智能化矿山建设合理建议精品(七篇)

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关键词：矿山企业；数字矿山；关键技术；系统

中图分类号：TD67 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2012) 08-0000-02

随着近年来我国社会主义经济的建设的不断推进，各行各业都呈现欣欣向荣的发展势头，采矿行业也不例外。但是采矿业长期存在的问题也不容忽视，粗放的作业方式致使矿山企业运行状态的信息化程度欠佳，掠夺式的资源开采方式是导致环境资源枯竭的罪魁祸首。在新时代可持续发展战略的要求下，我国传统采矿行业势必要利用信息技术对其管理运作模式进行升级和改造，以信息化带动工业化发展，提高传统矿业运作的科技含量，充分发挥现代人力资源的绝对优势，实现高能低耗的环保目标，从而最终达到经济效益、社会效益和环境效益的和谐统一。由此，数字矿山应运而生，对我国传统矿业进行有效的改造，使我国采矿企业焕发新的光彩，充分具备应对外部市场激烈竞争的强大生命力。

一、数字矿山概述

（一）数字矿山的定义

数字矿山是对地面、井下的生产活动进行有效监控、对经营管理和公共信息服务进行指导、对数据信息平台进行技术控制的一种高信息利用率系统。数字矿山的构想理念是指在统一的空间框架和时间坐标体系的规范之下，对涉及矿山运作形态的多方面信息进行合理有序的组织，运用智能化、可视化、数字化和空间化的信息技术对庞大的矿山信息资源进行科学高效的分析和全面的整合。

数字矿山是建立在有效获取精准的矿山空间数据的基础之上，通过三维模拟和虚拟技术实时再现矿山周围的地理环境和相关地质现象，对矿山挖掘作业进行仿真分析，得出影响采矿行业发展的环境隐患和相关工艺的技术参数，对地质活动造成的自然灾害进行有效预警并及时启动智能化应急措施。总的来说，数字矿山成功实现了数据获取信息化、模拟分析立体化、开采作业无人化、监控检测自动化和资源利用高效化的矿山企业发展新模式。

（二）数字矿山的特点

相较于传统矿业来说，数字矿山具有不可比拟的优势特点。第一，数字矿山采用虚拟现实技术，成功再现矿体内部实际结构和开采挖掘的全过程，有利于可视化管理。第二，矿山数据仓库的信息化管理方式，可以在一定范围内实现数据的信息资源共享。第三，计算机通过自动分析矿体周围的地质条件和地理环境，智能化确定开采和挖掘作业的相关技术和工艺参数。第四，数字矿山仿真模拟地质状况的变换状况，可以及时预见潜在风险，自动开启矿山预警系统。

二、数字矿山的基本框架

（一）数字矿山系统的主要结构层

数字矿山的整体系统结构包括以下几个层次：第一，获取和储存数据的数据层，通过各类技术手段有效获取数据信息，并将其转化为图片、文档或视频等多种形式进行储存。第二，对加工后的数据进行表述的模型层，采取采场模型、矿体内部模型、虚拟动画模型、空间三维模型和矿体地质环境模型等多种形象的模型对矿山总体状况进行直观表述，实现有效地输入模拟设计方案。第三，在模型层的基础之上，建立起对设计方案优化、参数优化和工艺流程模拟的模拟与优化层。第四，建立在模拟与优化层基础之上的辅助设计层，为设计方案提供相关帮助或者直接将优化层转化为具有可行性的方案。第五，包括远程操作、流程参数自动监控和自动调度在内的执行与控制层。第六，包括办公自动化和管理信息系统在内的管理层。第六，决策支持层，是对以上各个层次整合信息的进一步分析和有效预见，对相关层次决策的制定起到支持作用。

（二）数字矿山主要系统

数据矿山的系统复杂而庞大，迄今为止，学术界对其系统的分类还存在诸多不同的看法，每种看法都有其合理性。这里我们主要根据系统的功能差异，将数据矿山的系统划分为中央处理系统、数据采集与处理系统、矿山地理信息系统、数字采矿与选矿系统、矿山管理信息系统五大部分。

1.中央处理系统

中央处理系统是数字矿山的神经中枢，通过汇总子系统传输的数据和信息，对其进行全方位分析，并在此基础上实现对其他子系统进行有效控制，为矿山企业和相关职能部门的整体指挥和决策行为提供建议。

2.数据采集与处理系统

这一系统利用GPS卫星定位、取样化验或遥感技术等手段，对空间信息和属性信息进行测量和勘探，并在经过坐标转换、图形矢量化、数据集成等预处理之后，建立相关数据库，并且对其进行定时更新，集中储存和管理相关信息。一切计算机系统都是以数据或信息为基础，数据采集与处理系统的任务就是采集、处理和更新数据，数据包括测量数据和勘探数据等，确保整个系统的持续运行。

3.矿山地理信息系统

矿山地理信息系统是通过运用常用软件得到不同的图层，进而对不同数据进行组织表达，成功建立起矿体及其周围地区物像的拓扑关系，进一步拓宽地理信息系统的功能，成功实现空间查询与分析和矿图制作输出。

4.数字采矿与选矿系统

数字采矿系统（即CAD）是为了保证运行过程的安全，，通过矿床模型和矿体地质模型的建立，全方位详细掌握矿山的岩石构成或地质构成等各方面的属性，对开采和挖掘作业的相关设备运行参数进行实时监控。除此之外，选矿系统是从选矿环节的质量出发，基于选矿技术的基础之上，对选矿设备的自动运行进行有效控制，从而达到调节相关参数，进而影响选矿回收率、精矿品味和成本的目的。

5.矿山管理信息系统

办公自动化系统（如文字处理、数据库操作、信息联络与沟通等办公技术的信息化）和管理信息系统（如人事管理、成本管理、设备管理等综合信息资源的管理）共同构成了矿山管理系统。

三、我国数字矿山的关键技术

（一）数据仓库技术

由于数字矿山采集信息具有海量、异质等特点，鉴于分散储存和分别建库的不便，包括数据存储在内的数据仓库技术应运而生。数据仓库技术，包括矿山数据分类组织、分类编码、元数据标准、高效检索、快速更新与分布式管理等，可以在此基础上建立起一种适合于多源异质矿山数据集成与共享、且独立于应用软件与数据模型的数据组织结构，便于在对未知现象和时空发展进行预测的过程中，能够高效、及时、精准地获取相关专题信息。

（二）三维空间可视化技术

三维空间的可视化是对矿山空间环境和地质构造进行有效分析的前提，是数据模型和数据结构有效组合的依据。三维空间可视化技术主要表现在以下三个反面：首先，包括地震探测、地质雷达等技术在内的三维物探技术。其次，是利用数据实景复制技术达到建立集合面片模型的三维激光扫描技术。最后，是利用数字摄影测量系统获取地面三维数据的技术。

（三）虚拟现实技术

虚拟现实技术是建立在三维空间可视化的基础之上，通过对矿山地层环境和局部地质构造的多视角、多维显现，实现相关人员对数字矿山自上而下的动态变化一目了然。虚拟现实技术在一定程度上满足了数字矿山智能化建设的要求，实现了对矿区环境动态变化的模拟和对井下采矿作业情况的动态仿真，甚至能够针对突发性的矿区灾害和险情进行模拟演练，增强相关人员的应急能力。

（四）3S及其集成技术

3S技术指的是全球定位系统(GPS)、遥感系统（RS)和地理信息系统(GIS)。在实际中，通常利用全球定位系统确定目标地物的位置及其高程，然后运用遥感技术拍摄卫星遥感影像，准确获取地物信息，最后，通过地理信息系统对所获信息进行有效的空间分析处理，使有关可行性方案的制定有据可依。3S及其集成技术的快速发展，为数字矿山从构想走向实际创造了可能。

