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咨讯 01 导 读
井工煤炭资源开采是人类在地下进行的生产活动。矿山地质条件复杂多变，为创建适于设备运行与人员工作的安全可靠的开采环境，井下需同时运行探测、通风、排水、防火、供电、工作面开采装备、运输等多达90 多个子系统。这些子系统就像人体的器官，共同形成了一个大规模复杂运行体系。经过多年发展，这一体系先后经历了机械化、单机自动化、综合自动化、数字化等阶段。目前，煤矿安全高效矿井系统的机械化程度达到 90% 以上，单机自动化也日趋完善，建成了一批千万吨级矿井群，并开发了初级的多系统数字矿山综合自动化系统。然而，目前煤矿总体的信息化程度还有待进一步提高，生产过程中的各种数据和信息还无法实现有效关联，还缺乏“智慧的大脑”对所有子系统实施协调、联控，因而生产的过程控制、设备健康管理、安全风险防控、生态环保等都还没有实现最优化的管控。 智慧化是矿山技术发展的最高形式，只有实现了智慧化才能从根本上实现最优的生产方式、最佳的运行效率和最安全的生产保障。
智慧矿山是智能工业物联网及软件定义技术在矿山领域的全面应用，是典型的信息物理系统(Cyber Physical Systems，简称：CPS)。通过集成先进的感知、计算、通信、控制等信息技术和自动控制技术，构建矿山物理世界与信息世界中人、机、环、管等安全、生产要素相互映射、适时交互、高效协同的复杂系统。 智慧矿山具有四个方面的特征，即万物互联、时空服务、融合联动和智慧决策。 （1）万物互联：利用物联网技术，全面感知井下人、机、环等的位置、状态，并可以对设备进行控制。 （2）时空服务：利用GIS和BIM技术，构建基于统一数据标准的、以空间地理位置为主线、以分图层管理为组织形式、以打造矿山5D数字孪生为目标的矿山综合数据库，为智慧矿山应用提供二三维一体化的位置服务、协同设计服务、组态化服务、三维可视化仿真模拟、矿山工程及设备的全生命周期管理等服务和工具，实现一张图集成融合、一张图协同设计、一张图协同管理和一张图决策分析。 （3）融合联动：通过软件定义，实现井上下各业务系统的数据融合与智能联动，达到人、机、环、管信息的强实时关联。 （4）智慧决策：利用大数据与人工智能等技术，迭代升级煤矿安全、生产、经营的智能分析与辅助决策。
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