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【摘 要】 国众多冶金企业中，大部分企业具有良好的信息化基础，并已经开始从集团单一企业应用扩展到全集团信息化整合应用建设。现阶段我国冶金行业的信息化建设主要有以下几个特点：信息化集成度仍不够，大量“信息孤岛”仍然存在，信息化管理覆盖面不够，信息化发展水平不平衡，信息化建设对推动企业创新力度不够，信息资源的综合开发利用程度不高。
【关键词】 冶金矿山；新一代；信息技术；应用
在矿山领域，国外对数字矿山的研究较早，数字地球的概念由美国首先提出，随后被许多专家学者引用。同时，世界上许多国家结合各自的实际，分别进一步提出了数字矿山的发展规划和建设目标。目前，矿业发达国家建设数字矿山的重点是实现远程遥控和自动化采矿。
我国对数字矿山的研究始于20世纪末，主要科研资助机构和相关行业相继立项支持了一批数字矿山课题。国内多所高等院校、科研院所、企事业单位相继设立了与数字矿山有关的研究所、研究中心、实验室或工程中心。山东新汶矿业集团泰山能源股份有限公司翟镇煤矿是我国第一座数字矿山，在国内开了数字化矿井技术应用先河。翟镇煤矿数字技术的成功研制，为我国矿山的数字化和信息化管理起到了示范作用。在数字矿山建设中，广泛应用各种先进的信息技术、有效提升了矿山企业的生产效率和管理水平。
一、冶金矿山行业信息化发展趋势
从规模、内容、作用、地位来看，我国冶金企业的信息化已经发展到了需要进一步深化的阶段。这个深化阶段的特征就是信息化与工业化相互融合，相辅相成，相互促进。通过提升冶金企业的信息化水平，进一步提升冶金企业的生产经营水平；通过冶金企业信息化技术的创新，促进冶金工业企业管理水平的创新。促进管理创新，提升企业竞争力的方法很多，信息化是创新提升的基础性、长效性方法。在矿山领域，随着数字矿山应用技术的不断发展和创新，矿山行业的生产和组织方式将会变得越来越“安全、绿色、智能、高效”。冶金矿山行业信息化应用系统的建设将呈现出以下主要趋势。
目前对于信息化基础比较完善的企业，信息化建设逐渐向企业间协同的方向发展。由于市场竞争环境的变化，企业越来越强调相互之间的协同，因此，企业越来越强调信息系统与价值链和企业内其他系统的集成能力。
经过十几年的信息化建设，我国的冶金企业信息化建设正在朝一个新的高度迈进。一个显著的特征就是冶金企业对企业信息化的内涵与意义有了新的认识，明显感觉到信息资源一体化趋势日益加强。
二、冶金矿山行业信息化构架
基于新一代信息技术的冶金矿山信息化总体架构分为三个层次：感知层、网络层和应用层。感知层主要是基于物联网技术的应用，网络层主要是基于云计算技术的应用，应用层主要是涵盖冶金矿山行业勘探、开采、冶炼、加工等整个产业链的信息系统应用。
基于新一代信息技术的冶金矿山行业信息化架构中应用层是涵盖勘探、采选、冶炼、加工等整个产业链的信息系统，主要用来支撑企业的生产、经营和管控，这些系统包括生产综合监控系统、生产执行系统、经营管理系统和决策支持系统。
生产综合监控系统的内容包括剥离、采装、运输、生产等主要生产流程，也包括供电、供水、排水等辅助生产流程，还包括其他的安全保障系统。
生产执行系统包括从生产计划制定、生产计划执行到生产计划执行跟踪全过程的闭环管理，包含了三维展示、生产管理、生产智能调度管理、生产辅助设计、机电管理、安全管理、煤质管理、节能环保管理及综合分析管理。
经营管理系统建设户主要包括计划与全面预算管理、ERP系统、供应商关系管理系统、制度管理系统、本质安全管理系统、办公自动化系统、审计管理系统、科技管理系统、节能减排管理系统、综合统计系统、档案管理系统、知识管理系统、行政后勤管理系统、党群管理系统、煤炭安全管理系统等。