（五）矿山综合安全监控技术

由于井下作业面临较为复杂的地质环境，因此，建立矿山综合安全技术显得尤为重要。传感器将采集的数据透过综合通讯平台传输到控制中心，经过精密仪器对相关信号的综合分析，推导出矿井岩层力学行为，并对其破坏程度进行判断，及时发现灾害，并对灾害进行有效预警，构成一整套严密可靠的安全监测网络。

四、我国数字矿山有效实施的重要对策

我国数字矿山的建设还处在初期阶段，还面临种种不足。在此种情况下，矿山企业和相关部门更应该着重关注数字矿山的实施策略，促进信息化技术在工业领域的全面渗透。

（一）更新观念，对矿山进行整体规划

做好数字矿山建设，首先需要矿山企业和相关部门建立起对数字矿山的清晰认识，各部门负责人、技术人员和一线操作人员协同合作，参与到建设中去，摒弃传统的开采和挖掘作业方式，更新生产经营的理念，从宏观的角度对矿山进行规划。矿山企业要想做到对整体建设心中有数，必须全面梳理相关具体业务和管理环节，并针对盲点设计出集中处理的高效科技应用架构，准确定位自动化项目、智能化项目、信息化项目的实施顺序，促进整个数字矿山建设工作的有序开展。

（二）注重信息和技术集成

数字矿山的实施首先建立在数据信息的获取上面。如何通过有限的技术手段达到获取信息数量的最大化、实现资源共享，是摆在矿山企业面前的现实问题。由此可见，唯有实现信息和技术集成，才是建设数字矿山的必由之路。信息集成和相关技术的集成需要在建设过程中实现集中控制、在管理工作中实现系统集成，实现管理系统和控制系统的一体化，促进数字矿山总体门户的集成。

（三）加大建设成本投入

数字矿山的建设离不开强有力的资金支持。政府相关职能部门和矿山企业及科研机构都应该高度重视数字矿山的整体建设，加大对建设成本的投资力度，有必要的情况下建立较为稳定的数字矿山建设基金，全力支持采矿行业的技术引进和改造，为大范围内的技术推广与科技研究提供充分的物质保障。

（四）对软件服务商进行资质测评，确保应用技术的落实

通过上述论述，我们不难发现，与数字矿山建设相关的信息技术种类繁杂，技术性软件或是综合型软件层出不穷，各类软件都有其利弊，无法全面适应数字矿山建设的具体细节需要，加之我国信息技术市场欠缺相应规范，软件服务商为了牟利，常常出现夸大软件功能的现象，这更是造成了数字矿山建设的潜在发展隐患。因此，矿山企业在选购相关技术软件时，必须对软件服务商的相关资质进行测评，选择适合数字矿山控制和管理方面的技术软件，选择诚信踏实的供应商进行长期合作，避免由于服务商恶意竞争造成的建设上的不利。

（五）定向培养相关技术人才

相关高校、矿山企业和科研机构应该加强合作，形成优势互补的联合力量，进行长期的合作，有计划地培养一批了解数字矿山基本架构、适应数字矿山建设、符合数字矿山管理要求的相关技术人才，填补我国数字矿山建设阶段的人才缺口，为后续建设工作储备人才力量，促进人才战略的全面实施，从而促进我国矿业生产的长期可持续性发展。

结束语：

我国数字矿山虽然在虚拟现实技术、预警智能化、采矿仿真、办公自动化和三维空间技术等方面取得了长足的发展，但是由于我国矿山企业生产环境恶劣、地质环境复杂多变、潜在安全隐患难以预见、作业涉及面甚广等因素的影响，矿山的完善和成熟还需要尽力一个漫长而曲折的过程，不可能一蹴而就。因此，矿山企业在实际工作中，应该密切关注数字矿山的建设情况，以获取真实精准的矿山企业信息并对其进行合理整合为己任，在合理成本的承担范围内加大信息技术的引进力度，全方位落实熟悉矿山的信息化建设理念，实现采矿行业的可持续性发展，促成经济效益和环境效益的双赢局面。

参考文献：

[1]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（自然科学版）,2011,30(6):830-833.DOI:21-1379/N.20111211.1820.021

[2]张瑞新,梅晓仁,胡彪等.数字矿山关键技术与实施对策[J].东北大学学报（自然科学版）,2004,25(z1):17-20

[3]吴立新,朱旺喜,张瑞新等.数字矿山与我国矿山未来发展[J].科技导报,2004,(7):29-31,28

[4]僧德文,李仲学,张顺堂等.数字矿山系统框架与关键技术研究[J].金属矿山,2005,(12):47-50

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[6]陈广仁.数字矿山的关键技术[J].科技导报,2011,29(35):80

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【关键词】数字矿山；研究现状；建设

0.引言

随着信息技术、计算机技术、通信技术、自动控制技术、3S(GIS,GPS,RS)技术、网络技术的发展，矿山信息化、数字化的实现也成为可能。在1999年召开的首届国际数字地球大会上，再次提出了数字矿山的概念。启用先进的数字化手段对矿产资源的开采进行合理设计规划、科学并有效的控制是空间技术、信息技术发展的必然结果，使其在矿业中发挥出越来越大的作用, 是当代矿业发展的目标和方向。数字矿山是把真实矿山用数字化的形式再现出来，是在统一的空间坐标下，用科学合理的方法将各类矿山、地质信息组织在一起，将海量异质的矿山信息和资料进行全面、高效、有序的管理和整合。

1.数字矿山建设的意义

数字矿山建设在实现资源的可持续发展方面发挥出巨大的作用。数字矿山可以将矿产资源的存储情况和开采情况系统化、数字化地表现出来。数字化矿山的研究和建设对于现代矿山企业的发展具有十分重要的意义，表现在如下几个方面:

1.1简化管理

矿山是一种特殊的地理区域，现代矿山一般规模大，占地广，地质条件参差不齐，开采方式复杂。数字矿山利用计算机技术把地质资料汇总管理，不但保证了地质数据资料管理工作的高效及正确性，也提高了管理人员的工作效率，减少了工作量。

1.2利于开发和发现资源

数字矿山信息系统可以综合分析矿山多年开采和补充勘探的大量的地质资料，以三维立体的方式将这些资料表达出来，作为矿床地质信息的定量描述，对矿体分布规律进行进一步分析，从而能够对矿床边缘及深部成矿进行有效的预测。对矿床图形进行分析研究，还可以合理的确定矿山的开拓计划、优选采矿方法，从而大大提高工程设计、分析的能力。

1.3为地质灾害的预防提供依据

矿山是一个多介质的复杂结构空间体，发生地质灾害的情况随时可能遇到。一旦决策失误或措施不及时，都将会导致重大事故。数字矿山信息系统可以利用勘测资料和生产过程中提供的监测数据，对可能出现的地质灾害进行预测分析，为灾害的预防提供了可靠的依据。

2.数字矿山研究现状

2.1国外研究现状

目前，实现远程遥控和自动化采矿是矿业发达的国家建设数字矿山的重点。国际著名矿山企业加拿大国际镍业公司从20世纪90年代初，就开始在数字化矿山的基础上研究遥控采矿技术，其目的是实现整个采矿过程的远程遥控操作。现在，国际镍业公司已研制出远程遥控样机系统，并在加拿大安大略省的萨德泊里盆地的几家地下镍矿试用，实现了在地面对地下矿山机械进行控制，甚至可以从400km以外的多伦多对地下镍矿的采、掘、运等活动进行远程控制。澳大利亚联邦科学与工业研究组织在2001年的项目“勘探和采矿数据四维可视化”中，用VRML和Java实现了一个四维可视化、交互的平台，该平台主要目的是集成测量、地质、钻孔、三维地震、重力、地球物理等真三维数据，高效、快速和便捷地显示在网络上，为用户提供一个交互、易理解的煤矿虚拟环境，并实现了对三维数据的解释、验证和认知。

