1.数字化应用在矿井建设中的必要性
矿井数字化系统构建完毕后，有利于各部分间实现数据层面相互交流与共享，促进自动化子系统数据在相应条件下进行高效率整合，为其他数据业务综合运算奠定基础，拥有权限的核心操作人员及相关专业人员要实时对整个生产流程和进行检测，并对影响安全生产的可能因素进行必要控制，全矿井的信息采集、流程检测、决策部署的数字化，可以为矿井预防、处理易发安全事故和地质等自然灾害提供便捷高效手段，为相关企业信息化发展建设基础。
2.数字化矿井系统建设内容
2.1综合信息化平台建设
监控平台可按照不同分类标准将井下工作区域划分为不同的区域，集成适应区域包括范围内的所有的操作安全、工作数据，并按照具体要求建立相应的区域数字模型，操作人员可根据实际情况及工作所需对模型进行动态调整，进而对相应区域内试行高效的安全排查和故障预警。监控平台的系统应支持C/S与B/S混合结构，具备一次组态。在设计上将过程数据与信息化数据两者关联起来，首先需在双龙信息化建设的基础上按照工作需求形成信息化标准体系，不同的矿山所的生产数据有很大的差别，需要通过数字对具体格式进行描述和存放，综合信息化系统能够与井下智能模块、PLC、智能仪表、控制器、板卡、分站等硬件设备进行实时通信，对一系列环境相关参数、设备工况、电网参数、人员位置、车辆位置等参数进行实时采集，并依据相关逻辑规则进行实时控制，并将不同时段不同监控设施采集到的生产数据及工作参数发送至指挥中心，矿负责人可通过内部网络线路，在指挥中心通过浏览生产线流程图、饼状图图、柱状图、抓取视频等多种方式，对整个工作流水线进行实时监测，井上作业及指挥人员也可利用平台对井下作业进行实时指挥。管理控制系统的每台主机的软件须包括以下几个：系统软件（操作系统、语言处理系统、数据库、网络管理）；应用软件（实用性软件、工具软件）包括：全套的管理链接口和控制管理软件系统；完整的数据处理和存储软件系统；全套系统更新、恢复设置的软件系统；标准计算机数据处理软件、交互方式、接口软件、数据处理软件如数据解读、电子制表、图形绘制软件等。管理系统模块应该按本煤矿的施工需求和具体情况进行配置，从整个煤矿系统各个不同角度综合配置，更好的为本煤矿提供管理科学依据。
2.2智能管控系统建设
随着煤矿去人工化、智能化程度的提高及煤矿监控、通信系统的推广应用，期间产生大量数据为大数据在煤矿应用奠定了基础。通过大数据分析算法实现对矿井异常的预测预控，辅助矿井动态化、及时化、精细化管理。从安全、提效、节能的角度出发，结合现场经验、行业经验建立出动态特征库、安全知识库等，一旦数据汇总到数据中心，系统根据一定的算法并结合这些知识库对数据进行融合、分析，并由此产生智能报警、智能联动。（1）智能报警。智能监控中心能够根据事故或隐患的种类、危险级别和应急处理方式，建立优先级别、分类标准、多方联动等预警机制进行报警，同时在可视化屏幕上显示流水线相关系统和相关设备。（2）智能联动。联动是数字化矿井平台实现智能矿山的核心部分，联动的功能就是尽量减少人工涉险，精简现场操作人员，实现少人做工或无人作业。瓦斯超限时，系统会自动弹出相关预案，联动人员定位系统，找到相关维护人员所在位置通知其维护；在井上下视频覆盖的区域，实现相关机电设备开停、报警、异常时，就近范围内的视频能及时发出警报；当掘进面、运输巷道等环境监测数据超限时，系统根据规定的数值在有关区域远程控制电源开关，同时系统自动弹出相关现场视频画面且通过控制应急广播即使发布危险警告并提醒撤离。
2.3工业环网建设
工业以太网络的创建须按照数字、快速、智能、标准化和容易扩展的现代化原则进行设计。考虑到企业系统和设备以后的升级问题，应选择一个可以改变和扩展接口的网络交换机。
