基于信息自動化的礦山勘查管理系統設計及應用

韋麗莉，容 會，王 敏

（昆明冶金高等專科學校，云南 昆明 650000）

目前，由于地質勘探的規模越來越大，為礦山的管理工作帶來了挑戰[1，2]。近年來，數字礦山成為采礦業的熱門話題，國家對其越來越重視。數字礦山的建設需要以三維輔助決策系統為核心，通過虛擬仿真技術和三維模型的建立，虛擬再現礦山的開采、生產和運營的立體環境，集成礦山生產運營決策、安全調度、生產計劃調度以及采掘管理，可以更好地實現對礦山經營管理和安全生產的實時監控、可視化調度以及分析決策，為礦山的技術調度、應急救援指揮和安全生產管理都能提供技術方面的支持。基于信息自動化的數字礦山勘查管理系統的設計及應用具有十分重要的意義。

1 數字礦山管理系統的硬件構成

針對礦山管理系統的硬件構成，設計了傳輸安全指標等信息的傳感器、礦山三維動態圖的放大器、管理系統的查詢對比器、礦山的用戶權限跟蹤器等。其硬件構成示意圖如圖1所示。

圖1 數字礦山管理系統硬件構成

數字礦山勘查管理系統的硬件采用德國生產的YUH-2569型傳感器對礦區的各種安全指標進行監測，之后形成虛擬地質形態，然后顯示在主機顯示屏上。通過放大器、對比器、跟蹤器傳入中央處理器，最后傳輸到工作終端，并且可以對數據進行輸出打印。

2 礦山管理系統的軟件設計

基于信息自動化，根據礦山管理系統的需求，要求開發的管理系統具有圖形、屬性和文件查詢、數據錄入編輯以及輸入輸出、礦山儲量和系統權限管理等方面的功能。

2.1 查詢功能模塊

此模塊主要提供圖形、屬性和文件的查詢功能。圖形查詢：由于在礦山探礦權、采礦權的審批過程中，礦山工作人員不但需要對項目材料、礦山情況等資料進行時時查詢、檢索，此外，還需要根據各自的工作崗位情況，對相關的圖件資料（包括基礎地形圖、礦山地質圖、規劃成果圖）等進行查詢、檢索。屬性查詢：礦山管理系統的管理員和礦山的工作人員需要隨時對礦山的實際情況（包括各個礦山的具體情況：采礦權、探礦權、開采方式、許可證情況、勘查的階段等）進行查詢。對于外部人員和其他的礦山工作人員也可以通過該系統對礦山的部分信息進行查詢。對于該部分功能，需要屬性表格和地質圖形同時顯示，互相查詢。由于文件查詢會對各種原始數據資料有所涉及，對此部分的功能需要對查詢權限進行設置，只有礦山管理人員和系統管理人員可以對其進行查詢操作，而普通用戶不可以隨便查看。

2.2 數據處理功能模塊

對于該模塊，主要實現數據的錄入編輯和數據輸出及打印功能。數據錄入編輯：礦山管理系統的查詢編輯以及規劃都需要獲取最新的數據圖表等資料，因此，系統的數據庫需要不斷的進行更新，該部分功能可以實現實時編輯、更新、修改數據庫中各個礦山的不同數據（包括探礦權、采礦權、礦體結構參數、儲量信息等數據資料和礦山的剖面圖以及地質圖等圖件資料）。數據輸出及打印：對于編輯完畢的礦山地質圖，可以對其添加一些必要信息（如圖名、圖例、指北針等），再進行輸出顯示，連接打印機進行打印或輸出成圖形文件以便于存儲。

2.3 管理功能模塊

礦山管理人員需要隨時可以對各個礦山的預采儲量和保有儲量進行查詢，同時，也需要估算礦山儲量，而計算的準確性和數據的實時性都對日后礦山的規劃管理工作的進行起著十分重要的作用。計算結果可以直接保存在系統的數據庫中，礦山管理人員和系統管理人員可以歲系統數據庫里的數據隨時進行更新和修改，而對于一般的工作人員，僅設置可以查詢到部分儲量數據，不可以對數據進行修改、更新、計算等操作。

3 數字礦山勘查管理系統的試驗

為了考察礦山管理系統是否優于傳統的礦山管理系統，進行了實驗。對管理系統在規定時間內的數據處理速率進行了10次平行測試，與傳統的管理系統進行對比，實驗結果如表1所示。

表1 數據處理速率的測試

4 1029 683 5 1030 679 6 1025 681 7 1019 682 8 1021 679 9 1024 675 10 1025 681平均值 1025 680

通過實驗，對提出的礦山管理系統和傳統的礦山管理系統進行對比，發現提出的礦山管理系統的數據處理速率平均值為1025 Kbps/s，而傳統的礦山管理系統的數據處理速率平均值僅為680Kbps/s。由此可見，提出的礦山管理系統能夠更為快速的對獲取到的數據進行處理。

4 結語

隨著礦山開采的深度的增加，開采條件逐漸惡劣。對采礦的安全環境的要求也越來越高。通過建立數字礦山管理系統，可以更好地解決目前存在的諸多問題。該系統具有很多優點，如能夠提供較為準確的數據信息，節約人工成本，確保地質工作人員的安全，能夠更好實現對礦山的管理。希望該數字礦山勘查系統能夠得到廣泛的應用，為礦山的管理工作提供更多的幫助。