2.2国内研究现状

我国目前可用于数字化矿山方面的软件相对比较少，水平和发达国家相比也有很大差距，但也取得了一定的成绩。2002年春天，以“数字矿山战略及未来发展”为主题的中国科协第86界青年科学家论坛胜利召开。我国第一座数字矿山山东新汶矿业集团泰山能源股份有限公司翟镇煤矿，它与北京大学遥感与地理信息系统研究所合作，是国内第一家应用数字化矿井技术矿山。北京华油吉澳科技开发有限责任公司投资成功开发了面向石油地质专家和油藏工程师的专业应用软件系统GEOTOOLS3.0系统。煤炭科学研究总院西安分院开发的矿井三维地质模型软件，具有光照模型显示、储量自动计算、三维多层地质建模、任意地质剖面剖切功能及矿井巷道系统三维模型显示和成图等功能。北京理正软件设计研究院开发的LeadingGIS也比较好的实现了地质体的三维可视化，武汉中地信息工程有限公司的MAPGIS、北京超图的SUPERMAP等都带有二维可视化的模块。还有首钢矿业公司的GIS-MES-ERP-OA 集成系统和山东招金集团的三维地测采生产辅助决策系统。

3.存在的问题与不足

随着信息技术飞速的发展，数字矿山也已经开始从理论分析阶段逐步走向实际应用阶段。虽然我国对数字矿山技术研究取得了一定的成就，但是矿山数字化整体水平还比较低，在矿山数字化建设过程中还存在着一系列问题，与国际先进水平存在一定差距。目前很多大中专院校都开设了数字化矿山的相关专业，我国现阶段既熟悉矿山的业务又了解信息系统整体规划的综合性人才依然缺乏。

我国很多矿山的经营理者和专业技术人员, 对建设数字矿山的重要性认识不足，加之需投入大量的人财物，导致他们积极性不高。另外还有一些企业没有把建设数字矿山作为矿山发展的战略任务来对待, 缺少长远的发展规划, 从而也影响了数字矿山建设的进程。

目前，我国适用于矿山应用的数据集成软件非常缺乏，专业研发团队相对薄弱。所以，进行数据集成软件的研发是当前建设数字化矿山的一个迫切任务。

4.数字矿山建设建议

为提高矿山的竞争力，实现矿山的安全高效、绿色环保、科技文明发展，建设数字矿山是十分紧迫的。根据目前现状，需要培养人才、引进人才、留住人才。矿山主管部门及企业高层领导要亲自牵头，确保有足够的资金投入，制定详细的规划和具体的实施步骤，循环渐进，逐步实施，并加强高级管理人员的信息化培训工作。数字矿山建设应该按从简单到复杂、从小规模到大规模的原则有序进行，并在国家空间数据基础设施（NSDI）的统一框架下，按照行业、企业数字化建设的要求和惯例，建立矿山数据仓库，逐步实现矿山地、测、采专业的数字化，矿山安全管理数字化，矿产资源管理数字化。

5.结束语

数字矿山是现代化矿山的发展方向，也将是资源开发可持续发展的重要方向。矿山企业应结合自身实际情况，整体规划，有重点、分步骤、有序地实施数字化建设。数字矿山的功能性及重要性将会在今后的应用中逐步显现出来。数字矿山的发展前景非常广阔，但同时也充满了挑战。

【参考文献】

［1］魏建现．数字矿山建设的探讨[J].现代矿业,2010(7).

［2］吴立新.中国数字矿山进展[J].地理信息世界,2008(10):6-13.

［3］王青,吴惠城,牛京考.数字矿山的功能内涵及系统构成[J].中国矿业，2004，13(1)：7-10.

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关键词： 煤矿机械加工；科技管理；基本原则；管理制度

中图分类号：F426.4 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0210108－01

1 我国煤矿机械的现状及发展趋势

1.1 发展现状

煤炭资源在我国能源结构中占据相当重要的地位，虽然近些年来，煤炭工业取得了长足的进步，煤炭产量位居世界第一，但仍然出现煤炭产量紧张，呈供小于需的现象，面对煤炭资源的需求的增加，辅助煤炭生产的煤矿机械逐渐暴露众多弊端。主要体现在以下几个方面：一是设备体积笨重，重量与体积庞大。这种状况不但导致运转不灵活，而且使设备的搬迁受到限制，限制了生产能力的发挥；二是适应性差，在我国的一些煤矿，仍有部分矿井采用放炮落煤，不仅有损煤炭的块度保持而且容易导致瓦斯、顶板事故的发生，现有机械化设备展不开，导致煤矿机械化水平的落后，制约煤矿生产能力的提高；三是智能化低。当今各个行业的现代化与智能化迅速提高。但是煤炭行业的现代化水平明显滞后于时代的发展，煤矿机械设备很多都是机械动力或机械控制。四是生产能力受束缚，虽然我国煤炭产量很高，但与满足国民经济发展需要的煤炭资源还有很大差距，部分煤炭资源是矿井超产增加的产量，受煤矿机械设备生产能力的束缚较大。

1.2 机械设备的发展趋势

我国国民经济持续发展的需要实现煤矿现代化，提高煤炭产量，煤矿机械设备如何发展，成为事关煤炭行业兴衰成败的重中之重。近些年来，矿山机械设备主要呈现以下几大趋势：一是使用灵活化 灵活化就是指机械设备的适应性强，一台机械设备可以适应多种复杂的地质条件和矿井生产条件。矿山机械设备的灵活化能使条件较差的煤矿的生产能力极大挖掘，有利于提高整个煤炭行业的生产能力；二是功能综合化。综合化就是指机械设备功能的综合化，也就是实现一台设备多项功能的综合，机械设备综合化能节约人力资源，提高设备的利用效率，发挥煤矿机械设备生产能力的发挥；三是设备国产化，煤矿机械经过多年的发展，常用设备基本实现了现代化。但是高精度、大能力、高技术的设备仍不是国产化，制约煤矿机械的发展；四是设备的现代化、智能化。现阶段，社会各行各业都在迅速的实现现代化、智能化。煤炭机械也应该紧跟时代潮流，在实现现代化与智能化迈上一个新台阶，从而解决制约我国煤炭行业生产能力发展的瓶颈。综合上述，煤矿企业要想扩大生产能力与规模，产量逐年增加，就应该加大对矿机设备加工也的投入，对设备要不断的改造，对设备的管理制度要不断健全与完善，来提高机械设备的利用率，从而提高煤矿的生产效率。

2 机械设备改造的基本原则

设备改造的目的提高效率、降低成本、防止设备事故的发生，延长设备使用寿命和检修周期，保证设备的安全运行，良好的服务于生产。煤矿机械加工制造行业的设备改造主要体现在以下两个方面。

2.1 适应液压支架的制造

在煤炭生产中，广泛采用以大型液压支架、大功率采煤机、刮板输送机和带式输送机为代表的采煤设备，机械加工是采煤机械制造过程中的重要环节，设备的质量和可靠性取决于制造加工的技术水平。为了适应液压支架加工的需求，煤矿企业应该在现有的设备的基础上，不断的对设备进行技术改造来满足支架的生产需求。液压支架的生产一般有结构件的组焊、各种千斤顶的配套、销轴类的加工、铸锻件的加工四部分组成。综合这几个方面：首先进行数控切割机的改造，就是把原来废弃的切割机恢复好，通过切割下料来减少清磨、刀检、人工划线以及机加工的余量等工作量，达到提高劳动生产效率，减轻劳动强度的目的，同时，能使焊接后的结构件圆弧过渡处光滑与流畅，质量与外观过硬；其次是用数控车床代替普通车床。数控车床能提高千斤顶内部件的加工质量以及销轴类加工件的表面粗糙度，这样经过装配配装千斤顶合格率基本都能达标。能使铰接孔处的销轴类磨损减少，延长寿命，同时支架运动也相对灵活可靠，增强了安全性。最后是退火炉要改扩建。扩建能减少铸件的退火周期，铸件加工的短、平、快得以实现，铆焊件的组焊得到了保证。

