数字化矿山建设研究_吴晓春

2012年10月（上）

信息技术科技创新与应用

数字化矿山建设研究

吴晓春

（阳泉煤业（集团）有限责任公司矿山救护大队，山西阳泉045000）

1引言

近些年来，矿产资源由于对经济发展有着强大推动作用而遭到掠夺式的开采，不但加速了其枯竭速度，还对环境造成了严重破坏。同时矿产开采安全水平不高，事故频发，给人民的生命财产安全造成严重威胁。数字化矿山的建设可以对矿山进行有效改造，实现资源可持续发展，保护矿山生态环境，减少事故的发生，大大提高矿山的竞争力和生命力。数字矿山是国家战略资源安全保障体系的重要组成部分。

2数字化矿山建设现状

数字化矿山建设经过了一段时间的发展，正在逐渐取代传统的矿山建设方式，我们从以下几个方面来了解我国数字化矿山建设的现状。

2.1数字化矿山简介

数字化矿山是以实际的矿山系统为原型，以三维地理坐标为参考系，以矿山科学、计算科学、信息科学、人工智能为理论基础，以矿山的勘探和开采、GIS（地理信息系统）、GPS（全球定位系统）、多媒体网络、遥感遥测、虚拟仿真等技术为支撑，对矿山资源的开发利用、基础设施的建设和维护、生产进程、经营管理等相关信息进行自动采集、进程管理、动态监测、辅助及优化决策的技术系统。

数字化矿山主要包括三方面内容：一是将矿山资源与地理位置方面的信息，如矿体赋存、地表地形、开采方案等信息数字化，建立起三维立体模型；二是对矿山生产作业的各种相关设备与系统进行自动化管理；三是对各个职能部门进行信息化管理。这三个方面的建设使数字化矿山成为一个信息数字化、设备自动化、管理智能化的多维综合信息系统。

2.2数字化矿山建设的必要性

我国矿山企业与发达国家同行相比，存在着不小的差距，主要表现有两点：一是技术水平落后，设备系统信息化、自动化程度不高，整体生产效率低下；二是生产安全性差，不仅环境破坏严重，频发的生产事故更是给人民生命财产造成重大损失。差距的原因就在于我国矿山企业的基础设施落后、信息化程度不高、管理决策水平低，缺少一套科学的、系统的对矿山的生产作业过程及环境安全状况进行动态监测、分析及实时有效控制的技术系统。我国矿山企业要想提高生产效率和安全保障，增强自身竞争力，就必需进行数字化矿山建设。

2.3数字化矿山建设的意义

数字化矿山将井上井下各自动化系统进行集成与数据共享，为矿山企业的安全管理、决策优化、高效生产提供了先进的手段。数字化矿山建设的意义主要有五点：一是可以将各部门相关业务数字化和集成化，形成统一的信息系统，各部门之间可以实现信息共享，提高工作效率；二是将整个矿山的空间及地理环境直观地表现出来，从而实现对开采环境的全方位实时监控，提高生产安全水平；三是在对矿山各方面因素进行综合考虑的情况下，实现整个生产流程的整体优化，降低劳动强度，减少人工操作，降低人员伤亡；四是管理的细化与决策的优化，可以充分利用矿山各种资源，有效避免资源浪费；五是有利于环境保护，为建设绿色矿山提供有力支持。

2.4数字化矿山的功能结构

数字化矿山系统的整体结构我们可以根据功能将其分为四层：设备层、数据层、管理层、决策层。设备层主要是在井上井下布置系统的硬件设备，但不是仅安装那么简单，还要实现各子系统之间的信息联系，形成综合系统。数据层主要是运用计算机及各种网络技术、数据处理技术等对矿山的海量数据信息进行管理，为系统的运行提供数据支持。管理层是通过各个管控系统将从设备层采集来的数据进行实时处理，实现整个生产过程各方面信息的高度集成。管理层可以对矿山生产各个环节实时监控管理并对整个矿山信息资源实时传递与共享。决策层就是通过各种数据分析技术如数据挖掘等对整个系统的数据进行分析，并根据不同标准对数据分析结果进行评价，为生产、经营、管理等方面的决策提供依据。