决策支持系统是基于数据仓库/商业智能技术对信息进行收集、整合、分析和展现，为高层及管理人员提供及时、准确的分析报表和数据，以提升企业整体生产经营决策水平，借此增强企业的核心竞争能力。
在基于新一代信息技术的冶金矿山行业信息化架构中，网络层起到传输、存储和计算的作用。网络层主要包括接入网关、互联网、通信网络、云计算、存储服务、数据仓库等。 在基于新一代信息技术的冶金矿山行业信息化架构中，感知层起到信息采集和信号处理的作用。感知层主要包括各种类型的传感器、控制器、读卡器等设备以及M2M网关、M2M模块等信息处理系统组成，如Sensor、摄像头、读卡器、路由节点和Sink节点等。
信息标准体系大的建设是信息系统开发成功和得以推广应用的关键因素，是信息化建设中的一項基础性的系统工程。在标准体系的建设过程中，应着重关注云计算、物联网等新一代信息技术标准的制定、采集和完善。新一代信息技术在矿山冶金行业的应用必须遵守一定的标准，才能使感知层、网络层和应用层的信息交互，实现本质意义上的信息统一；才能有效利用数据进行分析、决策和使用。
三、冶金矿山行业的信息化应用
新一代信息技术在冶金行业的应用，推进了冶金企业的研发和设计协同化、生产设备数字化、生产过程智能化和企业管理信息化，加强了集散控制、现场总线控制、柔性制造、敏捷制造和网络化制造等技术的应用，强化了生产过程的在线监测、预警和控制，实现了冶金企业的节能环保、精确管理、安全生产和高效运营。
其中首钢矿业就是很好的行业应用典范。首钢矿业公司以计算机数字技术为中心，以网络通信为手段，以数学模型为基础，形成了基础装备数字化、 生产过程数字化、 生产执行数字化、企业资源计划数字化、办公自动化的数字化矿山，在我国冶金矿山行业实现了历史性突破。
同时，首钢矿业公司注重数字化基础设施建设，为矿山数字化提供硬件平台。广泛采用数字化计量设备和智能化仪器仪表，采、选、球、烧四大主流程和物料运输系统检测、计量数字化仪表达到14800块，为从数据源头自动采集数据，实现各层面系统的数据接口创造了条件。分期搭建网络和硬件平台，共敷设光纤150多公里，形成一个主干带宽1000M、桌面100M的高速企业网，覆盖公司各个单位。建成厂矿级网站45个，车间级网站73个，覆盖300多个班组，联网计算机达到2600多台。
实施矿山生产流程管控数字化，提高自动化水平。建立了覆盖采矿、选矿、烧结、球团、运输等工序的计量检测、设备驱动和生产过程控制的数字化系统，实现生产过程自动化和智能化。采矿应用Surpac矿山工程软件，进行资源评估、矿山规划、开拓设计、决策管理等模拟、仿真和过程分析。自主开发应用矿车自动调度系统，自动进行车流规划、优化派车，合理分配车流。选矿应用球磨自控系统，对球磨机工艺流程运行参数进行检测和监控。自主开发球团流程监控系统实现配料、造球、链篦机、回转窑、环冷机和喷煤等五大区域实现集中监控和预警管理。自主开发烧结流程监控系统。通过对现场工控基础信息的采集和再加工，实现信息、数据不落地和闭环管理，形成全流程800多个点位数据集中监控，为生产决策及操作提供了实时支持。自主开发烧结智能控制系统，实现烧结矿自动配料、混合料自动加水、烧结机点火自动调节、烧结终点自动控制、烧结矿强度与能耗自动控制、烧结异常数据调整六大功能。
物联网技术在智慧矿山中的应用包括矿山中物与物、物与人、所有物品与网络的连接，以实现识别、管理和控制。其中智能安全应用实现包括矿井作业面人员考勤及定位，高危作业安全自动监控，工程基建现场安全质量远程监控，重大基础设施安全防护，重点企业门禁系统；智能物流应用实现包括产成品仓储物流智能管理，运输车辆智能调度与监控；智能环保应用实现包括企业排污智能化远程监测监控，烟尘黑度分析及智能预警。
参考文献：
[1]张峰，顾伟.物联网技术在煤矿物流信息化中的应用[J].中国矿业，2010，（08）.