2.2 煤矿机电设备进行改造的目的

煤矿机电设备进行改造的目的是适应市场的要求，大力提高产品的质量，当前支架制造市场不断增多，市场竞争也很激烈。要想有竞争优势就必须要高产品的内在与外在质量，适应客户的不同需求。譬如通过改造数控切割机等设备，提高了板件类的尺寸精度和铆焊件的外观质量，通过对镗床的改造，提高结构件铰接孔的位置精度和尺寸精度，通过对数控车床的改造，来提高了千斤顶内脏件的加工质量。通过这些改造增强了液压支架的灵活性，提高了产品的质量，适应了市场的需求。

3 机电设备维护与管理

设备的安全良好运行是企业顺利生产的前提。因此设备的维护保养以及管理是企业不可缺失的重要工作。必须有一系列管理制度制约保证。

3.1 机电设备保养制度

设备管理的起点和基础就是设备保养，设备操作人员应掌握关于设备的“三好”、“四会”，“三好”、“四会”指的是：管好、用好、修好，会使用、会保养、会检查、会排除一般性故障。“五定”指的是定人、定期、定质、定量、定点。设备使用结束后，应对设备进行保养，做到机床内部无加工碎屑，工作台清洁、灵活，保持外观、清洁，设备处于初始状态，并填写完《设备保养记录表》。其保养标准是：设备各部位干净整洁，无油污杂物，各组成部分运动部件运转正常、可靠，设备周围生产环境（如温度、湿度等）满足产品生产的工艺要求。设备各部分包括操作面板上的各按钮完好无损，功能正常，各部位按规定主动及时加油，能及时补足冷却液，并按规定认真维护保养并记录。

3.2 设备管理制度

机械设备管理工作主要包括以下几个方面：一是机械设备从选型购置、安装调试、验收投产、使用维修、更新改造直到报废，建立相应规章制度和技术经济指标；二是选型购置是机械设备的前期管理工作，根据任务需要认真进行技术经济论的基础上选购先进适用的机械设备，保持合理的装备结构；三是合理组织机械施工，合理配置和及时调度机械设备，充分发挥其效能，是提高机械设备的利用率的主要管理工作；四是对机械设备有计划地进行定期维修和检查修理，保证在用机械设备能经常处于良好的技术状态，以提高机械设备的完好率；五是采用先进的修理方法和技术

组织措施，提高修理质量，缩短工期，降低费用，及时消除机械设备的缺陷和隐患，防止损坏事故发生；六是有计划地对现有机械设备进行技术改造和更新，挖掘设备潜力，提高分公司施工能力和装备素质。七是组织对机械设备使用状况的检查分析，并反馈于机械管理全过程，不断改进机械管理工作；八是积极推行设备综合管理，重视设备前期管理，发展以设备诊断技术为基础的维修方式，以提高设备管理现代化水平；九是用经济手段管理机械设备，以提高机械设备的经济效益。

3.3 设备的奖罚制度

机械设备管理需要建立健全激励制约机制，杜绝因违章操作、野蛮操作、严重失保失修等原因才能提高设备的完好率、利用率，保证机械产品的质量。譬如对认真履行职责，认真学习相关机械知识，技术业务精湛，独立完成机械设备中、小修等岗位人员进行奖励，对因违章启动和操作机械设备以及机械设备脏、乱、差，不按时加注油给予处罚等措施都很重要。

参考文献：

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[3]吴春来、陈怀珍，中国煤炭加工利用与洁净煤技术，洁净与空调技术，1995.01.

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【关键词】煤矿企业；机电一体化

1 煤矿企业实现机电一体化的意义

煤矿企业的机电一体化，包括机电技术的一体化进程、机电技术管理的一体化与机电技术与企业管理的一体化对提高企业的综合实力意义重大。主要体现在以下四个方面：

（1）增强企业的竞争力。先进的机电技术是煤矿企业实现信息化、数字化、智能化的重要支撑技术，是矿山综合自动化的基础。技术的引进及创新可以增强企业的创新能力，先进机电一体化产品的研发，在增强企业核心竞争力的同时，也能促进我国整个煤矿行业的机电一体化进程。

（2）提高人员安全性，提高生产效率，降低劳动强度。机电设备的一体化能够提高机械的自动化半自动化程度，减少人为因素造成的误差，提高生产效率，降低煤矿事故。机电设备自动控制系统的应用，可以实现在线检测，故障报警，大幅度减轻工人劳动强度，精简工作流程，改善井下工作环境，减少安全隐患，提高工作效率。

（3）保障设备运行的安全性、节能性以及排除故障的高效性。机电设备技术管理与经济一体化可以提高企业的管理水平，促进煤矿企业技术创新。加强机电设备管理，及时对设备检查、维修、保养与更新，提高机电队伍的素质，在为井下生产提供安全可靠地生产设备的同时促进煤矿企业高新技术的发展。

（4）机电技术与企业管理的一体化能够提高企业的管理水平，合理支出。建立高素质的机电员工，提高设备的使用效率，实现企业的规模化发展。

2 机电一体化技术在煤矿企业中的应用

煤矿行业是我国国民经济发展的主要支撑行业，也是我国一次性能源的主要生产行业，国家一直对煤矿生产特别重视。经过几十年的发展，我国煤矿企业在运作中基本上都实现了机械化，进一步发展成为全自动或者半自动的电子机械化，这对于在开采活动和相配套的设备设施运作方面提供了效率和效能的保障。简单来说，煤矿企业的机电一体化技术被采用在煤矿采掘方面、运输设备方面、配套保障设施方面等关乎煤矿生产活动的几大关键环节，这就保证了生产活动的高效及人性化。

2.1 机电一体化在矿井安全生产监测监控系统的应用

煤矿安全生产监控系统是煤矿机电一体化核心技术之一。为确保煤矿企业生产的安全，根据煤矿安全相关法规的要求，在瓦斯事故高发的矿井中必须要安装井下监测监控系统。它通过对煤矿机械中的电动机、传动系统等的在线运行状况进行实时监控，实现设备的数字化、智能化运作，一旦井下设备出现故障能够及时进行故障排查，减少因设备故障或人为疏忽而造成事故的概率，简化工作人员设备维护检查工作程序。实践表明，安全监测监控系统对煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。

2.2 机电一体化技术在矿井综合采煤设备中的应用

电牵引采煤机运用微电子技术及电子电力技术，通过该技术的运用使采煤结构简单化，降低了员工的劳动强度、提高了工作的安全性，在我国新型矿井中得到广泛应用。与旧式采煤机液压系统相比，其具有工况检测和故障判断功能，使机器运行更加可靠。

2.3 机电一体化技术在矿井运输提升设备中的应用

矿井提升机的使用也是煤矿企业实现机电一体化重要设备，它集机械、电子、自动化、计算机、信息于一体，不仅提高了提升机工作的可靠性，还可以在工作中传递信息。采用交 - 交变频器供电的交流提升机使用两台计算机同时工作，相互检查，安全保护系统较为完善。由于其可实现故障记忆，安全性较高。

2.4 机电设备技术管理和机电一体化。

设备的维修、更新、技术改造也是机电一体化不可或缺的重要步骤。煤矿企业不仅要积极引进先进技术，还要对设备进行定期检查、维修，使设备在寿命周期内正常运行。对设备进行维修必然会涉及到相关的费用支出，因此煤矿企业要培训或外聘专业的维修工人，对于有维修价值的设备及时维修，加强管理，杜绝浪费，节约相关方面的费用支出，提高经济效益。

