)上將資源的應(yīng)用最大化、最優(yōu)化。本信息系統(tǒng)更加側(cè)重礦山生產(chǎn)的技術(shù)層面，而 ERP 系統(tǒng)更佳突出經(jīng)濟(jì)層面的生產(chǎn)經(jīng)營管理，通過對(duì)接將技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩者完美的結(jié)合起來，真正在信息化、數(shù)字化上做到“精細(xì)化”管理。 河北 鋼鐵 集團(tuán)礦業(yè)數(shù)字化礦山建設(shè)進(jìn)程安排數(shù)字化礦山建設(shè)是一個(gè)典型的多學(xué)科技術(shù)交叉的新領(lǐng)域，涵蓋了礦山企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的全過程，是一項(xiàng)投資較大、時(shí)間持久、復(fù)雜的系統(tǒng)工程。因此必須結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況，采取“總體規(guī)劃、分步實(shí)施”的原則逐步進(jìn)行建設(shè)。結(jié)合礦山的現(xiàn)狀，以及目前信息技術(shù)的發(fā)展水平，數(shù)字礦山建設(shè)初步按照以下幾個(gè)階段開展實(shí)施： .. .. .. ..第一階段：數(shù)字礦山建模與 GIS 平臺(tái)開發(fā)階段 第二階段：數(shù)字礦山模型在礦山地質(zhì)、測(cè)量、采礦、計(jì)劃等方面的應(yīng)用階段 第三階段：建設(shè)、完善礦山綜合通訊系統(tǒng)階段 第四階段：設(shè)備監(jiān)測(cè)、控制和安全預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)階段 第五階段：基于完善的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備的高度自動(dòng)化的實(shí)時(shí)管理階段此次開發(fā)考慮到系統(tǒng)建設(shè)階段性和穩(wěn)妥性，首先集中開展前兩個(gè)階段的工作，即進(jìn)行礦山信息集成管理平臺(tái)的研發(fā)，滿足礦山生產(chǎn)建設(shè)開發(fā)中的需要，提高現(xiàn)階段的礦山技術(shù)管理水平。數(shù)字化礦山建設(shè)將首先以司家營鐵礦為首期建設(shè)任務(wù)，首先將司家營鐵礦建成數(shù)字化礦山的示范礦山，進(jìn)一步帶動(dòng)建設(shè)公司其他礦山。4 礦山信息集成管理平臺(tái)系統(tǒng)需求分析 河北 鋼鐵 集團(tuán)礦業(yè)礦山信息管理平臺(tái)研發(fā)內(nèi)容 數(shù)字礦 山建模與 GIS 平臺(tái)開發(fā)主要構(gòu)建礦山從歷史到現(xiàn)狀的地形、地質(zhì)、工程模型，滿足實(shí)際使用的要求，這是數(shù)字礦山建設(shè)的基礎(chǔ)階段。礦山生產(chǎn)對(duì)象是埋藏在地下的礦體，還有影響開采的圍巖和地質(zhì)構(gòu)造，用真三維軟件工具將這些對(duì)象表達(dá)出來，可以為后續(xù)的地質(zhì)、測(cè)量、采礦、計(jì)劃等工作提供了基礎(chǔ)。具體的主要工作內(nèi)容包括：（1 ） 礦山地、測(cè)、采資料的收集；① 鉆孔數(shù)據(jù)以及探槽數(shù)據(jù).. .. .. ..鉆孔數(shù)據(jù)以及探槽數(shù)據(jù)是礦山資源評(píng)估和采礦設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是礦山生產(chǎn)管理的重點(diǎn)。地質(zhì)數(shù)據(jù)的完善性和可靠性，直接影響一個(gè)礦山生產(chǎn)經(jīng)營和決策。現(xiàn)場(chǎng)采集鉆孔數(shù)據(jù)包括：? 鉆孔開口位置數(shù)據(jù)? 測(cè)斜數(shù)據(jù)? 礦山鉆孔樣品分析數(shù)據(jù)? 地質(zhì)巖性分析數(shù)據(jù) ②井巷工程數(shù)據(jù) 井巷工程是礦山生產(chǎn)中運(yùn)輸人員、礦石、材料等的主要通道。井巷工程數(shù)據(jù)主要為礦山開拓系統(tǒng)布置圖，即為所要建模的中段平面圖，及各種巷道斷面尺寸。 ③地表測(cè)量數(shù)據(jù) 地表模型是建立三維地質(zhì)實(shí)體模型的重要組成部分。一些地表工程的設(shè)計(jì)和施工包括排土場(chǎng)、選場(chǎng)、井口等位置都是以地表模型為參考的；同時(shí)，地表模型作為邊界約束條件，還直接影響到技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和工程量的計(jì)算，因此，為了達(dá)到最好的實(shí)際效果，地表模型必須滿足精度要求。