數字化礦山

數字礦山是以礦山系統為原型，以地理座標為參考系，以礦山科學技術、信息科學、人工智能和計算科學為理論基礎，以高新礦山觀測和網絡技術為支撐，建立起的一系列不同層次的原型、系統場、物質模型、力學模型、數學模型、信息模型和計算機模型並集成，可用多媒體和模擬仿真虛擬技術進行多維的表達，同時具有高分辨率、海量數據和多種數據的融合以及空間化、數字化、網絡化、智能化和可視化的技術系統。它是信息化、數字化的虛擬礦山，是用信息化與數字化的方法來研究和構建的礦山，是礦山地表面之下的人類工程活動的信息全部數字化之後由計算機網絡來管理的技術系統。通過它可以瞭解整個礦山系統所涉及的信息過程，特別是礦山系統多體之間信息的聯繫和相互作用的規律。

數字礦山自下而上可分為以下七個主層次：

(1) 基礎數據層。即數據獲取與存儲層。數據獲取包括利用各種技術手段獲取各種形式的數據及其預處理；數據存儲包括各類數據庫、數據文件、圖形文件庫等。該層為後續各層提供部分或全部輸入數據。

(2) 模型層。即表述層。如空間和礦物屬性的三維和二維塊狀模型、礦區地質模型、採場模型、地理信息系統模型、虛擬現實動化模型等。該層不僅將數據加工為直觀、形象的表述形式，而且為優化、模擬與設計提供輸入。

(3) 模擬與優化層。如工藝流程模擬、參數優化、設計與計劃方案優化等。

(4) 設計層。即計算機輔助設計層。該層為把優化解轉化為可執行方案或直接進行方案設計提供手段。

(5) 執行與控制層。如自動調度、流程參數自動監測與控制、遠程操作等。該層是生產方案的執行者。

(6) 管理層。包括MIS與辦公自動化。

(7) 決策支持層。依據各種信息和以上各層提供的數據加工成果，進行相關分析與預測，為決策者提供各個層次的決策支持。

按功能劃分，數字礦山包括六大類系統：數據獲取與管理系統、數字開採系統、礦區地理信息系統、選礦數字監控系統、管理系統、決策支持系統。其中數字開採系統是核心系統，也是效率和效益的主要創造者。

數字礦山是國家戰略資源安全保障體系的重要組成部分，是評價礦山資源生態環境的重要數據基礎。數字礦山建設是資源可持續發展的重要基石，是化解高危行業風險的根本途徑。綠色礦山是發展的趨勢目標。

數字礦山建設涵蓋內容很多，而且在國內剛剛起步，發展前景廣闊，對國家和企業都是十分重要的，數字礦山於2008年末被列為國家“863計劃”。數字礦山是以計算機及其網絡為手段，把礦山的所有空間和有用屬性數據實現數字化存儲、傳輸、表述和深加工，應用於各個生產環節與管理和決策之中，以達到生產方案優化、管理高效和決策科學化的目的。

數字礦山的特點為基礎信息數字化、生產過程虛擬化、管理控制一體化、決策處理集成化。

以礦產資源、人員、物料、設備、資金、信息等要素組成的整體系統為對象，進行規劃、設計、評價和創新，以提高礦山企業效率、降低成本、保證人員安全健康、增加經濟效益為目標，對礦山企業整體系統進行優化的一種綜合性工程技術。