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摘要：近年来，随着国家政策的支持，我国的智能矿山建设已经初具规模，但是与智能矿山相适应的管理模式和人才培养还需要进一步创新。本文首先对金属矿山物联网建设现状进行了分析，然后提出了智能矿山管理模式和架构创新的路径，结合生产经营的实际情况，提出了今后矿业人才培养方向，为矿业的科学发展提供了参考。
关键词：金属矿山；智能化建设；企业管理；组织架构；人才培养
引言
随着经济文化的发展，我国各行业均取得了突出的成就。作为工业大国的我国，在发展中逐渐开始加强对有色金属矿山开采的关注。通常来说，可持续发展已经成为当今时代的主题，且人口、资源和环境协调发展，是可持续发展的重要基础与前提。在此基础上，采用科学、合理的有色金属矿山智能开采技术，是尤为重要的。
1金属矿山物联网建设现状
（1）缺乏完善的顶层设计。在矿山企业集团层面，缺少总体功能性设计和时间规划，各个矿山根据自身业务需求自主开展工作，造成接口不统一、技术不兼容、业务不连通，后期可能需要重新规划，造成经济和时间浪费。（2）信息孤岛问题凸显。矿山企业目前建立的信息化系统呈现严重的条块化，特别是数据库、发布服务、三维展示等，造成大量的重复建设。建成的系统之间彼此独立，缺少数据交互，形成信息孤岛，致使系统维护量居高不下。（3）技术人员严重匮乏。矿山企业在地质、信息化、自动化方面的高级技术人才极其缺乏，且人才流失严重。现有人才队伍无法保障物联网系统的正常运行、数据应用和系统维护，导致矿山信息化与智能化规划无法实施。（4）生产成本日益增高。随着矿山优质资源的消耗，资源开发难度加大，地压风险加剧，通风、降温、支护及维护等成本增加。矿山企业需要通过引进先进的技术手段和装备来降低生产成本。（5）企业安全风险加剧。在深部开采、陡帮露天开采、大规模开采和残矿回采过程中，运营风险激增，作业人员面临的危险越来越突出。同时，国家对矿山企业安全风险控制要求越来越高，国务院安全生产委员会办公室、原国家安全生产监督管理总局下发的一系列强制性标准也迫使企业进一步提高安全管控水平。（6）装备智能水平落后。企业采矿装备陈旧、自动化投运率低下、自动化水平落后，现有装备水平无法支撑后续数字矿山、智能开采规划的实施，需要进行升级改造甚至更新换代。
2智能矿山管理模式和架构创新
2.1高效生产智能管控系统平台
中钢富全矿业利用新一代物联网、大数据、云计算等信息技术，构建冶金地下矿山高效生产智能管控系统，形成开采系统集中化、采掘系统机械化、提升系统自动化、监控系统可视化、决策支持科学化。具体以系统集成理论和管理过程理论为指导，将开拓、采矿、运输、选矿、充填等多个生产环节管控集成一体，构建了集成化的高效生产管控系统平台。利用数据的智能分析与决策，通过高效生产管控一体化平台，对矿山各类生产设备、生产数据、运行管理进行全局性的有效管理与控制，形成了集中控制的一站式矿山，一键式生产管理系统。通过一个站点即可管控全生产流程所有生产设备，动态掌握各生产工艺和环节的信息，智能决策运行参数，实现在线安全监测与预警。冶金地下矿生产智能管控系统在整体规划、分层设计、统一管理的基础上，实现公共模型、参数、数据、图形统一管理、存储和维护。通过构建高效生产智能管控系统，实现了冶金地下矿山各类信息集成标准化、运行管理一体化、经济运行最优化、资源利用最大化、业务应用互动化、决策支持智能化，为采矿生产运行提供坚强可靠、经济高效的支撑。
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2.2地下有色金属矿山条件构建下的智能化开采技术
在进行有色金属地下开采的作业活动中，我们可以借助上文提到的智能化通信技术，来实现针对矿产资源的综合收集以及整理。矿产资源的开采可以借助各类光纤通信资源和GIS技术以及三维建模等工具，对所要开采的有色金属矿产资源进行检测，同时借助计算机的网络平台环境进行同步通信，使得地下金属开采的过程中可以跟地上的有色金属开采控制中心进行信息化的同步处理。当矿山进行信息化数据收集的过程中，我们主要采用的是基于传感器终端设备构建下的雷达技术，或激光技术综合网络进行搭建，把地下矿藏的开采相关信息进行数据检测虚拟平台的同步处理，对各项数据进行分析并最终得到各方面的结果汇总。
2.3地下有色金属开采的智能化信息收集
借助智能化通信技术，实现了对矿产资源信息的综合收集。矿产资源开采技术人员，借助智能化信息收集技术，检测了所要开采的矿产区域，借助计算机网络平台，使地下有色金属在开采期间，能够与地上有色金属信息控制实现同步。该矿山在智能化信息收集时，主要采用的收集方式为传感器，传感器借助雷达技术、激光技术等，对该地区地下有色金属矿山的开采情况，进行了综合的手机和分析，并及时传达了该区域内金属矿山开采相关信息，建立金属矿山数据检测网络性虚拟平台。
2.4管理系统中数据显示的实现
基于物联网技术对软件应用层进行搭建，还要应用算法对数据进行处理，使其在基于物联网的矿山智能化管理系统中得以显现。虚拟仪器是各个设备状态监控的最佳选择。利用图形化编程软件结合模块化、开放的硬件以及虚拟仪器（LabVIEW），对设计的物联网智能矿山管理系统中，所获得的温度监测数据、声学监测数据、振动监测数据进行重新编辑，大大减少了智能化管理系统的运行时间。应用虚拟仪器还可以提供各个设备的状态监控（MCM）信息，包括监测到的设备应用演示、工作Demo程序等。因此，利用LabVIEW软件作为实现管理系统中数据显示的上位开发软件，结合各个设备的状态监控信息，利用上位程序对数据进行清理、处理，将数据以图片、动画、表格文字等方式显示出来。最终完成基于物联网的矿山智能化管理系统的设计。
2.5矿业人才培养方向
目前矿山企业中智能操控人才、信息化复合型人才等相关技能人员十分稀缺，因此，相关院校及职业学院应该在矿业人才培养上做出改进，在专业设置上进行创新。积极引入人工智能、大数据、云计算、物联网等高新技术，与矿业相关的传统专业，如测量、地质、采矿、机电、选矿等进行深度融合，在专业课设置上开设计算机、物联网和人工智能等新技术在矿山应用的相关课程，加强与矿山企业联合培养，创建智能矿业人才培养体系，培养造就掌握智能矿山相关技术的高级矿业人才。同时，新型矿业人才也能不断推动智能矿山的发展，实现矿业的良性发展。
结束语
综上所述，我国矿山智能化任重道远，针对未来智能矿山建设，国内矿山企业应抓住新一代信息、人工智能技术带来的发展机遇，加强智慧矿山建设与整个企业的技术和管理创新，改造传统采矿业，不断开创安全、绿色、高效的矿山生产经营的新模式，用智能化建设迎接矿业新的“春天”。
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论文作者:索君龙
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第4期
论文发表时间:2019/9/20
标签：矿山论文; 智能论文; 数据论文; 有色金属论文; 矿业论文; 地下论文; 技术论文; 《建筑细部》2019年第4期论文;