地表測(cè)量數(shù)據(jù)包括礦區(qū)地質(zhì)地形圖以及各礦體區(qū)域地質(zhì)地形圖（包括散點(diǎn)信息）或MapGis、AutoCAD 矢量化地形等高線圖。 ④ 平剖面圖 平面地質(zhì)圖：主要是中段平面布置圖，中段平面圖除在建立井巷開拓工程模型過程中使用外，在建立礦體模型中也可做為重要參考，另外還需有勘探線總體分布平面圖，方便圖形矢量化的校驗(yàn)。地質(zhì)勘探線剖面圖：包括所要建立.. .. .. ..礦體模型區(qū)域的勘探線剖面圖（地理坐標(biāo)信息附帶） 。以上圖形可以是AutoCAD 格式或 MapGis 格式的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集后可導(dǎo)入 3DMine 進(jìn)行編輯，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)和建模。 （2 ）礦山現(xiàn)有各種資料的 數(shù)字化 礦區(qū)地形圖、及地質(zhì)勘探平剖面圖和地質(zhì)勘探鉆孔信息的數(shù)字化； 鉆探、生產(chǎn)勘探資料（報(bào)告和圖紙）的數(shù)字化；露天坑現(xiàn)狀實(shí)測(cè)資料的數(shù)字化；據(jù)對(duì)預(yù)建模礦區(qū)的了解，目前的主要數(shù)據(jù)，如鉆孔數(shù)據(jù)、各種剖面數(shù)據(jù)都已經(jīng)數(shù)字化，所以該項(xiàng)工作已經(jīng)具備相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)。（3 ）數(shù)據(jù)的導(dǎo)入 將各種數(shù)字化的礦山資料導(dǎo)入到軟件數(shù)據(jù)庫中，分類集中管理，主要包括以下三方面的數(shù)據(jù)：? 鉆探、生產(chǎn)勘探地質(zhì)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入； ? 地質(zhì)平剖面圖的導(dǎo)入； ? 實(shí)測(cè)現(xiàn)狀圖的導(dǎo)入；（4 ） 資源與開采環(huán)境模型 構(gòu)建 對(duì)資源和開采環(huán)境進(jìn)行建模是三維軟件的基礎(chǔ)和核心，通過對(duì)礦體、主要構(gòu)造、地表等進(jìn)行三維模型的構(gòu)建，并通過地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法進(jìn)行精準(zhǔn)的估算儲(chǔ)量，為下一步采礦工程的實(shí)施奠定基礎(chǔ)。 ① 建立地質(zhì)數(shù)據(jù)庫 在對(duì)導(dǎo)入數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過鉆孔數(shù)據(jù)的開孔文件、測(cè)斜文件、樣品分析文件和巖性文件建立地質(zhì)數(shù)據(jù)庫，并可以在三維環(huán)境下顯示地質(zhì)數(shù)據(jù)。.. .. .. ..② 樣品數(shù)據(jù)基本統(tǒng)計(jì)分析和變異函數(shù)分析 地質(zhì)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是塊體模型內(nèi)所有單元塊參數(shù)估值的依據(jù)，也是礦床儲(chǔ)量計(jì)算的依據(jù)，根據(jù)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，統(tǒng)計(jì)樣品的值與空間分布情況，了解礦體分布規(guī)律，并為確定特高值和塊體模型估值作準(zhǔn)備。在進(jìn)行各樣品參數(shù)的基本統(tǒng)計(jì)分析外，還需要進(jìn)行變異函數(shù)分析，以確定各參數(shù)在空間上的相關(guān)性、結(jié)構(gòu)性。 由于礦體分布具有一定的方向性，區(qū)域化變量在不同方向可能會(huì)具有不同的結(jié)構(gòu)性和變異性， 即具有空間各向異性特征。因此，在進(jìn)行變異函數(shù)的計(jì)算和分析時(shí)將針對(duì)不同的方向分別進(jìn)行。 在進(jìn)行各個(gè)方向的變異函數(shù)計(jì)算分析時(shí)，一般是分布于某個(gè)方向一定范圍內(nèi)的樣品點(diǎn)參與進(jìn)行該方向的變異函數(shù)計(jì)算。需要指定的參數(shù)包括：圓錐體的容差角、容差限、滯后距，計(jì)算的最大距離。因?yàn)槔碚撟儺惡瘮?shù)參數(shù)取值的正誤對(duì)品位估值結(jié)果的準(zhǔn)確性具有非常大的影響。所以