煤矿中3S技术的应用现状分析

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摘要：近年来，我国工业化进展迅速，在煤矿上主要表现在信息系统集成化、井下机械化、工作面无人化与矿井智能化等方面。其中，“3S”技术作为信息系统集成中的重要部分，其在煤矿上的应用已经愈发成熟，但仍存在不足。文中对“3S”技术的原理以及3S技术在我国煤矿中应用现状进行分析。

关键词：“3s”技术；煤矿；现状分析

引言

过去几年，我国经济总体运行平稳，能源生产总量不断提升。其中，天然气、水力、风能、核电等清洁能源消费量占我国能源消费总量的20%左右，而煤炭作为传统型能源，在我国能源消费量中仍占主体地位。据统计，今年国内能源500强企业中，煤炭企业不仅上榜数量最多，而且煤炭行业的经营情况在逐步好转。这在一定程度上表明：煤炭行业在经历“去产能”后，已经走出低谷，效益稳步有升［1］。因此，煤炭作为我国社会现代化发展的主要能源，地位是举足轻重的。在科学技术发展迅速的背景下，当前我国煤矿企业的生产运行少不了科学技术的支撑。因为自身的科技便捷性，“3S”技术无疑是在现代化矿山建设中最为基础的一个环节。目前“3S”技术多用于煤矿地质灾害评估、煤矿环境数据收集与监测、矿区地形图测绘与数据可视化等方面，并为煤矿企业的管理与生产决策提供帮助。

1“3S”技术原理

“3S”技术依托于计算机系统平台的发展而诞生，最初的“3S”技术包括GIS（地理信息系统）、RS（遥感）以及GPS（全球定位系统）。随着科学技术的日新月异，有些国家发展出了自己的卫星导航技术，因而如今的3S技术被重新定义为：包含GIS、RS、GNSS（全球导航卫星系统）三大系统，集空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术、通信与计算机技术为一体，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术的总称［2］。简而言之，“3S”技术就是由一个“大脑”和两个“眼睛”组成。

1.1一个“大脑”：GIS（地理信息系统）

顾名思义，地理信息系统是一种计算机系统并专用于管理地理信息，它不但可以收集、存储由两个“眼睛”（遥感、卫星定位系统）获取到的各种数据信息，而且可以根据不同需求，从多方面、多角度对信息进行组合分析，并通过计算机屏幕与相关设备，使分析得出的结果直观、清晰的反映在计算机屏幕上，实现信息的可视化与实时监测。简言之，地理信息系统相当于人的大脑：接收信息、分析处理、传输信息。

1.2“左眼”：RS（遥感）

遥感是一种通过光学仪器、电子设备和航空航天平台上的实验仪器或设备，远距离、非接触的探测技术。现代化的遥感技术多用人造地球卫星、星载遥感、机载遥感和地面遥感传感器等设备，并利用这类设备对电磁波的反射以及辐射等特性实现对目标的远距离探测任务。因此，人们在使用遥感进行工作时，可以利用遥感对工作过程中的实时数据进行记录、传输和分析，有利于工作轻松、高效的进行。简言之，遥感相当于人的一只眼睛：发现信息、获取信息、传输信息。

1.3“右眼”：GNSS（全球导航卫星系统）

全球导航卫星系统是指世界上主要的军事大国竞相发展的独立自主的导航系统，不仅包括中国北斗卫星导航系统、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO和美国GPS这4大GNSS系统，还包括一些国家或地区的增强系统与区域系统。全球导航卫星系统利用卫星发射时间、星历等观测量，结合使用者的钟差，为全球的使用者提供坐标位置、速度以及时间等全天候精确信息的导航定位系统。同时还拥有着其他的运用功能和较大的适用范围，具有较高的使用质量［3］。简言之，卫星定位系统也相当于人的一只眼睛：发现信息、获取信息、传输信息。