3 当代煤矿企业机电一体化的发展建议

3.1 存在的问题

煤矿行业在我国仍面临着高能耗、高污染、低产出、粗放式生产等一系列问题，针对以上问题，国家“十二五”规划明确提出，我国应着力调整产业技术结构，推动技术升级，加强自主创新，推进节能降耗。煤矿企业的一体化发展不仅符合国家“十二五”规划的要求，也是企业自身获得持续发展的需要。随着科学技术的飞速发展，我国煤矿企业机电一体化建设也取得很大的进步，机电设备逐渐实现了数字化、智能化管理，但是在机电一体化建设中人存在诸多问题，需要煤矿企业进一步完善。

首先，机电一体化应用范围不够广泛。能够完全实现机电一体化的企业在我国仅限于大型煤矿企业，很多中小型矿井还是落后的生产设备，企业的信息化程度较低。其次，没有实现机电一体化系统化管理。虽然我国的大中型煤矿企业积极引进先进的机电设备，但是很零散，不够系统，所以很难完全实现真正的机电一体化。在系统的应用上也不够程序化。因为机电一体化主要是实现计算技术与机械装置有机结合，实现矿井机电设备的数字化、机械化操作，因此对于设备的程序要及时更新、开发新技术，而我国大部分煤矿企业仅限于引进技术阶段，对于设备的程序化应用与国外相比，差距很大。最后，机电一体化员工素质还需要进一步的提高。很多煤矿企业对花巨资引进过来的先进装备使用程度很低，其原因就是技术人员专业素养不够高，只有引进过来的设备得到有效利用，才能从根本上提高企业的机电一体化建设，促进企业的高效持续发展。

3.2 提出的建议

首先，扩大机电一体化的应用范围，鼓励中小型煤矿企业加强技术升级，积极引进先进的机电装置，加快煤矿行业的机电一体化进程。其次，培训专业的机电一体化员工队伍，提高设备使用率。煤矿企业应加大在对技术工人的培训，或者高薪聘请机电相关专业的技术人员参与设备运作与检修，最大限度的发挥机电设备的使用价值。再者，实现机电设备的绿色化、环保化发展。高效节能，先进环保的机电设备是机电一化发展的趋势。煤矿企业也在朝着绿色环保的方向发展，最低限度的降低生产给环境带来的污染。因此，煤矿企业在机电一体化建设中要大力开发节能环保、低粉尘、优质可靠地机电装备，为节约资源、保护环境作贡献。最后，实现机电技术与企业管理的一体化发展。机电技术的一体化发展要求机电技术一体化与企业管理协调一致，双方符合企业战略发展的要求。企业在加强技术管理的同时也要全面发展，共同致力于企业战略目标的实现。因此，企业应合理分配员工，合理安排企业支出，加强对设备的管理，及时维护、检修、保养，更新，在保证生产计划不收影响的条件下，充分发挥技术创新潜质，提高企业效益。

4 结束语

总的来说，我们要坚持科学技术在生产中的运用，加大机电一体化在煤矿企业中的应用力度，如此一来才可以使生产效率最大化，同时保证了生产过程中的安全性，控制生产成本，确保煤矿企业与时俱进的发展脚步，提升我国煤矿企业的综合竞争力，推动我国煤矿企业的发展前行。

参考文献：

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8月23日，第二届全国危险化学品救援技术竞赛在黑龙江省大庆市拉开帷幕，来自全国29个省（自治区、直辖市）以及相关中央企业的30支危险化学品应急救援代表队，共240名队员参加了八个大项、为期3天的激烈角逐。

“技术攻关为抓手，

提升智能化水平”

国家安全监管总局副局长、国家安全生产应急救援指挥中心主任孙华山在闭幕式中对这次竞赛进行了点评。孙华山指出，本次竞赛坚持“以人为本，安全第一，生命至上”的救援理念，紧紧围绕救援实战，综合演练中使用了高喷消防车、无人侦察机、灭火机器人、灭火泡沫等一批国内外领先的装备技术，其中部分装备是第一次使用，反映了应急装备技术发展的新方向、产业发展的新成果。充分展示了救援队伍实力和技术装备水平，开拓了危险化学品应急救援国际交流与合作。

孙华山要求，下一步，要以能力建设为抓手，确保应急处置科学有效；以技术攻关为抓手，大力提升应急救援智能化水平。各有关单位要加快推进安全生产应急平台体系建设，尽快与正在改造建设的国家安全监管总局应急平台和指挥大厅实现互联互通，逐步实现国家、省、市、县和重点企业、应急救援队伍之间的互联互通与资源共享。要充分运用新兴技术手段，特别是运用物联网、大数据和互联网+等科技手段，提升应急平台的信息化、智能化水平。要针对事故预警及响应、灾区侦测与灾害处置等应急救援关键技术和装备难题开展集中攻关，力争形成一批研发成果，适时开展成果转化与推广应用工作。

他要求，以基地建设为抓手，不断提高应急救援保障水平。同矿山应急救援体系相比，我国的危险化学品应急救援体系的队伍规模、建设机制、保障能力、基地布局等方面还比较薄弱。国家安全监管总局从2016年起计划在全国先期建设11个国家危险化学品应急救援基地、3个油气管道应急救援基地和2个危险化学品实训演练基地。各有关地区和单位要按照“国内领先、国际一流”的标准，积极探索适合本地区、本单位安全生产和应急救援需要的建设模式，充实专业人员、配套救援装备、完善基础设施、健全规章制度、展开训练演练，按照要求抓紧推进基地建设，尽快形成区域应急救援能力和培训保障能力。

以完善联动机制为抓手，全面增强协同实战能力。要借鉴京津冀联动机制建设的成功经验，通过信息共享、技术支持、联合行动、共同处置等有效合作，加强跨地区、跨行业应急救援工作，使各类应急救援资源进一步合理配置和高效利用，建立健全统一指挥、反应迅速、协调有序、运转高效的应急处置机制，并适时组织开展有实际内容的联动活动，提高协同应对生产安全事故能力。

应急演练 高新技术装备集结

在开幕式上，中国石油天然气股份有限公司下属大庆油田有限责任公司（以下简称大庆油田）举行了石油化工火灾事故处置综合演练。演练主要内容为化工装置泄漏、起火、爆炸，引燃邻近的原油储罐，形成立体式燃烧后，地企联动处置的全过程。

本次大型储罐和石油化工火灾扑救突出了“四新”：一是新理念，不搞大兵团作战、不搞人海战术，推行科技换人，走精兵战法；二是新装备，演练采用了三相射流消防车、智能灭火侦测机器人、消防无人侦察机、电控中低倍泡沫复合炮等新装备；三是新技术，采用大数据、云平台辅助决策指挥；四是新战法，坚持以人为本，发挥高科技优势，实现危化品装置火灾现场灭火抢险主攻作战无人化、智能机器人现场作战编成化（作战力量编成属于作战计划的子部分，指的是参战力量的构成及编配组合）。

大庆油田消防支队战训部主任刘伟向记者介绍了本次演练中使用的新技术、新装备。

履带车式消防机器人

主要用于危险装置的灭火任务。原来需要十几台车辆救援的工作，现在只需几台机器人即可完成。机器人射程可达65～70 m。原来移动消防炮台是靠人抬到火场附近，而机器人可由拖车运到附近安全区域后，由无线遥控进入火场，不需要人再冒险进入火场危险地区，保障救援人员人身安全。机器人本体采用防爆、防水设计，能够在易燃易爆环境下工作，涉水深度可达350 mm。在高温环境作业时，通过双层自动调整水幕可以对消防机器人本体进行主动降温。本次演练中机器人距离着火的塔体仅15 m。

三相射流消防车

主要用于油罐灭火，可以有效控制火情，避免次生事故。“三相”指的是“水、抗复燃灭火剂、超细干粉”三种灭火剂。其中，超细干粉颗粒直径仅有5 μm，可起到抑制火势的作用。一般的干粉灭火剂容易受潮结块失去效应，而这种超细干粉不仅不会吸水受潮，且靠水的负压带出去射程更远。而抗复燃灭火剂灭火效率极高，打到2 300℃的火焰上，瞬间可降至38℃，而且非常环保，可自然降解。

