摘要：现如今，我国进入了高科技时代，矿山技术也在朝着绿色的智慧化的方向发展。传统的自动化矿井技术仅仅包含了个别子系统的远程监控、操控等单项自动化技术，当监测到系统异常时不能通过人工智能决策进行其他措施子系统的有效联动，大大降低了智能化矿井的安全水平。本文通过对绿色智慧数字化矿山进行简要阐述，帮助技术人员进一步了解绿色智慧数字化矿山技术。
关键词：绿色；智慧；数字化矿山；技术研究；应用???
引言
近年来，随着国家经济进入发展新常态，各行各业都进入了新的发展状态，对于矿产行业而言，存在生产能力过剩、设备老化、利用率低等问题，受到新能源的冲击，一部分煤矿企业的经营压力增大，损失严重。在现阶段的改革背景下，数字化矿山系统和电气智能技术在矿井的应用越来越受到关注，该技术的运用可以提高大部分矿山的安全生产技术水平，实现信息化监督管理，促进矿山现代化建设，推动社会快速发展，实现自身产业转型，提高生产效率，带来经济利润，实现矿井的高效开采。
1数字矿山及其特征简析
数字矿山简称“DM”，其是指在统一的时空框架下，对矿山整体以及其相关现象进行统一的理解与表达。作为数字矿区以及数字中国的重要组成部分，数字矿山的核心是建立在时间为参考的统一框架之下。以科学的手段进行组织管理与维护，同时以三维可视的表达方式展示矿山的相关信息。DM建设的总体目标在于加强矿山的高效与安全生产，其作为一个循序渐进的过程，同时也是矿山信息化发展建设的必要选择。其最终的发展目标与表现形式在于矿山高度自动化的开采，同时实现无人采矿以及无人矿区发展模式的确立。
2我国数字化矿山及其关键技术应用中存在的问题
基础设施建设工作对中国的发展具有重要影响，主要以数字化矿山及其关键技术为代表，近年来中国数字矿山及其关键技术得到了显着加强，呈现出繁荣发展的良好态势，但是在这个过程中还存在很多问题，如技术人员水平，相关系统，法律法规仍然不完善，各方面人员思想意识和执行力不强等，这些问题阻碍了我国数字矿山及其关键技术的发展。除此之外，我国的法律法规对于数字化矿山及其关键技术的有关规定没有得到落实，究其原因，主要是我国与此相关的部门监管不到位，在不同部门使用和管理数字化矿山及其关键技术的时候没有严格按照相应的标准。由于维修人员维修意识不到位，从而导致机械设备没有得到很好的维护，机械设备损坏程度较高，这也是导致管理中出现问题的主要原因之一。
我国还应该加强对机械的防护和管理。过度的机械损伤将不可避免地影响我们的工作进度，因此员工必须在日常工作中学习如何维护和保护机器，从而提高机械设备的工作效率和老化过程。在机械使用过程中，缺乏机器管理，再加上资金投入不足，导致了一系列问题。针对这一问题，中国应加大支持力度，投入资金投入资金。改善设备老化等问题，有关部门还需要加强管理，定期向技术人员提供技术层面指导，提高技术人员的管理水平。
3绿色智慧数字化矿山关键技术应用
3.1智慧化生产系统
智慧化生产系统主要包含智慧采掘工作面、智慧主煤流运输、智慧辅助运输、智慧供配电、智慧生产辅助控制等生产控制类子系统，采集所有执行层子系统中控制器、各种传感器和执行机构等的数据信息，并对这些数据信息进行整理、分析和利用。实时监控全矿生产设备的运行状况，并进行全矿井的生产过程控制。同时将安全和生产之间的数据进行关联，并提供所有历史数据记录便于查询和汇总，通过报表、报警直观反映给相关人员。
以主排水系统自动化监控系统为例，通过在主排水泵房安设电动闸阀、流量传感器、水位传感器、电机温度传感器等，对主排水泵房的相关数据进行采集上传至主排水系统自动化监测系统，监测系统通过对水位的数据进行分析确定是否发送水泵启停指令，水泵控制PLC接收到启动指令后打开电动闸阀开关及射流泵控制开关，开始排水，排水时通过对电机轴温数据的实时采集可以判断出电机运转是否正常，当轴温异常时将会报警，安装在管路上的压力传感器能够持续监测水压是否正常，流量传感器能够实时统计排水量。这样的系统构成了主排水自动监控系统，作为绿色智慧数字化矿井综合自动化层的一个子系统，子系统通过将数据通过主干控制网络进行上传至信息集成层对数据进行整合存储，再进一步通过智能决策层进行分析，就构成了矿井主排水智能化系统。其他主运输无人值守系统、采掘工作面智慧化系统、智能化注氮系统等均是相同的原理，只是采集的数据不同，控制方式复杂程度不同。
3.2监控系统
在数字化矿山中，监控系统为重点，能够监控矿井环境参数、设备使用参数等，并能够实时采集数据，发现数据超标，立即发出警报。传感器节点实时监测并采集数据，所采用的传感器包括氧气、一氧化氮、风速、温度等传感器，这是监控系统重点采集重点，也是自动控制重要环节。
在监控系统中，视频监控也是重要的组成部分，支持网络摄像机和模拟摄像机。在设计中，监控系统整体有优先级别，方便调度室指挥。同时划分为不同控制分区，各部分能够对自身范围内的内容进行监控。三维可视化生产监控系统则是以生产安全为基础，对设备、工况、属性等进行可视化表达，实现生产的实时监控。
3.3实现大数据应用和管理
数据中心在煤矿企业当中已经十分普遍了，并已经实现了使用大数据对信息进行存储和管理。但是仍然需要对大数据进行更深层次的挖掘和分析，从而实现生产管理精细化、最大程度节约能源降低损耗，对信息进行更加科学合理的归纳及管理，比如记录各区队生产计划和实际的生产情况，生产进展以及在生产当中发生故障等情况；对能源消耗、主材料消耗的信息进行提取和分析，使管理人员可以更加直观地对各种情况及信息数据进行分析和比较，进而对提高生产效率、节约能源降低损耗以及最大程度减少生产成本投入，提供更准确、科学的数据作为分析和研究的参考依据。
3.4平台软件
平台软件可以通过下位机上传的数据进行建模，在统一的时间与空间框架下，科学合理的组织矿山各类海量异构信息，以安全、生产、管理、经营、决策为主线对信息进行全面、高效、有序的整合，对“采、掘、机、运、通”相关监测监控系统无缝集成与采掘工作面可视化监管;构建安全信息化管理系统实现安全量化、质量标准化、重大隐患跟踪督办的闭环管理系统;建设生产调度指挥系统实现生产调度指挥、生产计划执行分析管理、重大工程专项管理、资源管理、证照管理。有效掌控各个环节的安全状态，管控一体、产运销全面衔接、人财物同步。
结语
数字矿山的建设必须坚持以高速企业网的发展为核心，通过对不同层面应用软件的开发与应用，为数据采集与管理工作的开展提供基础。而这所有环节的结合便是构成矿山信息化与自动化的有效途径。作为一个相对复杂的工程，数字化矿山的建设不仅关系到矿山企业自身的发展，对于社会经济的影响也不容小觑。所以作为相关政府，应加强对于数字化矿山建设的重视，在条件允许的情况下，应就政策以及经济层面予以有效的支持。我国的矿业系统十分庞大，在日新月异的时代浪潮面前，需勇敢的迎接挑战，同时有计划的加强矿山的数字化建设，这对于我国矿业的今后发展而言大有裨益。
参考文献
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