2“3S”技术在我国煤矿中的应用现状与分析

当前，随着我国科技水平长足的发展，为了帮助煤炭企业更加安全、高效的进行煤炭生产工作，进而在保障国家对煤炭资源的需求量的同时提高煤矿产业经济效益，我国已经将“3S”技术运用到了煤矿企业在煤炭生产时所对应的各环节之中。

2.1GIS（地理信息系统）在我国煤矿中的应用现状与分析

2.1.1煤矿环境地质评估技术人员在将地理信息系统运用到煤矿环境地质评估中时，通过地理信息系统来建立煤矿环境地质环境评价模型，并根据煤矿的实际情况，采取不同的方法分析地质灾害危险性指数，从而对煤矿潜在的危害采取有效地防治措施。同时也可充分分析灾害发生的原因，极大的促进了煤矿环境地质评估工作的有效进行。

2.1.2煤矿企业的生产安全地理信息系统对目标位置的精准分析有着极其强大的功能，因而有助于煤矿企业对煤炭生产的各个环节进行实时地把控与监测。在配合其他设备的条件下，可实现安全事故、井下工人与井下机车的可视化定位并促进煤矿企业管理的信息化与煤炭生产安全、高效的进行［4］。

2.2RS（遥感）在我国煤矿中的应用现状与分析

2.2.1煤矿环境地质评估遥感可以通过灾前与灾后的影像数据分析对比的方式，提高煤矿环境地质评估工作的水平。同时，遥感可实时收集目标煤矿的信息，以灾情分布图的形式呈现地质灾害特征，从而为技术人员根据划定的灾害危险等级，做好灾害防治与应急预案的两手准备提供了依据［5］。

2.2.2煤矿资源的勘探随着遥感技术与卫星分辨率的不断提升，技术人员可利用遥感对目标区域的地质构造、矿产信息及二者的相关性等方面作出判断，以此提高煤矿资源勘探时的精度和可信度并获取较为可靠的矿区地质资料。

2.3GNSS（全球导航卫星系统）在我国煤矿中的应用现状与分析

2.3.1煤矿环境地质评估全球导航卫星系统可通过精准的实时定位，使技术人员在监测煤矿环境地质的实时变化的情况下，对煤矿环境地质进行高质量的评估，从而避免因信息不及时、不准确所造成的地质灾害的突发。并通过这种方式加深了人们对煤矿地质灾害成因的认识。

2.3.2煤矿资源的勘探全球导航卫星系统在目前的地质勘探工作中是有十分有效的技术手段，可以在确保精度的前提下，向技术人员提供实时的地面点坐标位置。以全球导航卫星系统与传统资源勘探技术相结合的方式进行煤炭资源的探查，有助于提高煤矿资源勘探的效率，降低勘探过程中的资源浪费，使煤炭行业稳步发展。

3结论

综上所述，随着科学技术的发展，“3S”技术不但对我国的煤炭生产与煤炭企业的发展起到十分重要的作用而且在其他方面也有着可发掘的潜力。因此，“3S”技术作为我国智慧矿山建设中不可或缺的一环，未来将会与煤矿智能化、煤矿物联网与大数据技术的三大关键技术紧密结合，并会在其中发挥更为积极、有效的作用。因此，我们应结合社会与企业需求，增加研究力度，推进我国煤矿产业的持续发展和社会的现代化建设。

参考文献

［1］郑超.2019年中国能源（集团）500强分析报告［N］.中国能源报，2019-12-16.

［2］项伟.岩石工程勘察［M］.北京：化学工业出版社，2012.

［3］赵立国.3S技术在环境地质综合调查中的应用［J］.内蒙古煤炭经济.2016，10（21）：10-11.

［4］刘丽.GIS技术在煤矿企业管理中的应用［J］.中国新通信.2019，21（16），103.

［5］彭学锐.李军强.试述3S技术在环境地质综合调查中的应用［J］.工程技术：全文版，2017，4（02）：268.

作者：张宇 单位：山东科技大学