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          讓信息化成為礦業轉型硬支撐

          • 發布時間:2019-07-13
          • 發布者: 百度百科
          • 來源: 百度百科
          • 閱讀量:
            “如果說礦業軟件相當于基石,那么智能礦山相當于一個工程,全球礦產資源信息系統則是支撐礦業投資和政府決策的生態系統?!币晃粯I內人士近日在2019絲路礦業論壇期間表示,傳統的礦業產業如何獲得正在興起的信息化支撐,猶如田間沉悶的老牛與歡快的小鳥間的對話。雖然兩者貌似相差甚遠,但好在小鳥已經開始在牛背上跳躍了,希望看得更遠的小鳥能為老牛找到更好的耕地。
            
            論壇上,來自礦業及相關領域的精英分別從微觀、中觀、宏觀三個層面闡述了信息化建設對礦業發展的重要支撐作用。
            
            微觀:礦業軟件升級有助科技創新
            
            北京東澳達科技有限公司總經理胡建明在微觀上解析了信息支撐的基石——礦業軟件。
            
            據其介紹,礦業三維軟件起步于上世紀80年代初,早期都是基于測量、地質、圖形、可視化的某個功能的計算機應用,以英國、美國、加拿大、澳大利亞等國家的礦業軟件為代表,在國際上形成了礦業技術領域的工具平臺,并且普及程度較高。這些軟件的特點是起步早、標準化、應用水平高,可用于礦權交易市場,已成為國際礦業界主流軟件,伴隨其發展也出現了一些知名的軟件公司,獨立運營,并且逐步完善,確保了軟件開發的良性發展,帶動了國際礦業的科技進步。
            
          郴州雄大礦山設備有限公司,郴州礦山機械設備生產

            江西某智能礦山物聯網監控中心(資料圖)
            
            但在胡建明看來,外國的月亮并不比中國的月亮圓——因為國外礦業軟件開發起步早,受限于初的開發語言的制約,已跟不上時代的步伐;軟件價格較高,往往只能滿足少數人員的使用,不能滿足眾多技術人員的需要,使基礎數據的收集整理與共享之間存在著脫節問題,軟件沒能成為真正的工具。相比之下,我國的礦業軟件起步較晚,主要還是Mapgis、CAD等。作為二維軟件雖然作圖都很漂亮,但無法通過建立礦體模型、構造模型、品位模型進行綜合地質分析,數據的應用大打折扣,更無法實現帶動礦業信息化的發展。此外,我國幾十年來形成的礦業行業標準和工作規范也不同于西方國家,特別是儲量計算、采礦設計的理念和方式,因此我國更應該擁有符合國情的自己的礦業軟件。
            
            在這樣的大背景下,國產軟件3DMine軟件應運而生,實現了國內礦業對三維軟件的需求目標。該軟件主要有三大特點:一是按照國際三維軟件的理論方法、模塊組成和開發模式完成,這意味著3DMine軟件與國際上其他三維軟件的認識理解是一致的;二是軟件的兼容性可實現無縫轉換,即能兼容企業過去使用國外三維軟件形成的大量數據資料,無需增加額外工作,可直接應用其他的軟件文件。三是3DMine軟件的國產化更有利于我國礦業技術的發展,減少對國外軟件的依存度。
            
            據了解,3DMine軟件在測量、地質、采礦等方面不僅實現了其基本功能,完全不同于CAD二維軟件,其大的優勢是能做出更為精準的三維分析。在測量方面,直接與多種測量儀器相結合,通過三維實測點形成表面模型、巷道模型、空區模型等;在地質方面,該軟件運用真實的三維坐標體系,通過可視化平臺直觀地看到所有的地質體和工程的空間位置,通過建立勘探數據庫、地層模型、礦體模型、構造模型,進行三維地質特征、品位分析、估算資源儲量等;在采礦方面,按照空間三維模型的特點進行參數化采掘設計,結合礦床模型(品位模型)進行礦床經濟評價和采礦方法的優化,通過不同的采礦方法完成礦山進度計劃和生產管理。
            