新型灭火剂

采用环保材料的新型灭火剂既可降解，还大大提高了灭火效率，对火情实现“秒杀”。

大流量消防炮

主要用于10万m3以上油罐火灾处置。利用“水着粉”技术，使原来最大40 m的灭火炮射程增大到六七十米。此次演练中参与冷却的移动式自摆电控消防水炮，是我国首款突破80 L大流量移动式自摆电控消防炮，采用分体式结构，便携底座，在安装车载连接法兰后可作车载炮使用，可实现355°任意设置自摆角度，俯仰旋转角度35°到85°，使用车载法兰时，在炮头进口压力达到10.5 kg时射程可达约90 m。

无人机

主要负责空中侦查。火情侦察是灭火作战工作中十分重要的环节，它关系到现场力量部署、战术响应、作战程序开展和作战安全防范等，将直接影响到灭火作战的效率和成败。此外，在救援后期，由无人机到油罐上方侦查确定火全部扑灭后，人员再靠近，能够保障人员安全。

大庆油田消防支队副支队长、本次演练副总指挥盖明永还告诉记者：“本次演练是国内首次将消防机器人作为主攻力量，也是运用无线设备最多的一次消防演练。在演练中我们也遇到了一些新的问题，摸索总结出了一些利用新装备、新技术的消防作战经验。”例如在预演中，曾发生两种消防机器人、无人机、移动式遥控消防炮等几台无线设备信号互相干扰的现象。后来经过与几家设备生产企业的技术人员协商，对各自的信号频段进行了调整，避免了互相干扰，为今后将多种无线信号设备运用到消防实战中提供了经验。关于消防机器人的部署作战方法，刘伟介绍说，要考虑到现场着火罐和邻近罐的实际储量及罐体表面积，科学设置机器人和遥控水炮阵地。

救援竞赛 更加贴近实战

本届竞赛在项目设计上吸收了上届竞赛成果，并进行了大胆创新，做到贴近实战、突出实用、设计合理、难度提升，强化了危险化学品救援专业性和实战性。项目设置既保留了理论考试、体能测试、带压堵漏、火灾扑救等经典项目，又增加了单兵破拆救人、槽车泄漏处置等个人和团体新项目，基本涵盖了危险化学品救援的类型种类和重点难点。

经过为期3天的激烈角逐，竞赛最终决出了个人综合体能、单兵破拆救人、带压快速堵漏、理论考试等个人项目一二三等奖及大流量移动炮储罐火灾扑救、化工装置初期火灾处置、危险化学品工艺管线带压堵漏等集体项目一二三等奖。中国石油大庆油田、北京市、新疆维吾尔自治区等6支代表队获得团体优胜奖。

科目设置更科学

竞赛分裁判长马磊向记者介绍了个人项目中的带压快速堵漏科目：“我们在日常救援中经常遇到危化品槽车、管线装置泄漏等。这一科目就是模拟危化品管线泄漏以后进行堵漏，2015年这个科目是集体项目，我们今年增设了单人项目，意义就在于提高单人作战能力。因为危化品事故发生之后，一般不能有大批量的救援人员进入，只有精兵强将能够承担这一重任进入现场操作，重点突出个人攻坚克难的能力。所以我们设置了单人科目，在漏点多人员少的情况下，使得少量人员单独作战成为可能。”马磊也介绍说，这一项目的难度就在于队员需要快速穿着重型防化服，佩戴空气呼吸器，上到二层平台处，利用金属套管堵漏工具对泄漏点进行堵漏。且模拟的泄漏介质由去年的气体改为了今年的水，从视线上到操作上难度都大大增加，但这种情形与实战中遇到的情况完全一致，对于增加队员们的实战经验是非常有帮助的。

广东省代表队领队余勇告诉记者，本届竞赛与上一届相比科目更多，更突出了危险化学品救援的专业性、技能型。“例如针对危化品堵漏的科目就有好几个，其中集体项目中的危险化学品工艺管线带压堵漏，两个漏点一个是直管的、一个是法兰的，与我们日常救援中经常遇到的情况相符，比较贴近实战。”他指出：“本届竞赛在赛制上也有变化，去年是个人项目比赛结束之后，总分进入前6名的队伍才有资格参加集体项目，而今年每位参赛队员都可以参加所有的八个项目，让大家训练了这么久，都有机会上场摸一下，更能够起到锻炼队伍的作用。”

宁夏自治区代表队领队王廷文认为：“救援队员的基本功一个是体能、一个是技能、一个是智能，‘三能’是一个合格的应急救援队伍必须具备的素质。而这次竞赛中所有科目都是我们实战当中可能碰到的问题，恰恰考验了救援队员的这‘三能’。比赛的结果不是最重要的，重要的是交流、学习、开眼界。让队员们互相看到差距，今后的干劲儿更足，训练起来就有目标了，他们将成为企业救援队中的骨干。而这参赛的8名队员回去之后，也会把竞赛场上的情况反馈给其他救援队员们，这也是竞赛的成果。”

“希望危化品专业消防队员年龄不再受限”

湖北省代表队中国石油化工股份有限公司武汉分公司消防大队长郎军提出：我国还没有建立成熟的专职危化品应急救援队伍，企业救援队通常需要通过第三方劳务派遣开展应急训练。危化品救援队伍的正规化，需要国家进一步完善相应的法律法规。“另外，《中国石化消防达标管理规定》中有明确规定，消防员不得超过35岁，驾驶员不得超过45岁。就我消防大队来说，队伍平均年龄在22～23岁，但实际上危化品专业应急救援需要积累更多的专业知识与实战经验，队伍偏年轻化，流动性大，对于应急工作并不是十分有利。在这一点上，美国建立了比较完善、成熟的专职消防员体系，他们主要在于消防应急知识和技能的考核，不规定和限制年龄，这对我们是个不错的借鉴。”郎军建议。

“跟部队训练比，还是这个更苦些”

此次竞赛中荣获个人综合体能第一名的中国石油大庆油田代表队队员王东东是一位退伍的三级士官，曾当兵12年。在接受记者采访时他感慨说：“跟部队训练比，还是这个更苦些，非常考验人的意志，到训练后期我都有点挺不住了，精神压力特别大。”王东东从接到参赛任务起，接受训练105天，平均每天训练8 h以上。“几个星期都没有回过家了，几个月就放了4天假，相当于封闭式训练。”但是说起比赛的收获，王东东觉得付出都是值得的：“参加这个比赛对我帮助挺大的，因为我是去年退伍之后刚来到救援队的，接触业务比较少，通过参加比赛，学习了很多危险化学品救援专业知识，训练了很多专业技能，对我今后工作有很大帮助。”

篇(6)

1．1我国环境监测现状

我国的环境监测工作起步于20世纪50年代初期。至1980年改革开放时，全国建成了300多个三级环境监测站，初步形成了系统的环境监测网络。经过30多年的快速发展，目前我国已建成国家、省、市、县四级监测网络，拥有2300多个环境监测站［1］，在防污减排、生态环境质量的监测、监测站标准化建设等方面，取得了重要的发展，显著地提高了我国环境管理水平。环境监测方法也从早期基于分析化学方法的污染源监测阶段步入多源环境监测阶段。近年来，随着科学技术的发展，环境监测手段也有了新的发展。目前环境监测手段，正由经典化学分析向高精密仪器分析方向发展，并由微量分析（0．01％～1％）发展到痕量（＜0．01％）［2］；由传统的人工采样、实验室分析，向智能化、自动化、网络化的监测分析方向发展，并积极引入了先进的遥感、电子、光学等高新技术。监测范围也从狭义的环境质量监测，向包括职业健康等各领域监测方向发展，以科学地跟踪对人类和环境有影响的各种物质的含量，准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势，为环境管理、污染源控制、环境规划等提供科学依据，切实地改善和提高人类的生存环境。