矿井进行开采时，按照实际需求需新增加的地面、地下自动控制系统均可以较为便捷的接入综合信息化工业以太网络，而无需重新架设线路或扩建网络硬件。综合信息化工业的以太网使用了万兆的以太环网，以太网在生产线和矿井位置形成了一个环的逻辑结构，将不同的子系统合并成基于TCP/IP的以太网。通过OPC、DDE、数据库交换共享、FTP文件、将信息集成到地面调度室，集中监测整个矿井的生产队列，以实现矿井管理一体化。
2.4井下供电系统自动化改造
电流的稳定程度对煤矿的安全开采和日常操作有很大影响，停电意味着设备停转甚至设备损坏；供电系统的故障有时甚至会引发人体触电和瓦斯爆炸事故。井下的供电监测系统由电脑、矿用本安型变电站、智能开关和网络接口等组成，选用三层结构，实时监测井下供电系统的交流电频率、电力负荷、实时电压电流等电力参数；实时反映井下开关的分、合闸状态；在监控中心可对井下断路控制器或接触控制器进行操作；对井下开关的保护器进行保护定值召唤、修改等。在电力监控系统工作过程，如果系统某些数值发生变动，则会立即提示出来，并适时警告值班人员。有了完善的电力参数监测平台就可以保证井下电网安全、良好运转，由此可以给煤矿带来巨大的经济利益和社会效益。
2.5建设子系统接入方案
在建立煤矿综合信息化系统的过程中，必须确保系统的软硬件操作平台与各级子系统进行及时、准确、有效地信息流动。为此，必须确保两个条件。首先要实现子系统设备与数据采集服务器之间的物理线路的畅通，并根据特定的标准，描述表达交互式信息的相关具体内容，格式；同时还要提供多变、广泛、标准的信息流交互方式。物理链路的连接系统应支持多种规格、形状的接入方式，保证各种不同厂家、不同要求的自动化子系统能够与平台顺利链接，目前正在使用的系统以及在未来要进行开发升级或引进的系统，均可选择一种合适、且方便链接的接入形式。
3.数字化技术在矿井建设中的作用
3.1跨系统关联数据组合联动
井上下系统大规模整合之后，异构数据经相互融合成一个整体。数据使用者能够按照具体参数，针对矿井具体情况，快速做出判断和决策执行。数据联动包括：视频联动、页面联动、声音联动、闭锁控制联动功能，在联动配方界面中进行配置。
3.2实现工况、报警、视频立体监控
在一个主控制屏幕显示了动态监控图像、工业电视信号、具体工作参数等，避免调度员和检查员在多个系统中重新切换以获取不同系统的信息。各显示在屏幕上的参数、信号等是相互关联的，当需要任何子系统或设备的具体信息时，在配置页面点击即可跳转到相关屏幕上。
3.3智能化的统一报警中心
报警是保证作业安全的重要手段，所有系统须解决这个问题。若不同类型的视频、图表、声音等方式是作为表达设备的运行情况的方式，那若上位机系统无法有效地处理设备的报警状态，所有的表现形式都无效的。本系统要求所有进入综合信息平台的子系统的报警一一显示，并进行分类、分系统管理。
3.4节能、安全与提效
对井下自动化系统的远程监测和集中控制可以实现部分井下岗位职能的转变，有大量操作工转为少量巡检工，实现无人或少人值守，提高工作效率，同时让矿井更加安全；通过对工况过程数据的实时掌控与分析来降低设备空转率实现节能的目的。
结语
综上可知，借助信息化、自动化建设，控制矿井的生产能力与安全水平可为管理层策提供信息支持,管理层按需酌情调度指挥自动化系统，实现“受控集成”这个词的真正含义，矿井可以变成一个安全、高效的数字化矿井
参考文献
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