在天鑫矿业的远期规划中，打造数字矿山作为企业创新的重要内容， 通过两期工程建设，铺设光纤，联网计算机。使我们建立的平台能够提供 数据库服务、文件传输服务、电子邮件服务、互联网接入服务的高速网络 ，基本构建起“四级、四块”的数字矿山体系，为持续发展提供强劲的动 力和支撑。 四级是从纵向角度对生产和管理信息系统的划分。第一级是数字化的 检测仪器、仪表和单体设备。第二级是生产过程自动控制。第三级是生产 执行系统(简称MES)。在一、二级控制层和第四级ERP管理层之间架起了 一座桥梁，实现了一至四级的全面集成，建立了计、管、控合一基础上的 物流、基金流、信息流“三流合一”的管理系统。 四块是从横向角度对生产和管理系统的划分，是数字矿山建设的 重点和主体。第一块是GIS地理信息系统。第二块是以MES为主的生产执行 系统。主要完成指令接收、数据采集、信息处理、流程处置、结果上传等 任务，实现了生产制造执行的数字化。第三块是以ERP为核心的企业资源 管理系统。第四块是以OA(办公自动化)为平台的功能各异的信息管理系 统。数字矿山体系得的建设成为信息发布、生产组织、经营管理、技术攻关 、考核分配、思想文化建设、厂务公开、互动交流的平台和载体。 數字磺山實施框架 Actualize frame of digital mine 基于系统理论的层次结构和以矿山地理信息系统(MGIS)为核心的4层客户机/(C/S)网络模式，设计了DM的基本组成和网络架构。 1 DM的基本组成 DM应是一个层次结构。按数据流和功能流，由外向里分别为采集系统、调度系统、功能系统、包装系统、核心系统共5部分。 1) 采集系统：负责数据采集与处理，包括测量、勘探、传感和文档4类基础数据采集子系统; 2) 调度系统：指MGIS，负责提供与拓扑建立与维护、空间查询与分析、制图与输出等GIS基本功能，并进行数据访问控制、开放接口和生产调度与指挥管理; 3) 功能系统：负责提供各类专业模拟与分析功能，包括MCAD、VM、MS、SC、AI、SV等; 4) 包装系统：负责提供3D空间建模工具和多源异质矿山数据的空间融合环境和数据过滤、组合与封装机制，包括3DGM和数据挖掘工具; 5) 核心系统：负责统一管理数据和模型，由时空数据仓库和应用模型库两个系统组成。 2 DM的网络架构 DM系统在矿山企业中的业务化运作是基于企业的宽带、高速网络来实现的。为此，改进设计了一种采用4层C/S的网络模式。系统的数据组成以对象—关系型数据库为核心，负责对多源异质信息和矿业应用模型进行管理和维护。系统的C/S结构与网络化数据流。服务器由GIS服务器、功能更服务器和数据与模型服务器3层组成。客户机、GIS服务器、功能服务器和分布式数据与模型服务器分别对应处理GUI用户界面、GIS应用程序逻辑、矿业功能模块调用逻辑、数据存储与矿业模型访问逻辑等任务。 3 DM的关键技术基于DM的定义、内涵、特征与基本框架结构分析，作者认为实施DM战略，必须需要围绕以下九项关键技术进行研究和攻关： 1) 矿山数据仓库技术：针对矿山信息的“五性四多”(复杂性、海量性、异质性、不确定性和动态性，多源、多精度、多时相和多尺度)特点，为统一管理和共享数据，必须研究一种新型的数据仓库技术，包括矿山数据组织、分类编码、元数据标准、高效检索、快速更新与分布式管理等; 2) 矿山数据挖掘技术：由于矿山空间信息的上述特点，为了从矿山数据库中快速提取专题信息、发掘隐含规律、认识未知现象和进行时空发展预测等，必须研究一种高效、智能、透明、符合矿山思维、基于专家知识的数据挖掘技术; 3) 真3DGM与可视化技术：只有集钻孔、物探、测量、转感等数据与一体进行真3D地学模拟，并实现动态数据维护(局部快速更新、细化、修改、补充等)，才能对地层环境、矿山实体、采矿活动、采矿影响等进行真实的、实时的3D可视化再现、模拟与分析; 4) 矿山3D拓扑技术：矿山信息的拓扑查询、分析与应用及许多采矿安全顾问的模拟、分析与预测等，均以矿山3D实体的属性、几何与拓扑数据的统一组织为基础，因此，必须立足矿山3D数据的矢柵成，解决矿山3D拓扑描述、表达、组织与维护这一技术难题; 5) 应用软件与相应模型：矿山信息的分析与应用，矿山生产的评估与监控，矿山工程的模拟与决策等，均以各类应用软件与相关模型为工具，必须研制为满足不同要求、提供不同服务的多品种、多型号、多功能、组件式“车辆”; 6) 地下快速定位于自动导航技术：基于GPS的地面快速定位于自动导航问题已基本解决，而在卫星信号不能到达的地下矿井，除传统的陀螺定向与初露端倪的影像匹配之外，尚没有满足矿山工程精度与作业速度要求的地下快速定位与自动导航的理论、技术与仪器; 7) 井下多媒体通讯与无线传输技术：在矿井通信方面，除宽带网络之外，如何快速、准确、完整、清晰、实时地采集与传输矿山井下各类环境指标、设备工况、人员信息、作业参数与调度指令，并以多媒体的形式进行地面-井下双向、无线传输，是有待研究解决的关键技术; 8) 智能采矿机器人“班组”技术：在矿山自动化方面，要突破过去关于采矿机器人的个体“人”的概念，要从整体采矿设备整体与全作业流程的自动控制、协调、适应、保护、调整、修复甚至再生的角度去理解、研究和设计新一代智能化采矿机器人“班组”;矿山GIS、OA、CDS三位一体技术：为实现全矿山、全过程、全周期的数字化管理、作业、指挥与调度，必须基于矿山GIS对矿山信息的统一管理与可视化表达，无缝集成自动化办公(OA)和指挥调度系统(CDS)，真正做到数据融合、流程匹配与组织协调。 |