1．2存在的问题及研究意义

环境监测是掌握环境质量状况和发展趋势的重要手段，是科学管理环境和环境执法监督的基础。根据监测数据，可以描述和表征环境质量的现状和变化规律，并预测环境质量的发展趋势；可以搞清污染物种类和分布状况，明确污染物的污染途径，预测 污染的发展趋势，分析可能出现的主要环境问题，为环境管理提供经过综合分析评价的环境数据和信息；同时各类环境监测数据也是制定环境政策、法律、环境管理规定和环境标准的科学依据。然而，随着国家对环境质量的要求提高，我国环境部门多年沿用的经验布点、表格评价法已不能满足发展的需要。简单的测点设计与评价方法，样品采集工作量大，数据难以较科学、全面地反映污染状况，评价分析结果不能有效地揭示企业生产对环境影响的变化规律和潜在的环境重大危险污染源。改进监测与评价方法成为当前环境质量评价的迫切需要［3］。合理地采集数据是环境质量监测评价的基础，而科学地设计采点是其核心关键。环境监测内容多、范围广，全面监测的数据庞大，而凭经验设计，或会顾此失彼，而一旦忽略一些重点的测点，则不能全面、准确地反映环境质量状况，更不宜于客观的评价。应用数理统计的抽样调查方法，通过科学地设计分析监测样本，从总体中按抽样调查方法，合理选取部分测点为样本，并根据监测结果科学地分析和评价总体，既可有效地减少监测工作量，又可科学地提高监测评价质量［4］。传统评价方法只对是否符合标准进行评价，未对潜在危险源进行分析和评价，很容易忽视潜在的重大危险源，诱发较大的环境质量问题。因此在环境评价时，不仅应按国家标准作常规检查，同时，应深入分析重要危险源的发展规律，及其危险性，这样才便于针对性地管理，有效减少环境质量事故。因此，加强环境监测测点设计和评价方法的改进，有积极重要的意义。

2基于抽样法的监测设计

环境质量监测主要包括水环境监测、大气环境监测与土壤环境监测3部分，其中又包括常规项目、特定项目和选测项目3个方面的内容。对高危企业，由于危害元素多、范围广，选测项目需要布设的测点数量庞大，有时会远远超过前2个子项的测点数，因此需要科学地设计。通常大型高危企业需要布设上万个测点，才能满足要求，才能全面反映企业的环境质量状况。显然，按目前的监测手段是难以完成的。本文按数理统计抽样调查方法，科学地选择样本，设计监测数据采样点，不仅可大大减少测点，提高测试效率，并可实现科学采集与科学评价的目的。根据抽样调查方法原理，常规项目测点采用系统抽样法设计，将监测总体各功能区按一定标志或次序排列成规律图形，然后按一定的距离间隔设计监测点。选测项目涉及内容较多，应在查阅以往环境质量评价、研究企业生产危险特征的基础上，科学合理地选定待测项目。对分布有规律的，采用系统抽样法设计，其余则采用分层抽样法设计。特定项目主要是针对已确定的污染源核定复查，可采用整群抽样和分层抽样结构的方法设计。

2．1水环境监测抽样设计

（1）监测对象。水环境调查区域范围为88km2，按水库、河流、灌渠、水塘等地表水形态与地理位置不同，分为5个功能区。常规监测项目为pH、COD，重点监测项目为Cd、Pb、Zn和Cr重金属。本次设计未考虑特定项目和选测项目。（2）监测抽样设计。对灌渠、水塘、河流功能区，主要采用平面系统抽样设计，设置2～3个分层抽样。按水源与污染源的方向，采用黄金分割率（0．62／0．50／0．38／0．19）的方法设计测点间距。对水库采用立体系统抽样与分层抽样结合的方法设计，并按污染源分布方向，采用黄金分割率方法设计测点间距。

2．2大气环境监测抽样设计

（1）监测对象。大气环境调查平面范围为88km2，最大监测空间高度为6m。常规监测基本项目为总悬浮颗粒物（TSP）、颗粒物（PM10），重点监测项目为Cd、Pb重金属。（2）监测抽样设计。不再细分功能区，而是以污染源（矿山）为中心，以雷达辐射方式，按系统抽样方法与黄金分割率设计测点。设计3条监测辐射线，辐射线夹角为60°，每条辐射线长5～10km。按黄金分割率由近至远布设测点。每条辐射线布置8个测点。在靠近污染源处，在监测空高6m的高度上增设4个测点。共布设28个大气监测点。考虑风流对大气质量的影响，处于污染源风流上方，基本测距增加一倍，测点减少一个；风流下方，基本测距离不变，测点增加一个。其它两个方向测点数不变，基本测距按插值法调整。

2．3土壤环境监测抽样设计

（1）监测对象。土壤环境调查区域范围为31683亩，按耕地、林地、山地不同，分为3个功能区。其中，耕地为重点监测区。常规监测的基本项目为pH、CEC，重点监测项目为Pb、Cd、Zn、Hg和As重金属。（2）监测抽样设计。耕地测点网格为300m×300m，采用等距网络系统抽样法设计测点。共设计282个测点。林地、山地按污染源方向，采用矩形黄金分割率和系统抽样法设计测点。林地基本测距500m，共设计112个测点，山地基本测距800m，共设计82个测点。

3环境质量评价

3．1水环境质量评价

（1）评价方法。水环境质量评价采用单因子指数法评价法，其公式如下：Pi＝Ci／Si式中：Pi———第i种污染物的污染指数；Ci———第i种污染物监测值，mg／L；Si———环境标准值，mg／L。（2）水环境质量评价。5个调查区域的地表水按不同特征分河水、水库水和农田灌溉水。

3．2大气环境监测结果与评价

大气常规项目中的重点与基本监测项目监测。3．3土壤环境质量评价（1）评价方法。耕地、林地和山地的土壤环境质量均采用单因子指数法，按国家《食用农产品产地环境质量评价标准》（HJ／T332－2006）的二级标准评价。（2）土壤监测数据分析。评价区土壤环境质量监测数据及其污染指数。

4环境质量评价与重大隐患源分析

4．1环境质量评价

（1）水环境质量评价。从表2、表3和表4可看出，调查区地表水质量基本符合《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）规定的Ⅲ类标准要求。水中的重金属含量呈现越靠近污染源（矿山）越高的趋势，其中，在靠近污染源的检测点，水中锌的含量较其它测点高7倍，尽管仍在允许范围中，但仍需加强观察。（2）大气环境质量评价。从表5可看出，调查区内，大气质量基本符合项目《环境空气质量标准》（GB3095－2012）二类标准要求，但镉含量严重超标，超过倍数高达1．8倍，需要加强污染源粉尘治理。（3）土壤环境质量评价。从表6可看出，调查区内土壤受到重金属严重污染，其中Cd、Pb、Zn、Hg金属污染指数分别高达3．43，2．52，1．59，1．30。土壤环境质量存在严重的问题，必须严格防范控制。

4．2重大危险源与健康风险分析

（1）重大危险源分析。通过上述评价分析，调查区内影响环境质量的危险源见表7。危险级别按危险指数，结合寿命损失率确定［5］。从表7中可看出，Cd为重大危险源，必须按国家有关重大危险源的规定进行管理。