2.5数字化矿山的关键技术

数字化矿山涉及多种技术，其中比较关键的主要有三种：虚拟现实技术、感知技术、面向服务架构及其相关技术。虚拟现实技术具体是指将矿山的实际空间方位虚拟出来，这对于矿山的管理意义非常重大，但虚拟现实技术实时性较差，将虚拟现实技术与生产实时数据结合起来是一个重要研究方向。感知技术就是对设备、人员、环境等的识别与定位，是数字矿山智能化发展的重要前提。面向服务架构及相关技术主要是指数据管理、信息处理、系统可操作性等内容，这是数字矿山系统的重要性能指标。

3数字化矿山建设发展策略

数字矿山做为矿山企业信息化整体构想，需要多方面的共同努力。就企业自身而言，一定要制订出行之有效的发展策略，以保证数字矿山建设的质量。首选要有整体规划，因为数字化矿山建设涉及颇广且结构复杂，需要进行全盘考虑，有计划地进行阶段性实施，做到有条不紊。其次是关注集成，数字矿山系统具有多方面的信息与各种不同功能的子系统，要将这些信息与子系统组成一个统一的系统进行集中管理，集成工作至关重要，集成度越高，系统功能就越强大。再次是对服务的鉴别，与数字矿山相关的技术、软件多种多样，如何找到最适合实情情况的产品与服务相当重要。

4结语

数字化矿山的建设对于我国矿产企业有着积极重要的意义，数字化矿山运用信息及自动化等技术对整个矿山进行整体优化协调，对现有生产模式进行全面改变，优化资源配置，确保矿山发展的可持续性。虽然我国一些大型矿山在数字化建设方面已经取得一些成果，但矿山的数字化建设是一个漫长、复杂的过程，随着更多新技术的出现，数字化矿山的内容也会越来越丰富，需要各方面人员正确地发展策略指导之下继续努力。

参考文献

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[2]张建平，柴洪静.数字化矿山建设的全域模型[J].煤矿开采，2012，04：1-4.

[3]王澜.数字矿山关键技术研究与实施[J].辽宁工程技术大学学报，2011，12：830-833.

摘要：社会的发展，科技的进步，资源可持续发展的观念与人们安全生产意识的提高，使信息化、数字化成为矿山建设的必然趋势。文中对数字化矿山做了简单介绍，并阐述了数字化矿山建设的必要性与意义，然后分析数字化矿山的功能结构及关键技术，最后提出数字化矿山发展策略。

关键词：数字化矿山；定义；必要性；意义

注册的，否则，用户必须重新注册才能正确使用。

其次，用S的公钥sb对L进行解密得到M1，同时对C的硬盘序列号进行读取并生成M，判断M与M1是否相同，相同软件可以正常运行，否则，注册失败。

软件在每次运行时都要对用户注册码进行实时检测与判断，这样才能实现注册限制功能。如果应用程序被拷贝到其他计算机上则会由于硬盘序列号的改变而使注册信息的不匹配，导致软件拒绝运行。

3.5登录加密

当用户登录系统时，系统对L计算其MD5值再与保存在数据库中的密码值进行比对，这样在软件系统不知道用户密码明码的情况下就能确定用户登录系统的合法性，既可以避免用户密码被系统管理员知道，又可增加软件破解的难度。

近年来，出现了若干MD5破解算法，但多为概率性破解。为了保证数据的安全性，对MD5算法或是对的消息采用在消息有规律的间隔位置插入固定的字符，或是进行消息的重叠，如将消息中附加注册码L存入数据库的主键值n的方法等预处理方案，或是采用二重加密。以上方法均能增

强算法抵抗碰撞攻击的能力。

4结束语

本文基于对软件注册码加密算法的研究是针对“一机一码”的保护技术的完善，并没有增加任何硬件成本，从而实用性也得到进一步的增强。算法从一机一码、AES、RSA以及对MD5的改进、综合应用进行研究，协同加强对软件的保护能力且保护方案能够较好地兼顾易操作性。

参考文献

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[4]张翼凌，张宇翔，朱继章，曾宁.数据加密在软件注册中的应用[J].科技资讯，2010.4.

作者简介：苏丹（1972-），女，黑龙江黑河人，副教授，硕士，主要从事计算机教学，研究方向为数据库理论及应用

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