            值得一提的是,其資源儲量估算方法更為合理。胡建明指著地層結構圖表示,這是由一個個小塊體組成的,就像一塊塊磚頭,在不同的位置上有不同的顏色,同一顏色代表著相同的地質體,采礦可以理解為搬磚頭。這就是該軟件利用規則的塊體充填不規則的地質體并通過不同的插值方法進行估值,每一個塊體都有相對應的一個數值,也就有了其對應的屬性或是此類小塊體的集體屬性,可以求出空間任何一點的品位分布,計算出任意范圍的資源量和平均品位,其結果誤差較小,可靠性強。結合勘探程度的提升,可信度的提高,品位的控制更加準確。通過空間位置的約束,合理求出動態資源儲量,由此實現精準找礦或采礦,這是該軟件的基本應用思路。
            
            胡建明表示,現代化礦山建設離不開數字化和信息化,礦業三維軟件提高工作效率已形成業內共識。
            
            瓶頸:數據碎片化或缺乏有效算法支撐
            
            麥肯錫的數據報告顯示,礦山行業只有不到1%的數據被用于指導決策。還有一份統計數據顯示,礦山行業有85%的數字化項目都是失敗的。有業內人士分析,數據之所以沒有被有效利用,有的是因為數據沒有被采集而無數據可用,有的是因為沒有很好的數據關聯算法支撐導致數據間不關聯而成為數據碎片、利用率低。因此,應用好的礦業軟件和智能設備是實時獲取新數據的好辦法。
            
            據其介紹,當前很多企業的數據采集出現了兩極分化,一部分業務或節點實現了信息化,很先進,而另一部分業務或節點卻還停留在原始的紙質記錄上,出現了兩極分化。雖然局部先進的單體系統或設備具備了自動化能力,很“高大尚”,但是設備與設備之間、系統與系統之間的數據沒有實現互聯互通,形成信息孤島,無法將這種先進的模式復制到其他系統上。另一部分業務或節點卻還停留在原始的紙質記錄上,造成記錄的信息缺乏實證,管理者無法確認記錄的真實性。同時,紙質記錄的信息不方便留存和傳遞,也給信息的檢索查找造成困難,使企業管理者無法及時準確獲知現場生產作業和產品質量管理的實際情況,導致缺乏有效監督,甚至誤導高層管理者決策。
            
            在獲取數據途徑上,全球礦產資源戰略中心特聘顧問王家華建議,打造雙向互動的信息流,一是把基層的信息傳遞到中國地質調查局這個司令部;二是中國地質調查局掌握的信息要貫徹到基層,通過建立規章制度來保證信息互動。例如,海外企業的同志可將海外礦產的信息發回到司令部,必要時海外企業也可以到中國地質調查局查閱相關資料。
            
            有業內人士表示,只有實現全業務流程的數字化和在線化,搭建一個數據模型體系,以一線真實數據為源頭,通過數據進行歸因分析,不僅能在數據中找到幫助企業提高投入產出比的具體辦法,還能幫助企業找到制約企業提高績效的“瓶頸”原因,從而實現精細化管理。
            
            前景:智能礦山的進階之路
            
            北京科技大學機械工程學院教授劉立在論壇上做了題為《智能化礦山之思考》的演講,大概是干了一輩子礦山機械的緣故,所以演講起來沒有太多大學教授的書卷氣,反而多了一份大刀闊斧的沖勁。
            
            在他看來,數據中蘊含著自然的規律和真相。礦山的生產過程很復雜,生產狀態在變、生產的對象也在變,因而生產過程的數據量很大,通過大數據分析可以盡快掌握規律,智能化礦山就是對隨機的變化做出及時的科學判斷,實現精準作業和管控。因此,礦山可以應用自動化設備和智能化管理在不增加成本的情況下,實現產能翻番。
            
            “智能礦山是數字礦山的高階段,但建設智能礦山應該從急迫的問題入手解決?!?劉立介紹,智能礦山有感知能力,就是對整個礦山狀態的感知能力,第一時間收集裝備、資源、環境等數據,并加以應用,通過大數據分析總結規律,并建立模型,然后再通過后續的新數據和機器學習不斷修正,完全能做到更加優化,這就是智能的魅力。
            
            他認為,智能礦山建設不僅是節能降耗、提高效率的需要,同時也是開采條件變化的需要,現在的礦越開越深,水也越來越大,地質環境越來越差,智能化可實現危險的地方讓機器去,減少作業人員的危險,實現安全高效、低成本。
            
            論壇期間,不少業內人士也表達了相同的觀點,海納百川,風起潮涌好揚帆,讓信息化應用與升級成為我國礦業轉型發展的堅實臂膀,成為政府決策的重要支撐。
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