4．3防治措施与建议

调查区受矿山重金属污染严重，尤其是镉、铅等重金属在大气与土壤中严重超标，对环境质量造成了严重影响，尽管尚未构成健康威胁，但为防范进一步的恶化，必须及时治理。重金属污染防治是一个系统的工程，需要从多方面进行治理，相关防治措施与建议如下：（1）制定综合治理方案，组织各方面的力量进行综合整治，采取强有力的措施，改善区域生态环境质量；（2）强化环境监管，进一步削减矿山污染物排放。督促矿山严格执行环境保护法律法规，确保污染治理设施和在线监控设备稳定运行，实现污染物合理达标排放，采取有效隔离措施防止污染物通过各种途径进入周边环境和地下水；（3）调查区重度污染耕地不再作为基本农田，调作它用，对轻度、中度污染的耕地，实施污染治理修复。

5结论

篇(7)

【关键词】工程测绘，技术，改进，发展

随着科学的不断发展，现代测绘技术也得到不断发展，从而引起了相关学科理论、技术体系等方面的重大变革，并推动了工程建设的发展，彻底地改变了传统测绘的工作方式。目前，现代工程测绘技术主要是以3S为主要特征，它已成为了科学家对自然环境和自然现象进行研究的重要工具，通过利用工程测绘技术对自然环境进行研究，为解决自然问题、解决社会可持续发展问题做出贡献。下文主要对工程测绘技术的改进和发展提出几点合理的建议。

1. 测绘技术的发展情况分析

1.1GPS的发展

随着社会的不断进步，在上世纪七十年代，美国率先发明了全球定位系统（GPS），经过二十多年的发展，全球定位系统已经成功利用卫星进行时间和距离测定，并成为新一代卫星导航和定位系统。随着全球定位系统的不断改进，其应用领域也不断地开拓。现在，GPS接收器的体积变得越来越小，这样能够便于进行野外观察。通过不断发展，GPS已经逐步走进人们的生活当中。作为一种改变传统测绘观念的技术，GPS已经成为大地测量的主要技术手段，与其他地面测量定位相比，GPS的工作更加灵活，不会受到气候环境影响，能够在野外进行全天候持续作业，并能够提供完整且精准度高的数据信息。

1.2遥感技术的发展

除了GPS技术之外，遥感也是现代工程测绘中重要的技术组成部分之一，它包括了卫星遥感和航空遥感两方面，其中卫星遥感用于测图当中，并取得了良好的成果；航空遥感主要运用于地形图测绘工作当中，并得到广泛应用。

遥感平台包括了地球同步卫星、太阳飞船、航天飞机、升空气球、无人飞机等。传感器主要包括了全景相机、光机扫描仪、CCD线阵、雷达测高仪等，这些仪器能够有效覆盖所有的电磁波段。

1.3GIS的发展

地理信息系统是多个学科以及多种技术相结合而形成的产物，它起源于上世纪六十年代初，由美国与加拿大科学家在土地方面的地理信息研究中得出的。1998年，美国总统在加利福尼亚科学中心进行演讲的过程中，明确提出了数字地球的概念，由此GIS技术正式运用到实践当中。地理信息系统通过对空间地理进行划分，从而对地理分布的相关数据进行采集、处理、分析，是一种先进的计算机技术系统。地理信息系统（GIS系统）的发展，对工程测绘的发展具有重要的促进作用，因此是现代测绘技术的技术支撑。

2. 现代测绘技术的应用

现代测绘技术作为一门新兴的信息技术，它对社会的可持续发展有着重要的影响。下文主要介绍现代测绘技术在湿地测量、矿井测量、水利工程等方面的应用情况。

2.1湿地测量方面

湿地测量主要是利用遥感技术，通过利用该技术，对湿地生态资源的分布、湿地生物的发展状况进行估测。由于遥感技术具有多层次、多时相等特点，因此利用遥感的动态监测功能，能够获得实时、可靠的数据。通过地理信息系统技术（GIS技术）进行数据的及时更新和空间分析，从而能够有效掌握湿地的变化状况。专业人员通过利用遥感和地理信息系统技术，便能够有效获取湿地生态环境评价中所需要的相关数据。此外，专业人员还可以通过GPS技术对湿地的水质、土壤、植被等方面进行采样调查。

2.2矿井测量方面

对于矿井测量方面，遥感技术已经使用了比较长的一段时间，因此积累了较为丰富的经验，其中包括：如何利用遥感资料，对矿区信息进行实时获取，对矿区的周边环境进行有效监测，从而为保护矿区环境提供有力的支持。专业人员可以通过遥感技术对矿区的环境、地质条件、煤层等方面进行详细研究。这表明遥感技术已经广泛应用于矿井、矿山方面的测量，从而保证了矿山测量的先进性。

此外，专业人员还可以通过利用GPS技术对矿区进行移动、水文方面的监测，监理矿区控制网，并对控制网进行定期的复测和改造。还可以利用矿区资源环境信息作为平台，利用测量技术作为主要途径，对各项数据进行采集、管理、分析、处理、输出，从而建立一体化、自动化、智能化的技术系统，并促进矿山的可持续发展。

2.3水利工程方面

对一些大江、大河，可以使用遥感技术对水位进行检测，并及时监测洪水灾害的面积。其中遥感技术和地理信息系统技术能够对洪水淹没的范围或干旱范围进行预测，从而为抗灾提供准确的依据。在水利工程竣工之后，工作人员需要对水库、堤坝、桥梁等建筑进行及时的监控。现代测绘技术为专业人员提供了实时的监控方法，通过利用数字摄影进行测量，或者利用数字测图技术，从而建立数字地面模型。由于地理信息系统具有决策分析功能，从而能够方便快速地进行水库大坝选址、库容计算、受益范围等设计工作。现在，我国大部分城市都利用数字测图片技术建立起省市数字地形图，对城市进行各方面的设计：如排水管线、管道设计等。

2.4农业方面

在农业方面，可以利用GPS技术对农田的信息进行定位，并利用遥感技术对农田中农作物生长情况、生长环境以及生长空间等信息进行获取；也可以利用GIS 技术建立土地管理，对农作物的种苗情况和发展趋势进行模拟分析，同时分析农田内的自然条件和资源状况，从而为农作物的产量提供信息，为农民进行调控提供了科学的依据。GPS、遥感、地理信息系统技术以及自动化技术能够有效促进农业的发展，为农民提供土地现状、植被分布、生长情况、灾情分布、肥力等信息。农民能够有效将信息技术与农艺有机结合，并实现农业资源科学、合理的分配，从而能够获得最大的经济效益，并有效保护农场生态环境和自然资源，从而有利于农业的发展，为农民提供更多的利益。

3. GPS技术在工程测绘工作中的改进和发展

对于工程测绘工作而言，数据的准确性和精确性非常重要。现在，GPS技术在实际的使用中依然会出现一定的偏差，这些偏差很容易导致工程测绘工作出现失误。为了解决这种现象，将误差降至最小，需要将人工与机器化相结合，不断扩大测量技术，改进数据获取技术，提高对数据的处理能力。

随着社会的发展，多传感器混合测量系统将会是日后的一个发展方向。它有利于扩大测量的范围，从而让测绘工作变得更加方便。GPS技术是由美国发明的，经过多年的发展之后，美国已经成功掌握了该技术。然而我国对于GPS技术的研发还不够成熟，这就需要我国的科技人员不断对该技术进行探索，并在探索的过程中不断自主创新，研发出适合我国发展的GPS技术。

要研发适合我国发展的GPS技术，相关部门必需要加大经费与人力的投入。由于目前我国只有少数的测绘生产单位，因此拥有的先进技术并不多。政府和相关部门应该要加大工作人员和经费的投入力度，让生产单位能够拥有最新的设备，并拥有更多的资金吸纳人才，从而提高测绘工作水平和生产能力。

结束语

以3S为一体化的空间信息技术体系已经逐渐成为了工程测绘的主要工作方式，它具有明显的科学新和先进性。有了空间信息技术体系作为支撑，现代测绘技术将会朝着更加科学、自动、智能的方向发展。

参考文献：

[1]乔淑萍.现代测绘技术的发展及应用研究[J].科技论坛.2011.06（02）.