[2]孙继平.矿井移动通信的特点及现有系统分析[J].煤矿自动化，1997，（04）.
[3]蒲红梅.浅谈物联网技术[J].科技资讯，2010，（02）.
【关键词】 冶金矿山；新一代；信息技术；应用
在矿山领域，国外对数字矿山的研究较早，数字地球的概念由美国首先提出，随后被许多专家学者引用。同时，世界上许多国家结合各自的实际，分别进一步提出了数字矿山的发展规划和建设目标。目前，矿业发达国家建设数字矿山的重点是实现远程遥控和自动化采矿。
我国对数字矿山的研究始于20世纪末，主要科研资助机构和相关行业相继立项支持了一批数字矿山课题。国内多所高等院校、科研院所、企事业单位相继设立了与数字矿山有关的研究所、研究中心、实验室或工程中心。山东新汶矿业集团泰山能源股份有限公司翟镇煤矿是我国第一座数字矿山，在国内开了数字化矿井技术应用先河。翟镇煤矿数字技术的成功研制，为我国矿山的数字化和信息化管理起到了示范作用。在数字矿山建设中，广泛应用各种先进的信息技术、有效提升了矿山企业的生产效率和管理水平。
一、冶金矿山行业信息化发展趋势
从规模、内容、作用、地位来看，我国冶金企业的信息化已经发展到了需要进一步深化的阶段。这个深化阶段的特征就是信息化与工业化相互融合，相辅相成，相互促进。通过提升冶金企业的信息化水平，进一步提升冶金企业的生产经营水平；通过冶金企业信息化技术的创新，促进冶金工业企业管理水平的创新。促进管理创新，提升企业竞争力的方法很多，信息化是创新提升的基础性、长效性方法。在矿山领域，随着数字矿山应用技术的不断发展和创新，矿山行业的生产和组织方式将会变得越来越“安全、绿色、智能、高效”。冶金矿山行业信息化应用系统的建设将呈现出以下主要趋势。
目前对于信息化基础比较完善的企业，信息化建设逐渐向企业间协同的方向发展。由于市场竞争环境的变化，企业越来越强调相互之间的协同，因此，企业越来越强调信息系统与价值链和企业内其他系统的集成能力。
经过十几年的信息化建设，我国的冶金企业信息化建设正在朝一个新的高度迈进。一个显著的特征就是冶金企业对企业信息化的内涵与意义有了新的认识，明显感觉到信息资源一体化趋势日益加强。
二、冶金矿山行业信息化构架
基于新一代信息技术的冶金矿山信息化总体架构分为三个层次：感知层、网络层和应用层。感知层主要是基于物联网技术的应用，网络层主要是基于云计算技术的应用，应用层主要是涵盖冶金矿山行业勘探、开采、冶炼、加工等整个产业链的信息系统应用。
基于新一代信息技术的冶金矿山行业信息化架构中应用层是涵盖勘探、采选、冶炼、加工等整个产业链的信息系统，主要用来支撑企业的生产、经营和管控，这些系统包括生产综合监控系统、生产执行系统、经营管理系统和决策支持系统。
生产综合监控系统的内容包括剥离、采装、运输、生产等主要生产流程，也包括供电、供水、排水等辅助生产流程，还包括其他的安全保障系统。
生产执行系统包括从生产计划制定、生产计划执行到生产计划执行跟踪全过程的闭环管理，包含了三维展示、生产管理、生产智能调度管理、生产辅助设计、机电管理、安全管理、煤质管理、节能环保管理及综合分析管理。
经营管理系统建设户主要包括计划与全面预算管理、ERP系统、供应商关系管理系统、制度管理系统、本质安全管理系统、办公自动化系统、审计管理系统、科技管理系统、节能减排管理系统、综合统计系统、档案管理系统、知识管理系统、行政后勤管理系统、党群管理系统、煤炭安全管理系统等。
决策支持系统是基于数据仓库/商业智能技术对信息进行收集、整合、分析和展现，为高层及管理人员提供及时、准确的分析报表和数据，以提升企业整体生产经营决策水平，借此增强企业的核心竞争能力。
