1 数字矿山的含义
国内外许多学者都对& ldquo数字矿山& rdquo定义并提出自己的见解，但没有统一的定义。在前人相关研究的基础上，数字矿山首先收集矿山各个时期的各个地点、各个岗位甚至每台机器的所有信息，在此基础上建立信息化数字矿山。通过这个虚拟矿井，人们可以了解矿井的全貌，更科学地认识生产决策，实现集中控制从工程建设的角度来看，数字矿山的建设包括硬件和软件两方面三维可视化建模。在软件方面，研究的主要内容包括利用3DGIS技术实现三维可视化建模，通过掌握全矿数据进行决策分析和科学控制等。硬件方面，数字矿山的重点内容主要包括海量数据集成平台、高速网络建设、智能探测设备或无人设备等。数字矿山是一个复杂的研究课题，涉及许多学科和领域。。数字矿山的特点是高度信息化，高效自动化开采是最终目标2.1软件开发。
2数字矿山的发展
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矿业软件的开发始于20世纪90年代，最早出现在国外矿业发达国家。目前主流的矿业软件有英国矿业计算有限公司(MICL)开发的Datamine mine软件系统、澳大利亚国际软件公司开发的Supac软件、澳大利亚MAPTEK公司开发的Vulcan软件、加拿大Kirkham Geosystems公司开发的MicroLynx、澳大利亚Micromine公司开发的Micromine软件、北京桑迪曼矿业软件技术有限公司开发的3Dmine、长沙麦迪数码科技有限公司开发的DIMINE软件等。各软件的应用领域如表1所示。虽然很多国家的很多软件公司都开发了很多工业软件，但是功能都差不多，主要集中在矿山三维可视化的功能上，即提供地质数据分析和地质的三维展示，三维采矿设计等。随着虚拟现实技术的发展，基于虚拟现实技术的真三维采矿仿真再次出现。
2.1.2决策分析
目前，露天矿生产决策的研究主要集中在基于三维可视化模型的卡车调度和配矿优化上。随着GPS定位和通信技术的发展，露天矿卡车的科学自动调度成为可能。露天矿卡车优化调度系统最早是在20世纪60、70年代探索出来的。美国模块化公司在20世纪80年代成功开发了DISPATH系统，其他国家也开始引入其系统，用于露天矿的降本增效。90年代以来，我国进行了多次尝试，一些矿山取得了良好的生产和经济效益。自20世纪60年代以来，许多学者利用运筹学的知识来分析配矿问题。线性规划被认为是最快最有效的解决方案，但它的考虑比较简单，不能真正与地质图结合。随着3S(GPS、GIS、RS)技术的发展和三维可视化软件的成熟，露天矿山初步实现了生产计划和配矿的智能化，可以精确实现矿种和多区域的品位控制，可以显著提高矿山的经济效益(见图1)。
管理和控制
数字露天矿最终要呈现为一个综合管控平台，能够对露天矿的各个方面进行智能管控。其主要内容包括:安全管理、调度管理、计划管理、设备管理、供电管理、采矿管理、水文地质管理、质量标准化管理、文件管理、财务管理和物资管理[4]。
目前这方面的研究还处于各部分的单独控制研究，没有形成真正的整体信息管理平台。
2.2硬件开发
集成平台
集成平台是各种数据存储的软件平台[7]，可以为各种信息提供接口，实现不同部门之间的数据交换。近年来，大型计算机存储设备的发展非常迅速，为矿山信息集成平台的建立提供了物质基础。
2.2.2高速网络
高速网络是实现露天矿通信和远程控制的前提。以太网首先被引入一些工业领域。近年来，信息技术迎来了大发展时代，无源光网络、同步数字体系等其他信息技术也逐渐应用于行业并取得成功。矿山企业也引进了这些信息网络技术来开发矿山高速信息网络，在矿山信息传输中发挥了巨大的作用[8]。另外，数字矿山建设依托网络，可以实现矿山的集团化管理。
智能设备
无人机因其操作简单、精度高，广泛应用于露天矿监测、测绘，大大降低了工人的劳动强度和工作时间。早在上世纪八九十年代，美国卡特彼勒公司和日本小松公司就利用GPS和雷达对露天矿山的无人采矿车进行探测，减少人力，实现远程控制。
3发展趋势
(1)在软件方面，未来的发展趋势是实现整个露天矿的管控一体化，以3DGIS技术支持的数字矿山海量信息集成平台为基础。目前行业没有统一的信息标准，数据兼容性差，容易产生信息孤岛。因此，必须规范各种信息，设计合理的数据接口，保证数据的安全性。
(2)在硬件方面，未来的研究重点是智能设备的开发和高速网络的建设。智能设备是指设备能检测自身的运行参数和运行线路，并能动态控制完成预设的挖掘任务，其界面还能实现人机交互[8]。开发新型传感器设备，实现矿井信息网络的稳定传输和全覆盖，是当前的研究热点。目前我国的矿井智能化程度较低，要实现真正的智能矿井还有很长的路要走。
4结束语
无论从资源枯竭的形势还是从政策导向来看，矿山数字化都是矿山企业的必然趋势。数字矿山旨在通过建立全矿海量信息集成平台，实现全矿的科学决策和统一管控，从而大大提高工作效率和经济效益。数字矿山的建设需要一个漫长的过程。经过几十年的研究，虽然已经初步形成一定规模，但距离真正实现智能矿山还有很长的路要走。在当今科技和信息大变革的时代，矿业企业只有顺应潮流不断创新，才能焕发出新的活力。