在基于新一代信息技术的冶金矿山行业信息化架构中，网络层起到传输、存储和计算的作用。网络层主要包括接入网关、互联网、通信网络、云计算、存储服务、数据仓库等。 在基于新一代信息技术的冶金矿山行业信息化架构中，感知层起到信息采集和信号处理的作用。感知层主要包括各种类型的传感器、控制器、读卡器等设备以及M2M网关、M2M模块等信息处理系统组成，如Sensor、摄像头、读卡器、路由节点和Sink节点等。
信息标准体系大的建设是信息系统开发成功和得以推广应用的关键因素，是信息化建设中的一項基础性的系统工程。在标准体系的建设过程中，应着重关注云计算、物联网等新一代信息技术标准的制定、采集和完善。新一代信息技术在矿山冶金行业的应用必须遵守一定的标准，才能使感知层、网络层和应用层的信息交互，实现本质意义上的信息统一；才能有效利用数据进行分析、决策和使用。
三、冶金矿山行业的信息化应用
新一代信息技术在冶金行业的应用，推进了冶金企业的研发和设计协同化、生产设备数字化、生产过程智能化和企业管理信息化，加强了集散控制、现场总线控制、柔性制造、敏捷制造和网络化制造等技术的应用，强化了生产过程的在线监测、预警和控制，实现了冶金企业的节能环保、精确管理、安全生产和高效运营。
其中首钢矿业就是很好的行业应用典范。首钢矿业公司以计算机数字技术为中心，以网络通信为手段，以数学模型为基础，形成了基础装备数字化、 生产过程数字化、 生产执行数字化、企业资源计划数字化、办公自动化的数字化矿山，在我国冶金矿山行业实现了历史性突破。
同时，首钢矿业公司注重数字化基础设施建设，为矿山数字化提供硬件平台。广泛采用数字化计量设备和智能化仪器仪表，采、选、球、烧四大主流程和物料运输系统检测、计量数字化仪表达到14800块，为从数据源头自动采集数据，实现各层面系统的数据接口创造了条件。分期搭建网络和硬件平台，共敷设光纤150多公里，形成一个主干带宽1000M、桌面100M的高速企业网，覆盖公司各个单位。建成厂矿级网站45个，车间级网站73个，覆盖300多个班组，联网计算机达到2600多台。
实施矿山生产流程管控数字化，提高自动化水平。建立了覆盖采矿、选矿、烧结、球团、运输等工序的计量检测、设备驱动和生产过程控制的数字化系统，实现生产过程自动化和智能化。采矿应用Surpac矿山工程软件，进行资源评估、矿山规划、开拓设计、决策管理等模拟、仿真和过程分析。自主开发应用矿车自动调度系统，自动进行车流规划、优化派车，合理分配车流。选矿应用球磨自控系统，对球磨机工艺流程运行参数进行检测和监控。自主开发球团流程监控系统实现配料、造球、链篦机、回转窑、环冷机和喷煤等五大区域实现集中监控和预警管理。自主开发烧结流程监控系统。通过对现场工控基础信息的采集和再加工，实现信息、数据不落地和闭环管理，形成全流程800多个点位数据集中监控，为生产决策及操作提供了实时支持。自主开发烧结智能控制系统，实现烧结矿自动配料、混合料自动加水、烧结机点火自动调节、烧结终点自动控制、烧结矿强度与能耗自动控制、烧结异常数据调整六大功能。
物联网技术在智慧矿山中的应用包括矿山中物与物、物与人、所有物品与网络的连接，以实现识别、管理和控制。其中智能安全应用实现包括矿井作业面人员考勤及定位，高危作业安全自动监控，工程基建现场安全质量远程监控，重大基础设施安全防护，重点企业门禁系统；智能物流应用实现包括产成品仓储物流智能管理，运输车辆智能调度与监控；智能环保应用实现包括企业排污智能化远程监测监控，烟尘黑度分析及智能预警。
参考文献：
[1]张峰，顾伟.物联网技术在煤矿物流信息化中的应用[J].中国矿业，2010，（08）.
[2]孙继平.矿井移动通信的特点及现有系统分析[J].煤矿自动化，1997，（04）.
[3]蒲红梅.浅谈物联网技术[J].科技资讯，2010，（02）.