中国有色、贵金属矿山企业经过多年快速发展，生产的自动化程度越来越高。在自动化发展过程中，为了解决生产过程的“信息孤岛”现象、提高生产效率、降低能耗从而提高生产效益、提升企业的竞争力，矿山企业生产管理信息化系统即管控一体化系统得到了快速的发展。信息化的重要地位被众多有色、贵金属矿山企业所接受。
中国黄金集团内蒙古矿业有限公司乌努格吐山铜钼矿（下称“乌山铜钼矿”）位于内蒙古自治区呼伦贝尔市新巴尔虎右旗境内，距满洲里市西南22km，矿区面积9.8km2.乌山铜钼矿床属大型斑岩型铜钼伴生矿床，资源前景广阔。
乌山铜钼矿项目分二期建设，期工程于2007年8月开工建设，2009年9月建成投产，生产规模3万t/d，现各项生产指标均达到或超过设计指标；目前正在二期工程扩建，预期建成投产规模7.5万t/d.乌山铜钼矿采用大规模露天开采、先进的SABC选矿流程、尾矿膏体输送工艺及回水综合利用等技术；同时采、选设备大型化，流程控制自动化，经营管理现代化，实现了重要工艺参数的检测和重要流程的定值控制，达到了预期的指导生产、调试的目的。
随着乌山铜钼矿的逐渐达标达产，对生产管理水平的要求已不再局限于现状，管控一体化系统的实施条件已经成熟。管控一体化系统，通过与基础自动化系统进行直接的数据交换，获取基础的生产数据，充分利用计算机信息技术和数据仓库技术，对数据进行处理和发布，并提供各种数据分析工具，方便企业管理者能够不受地域限制随时了解矿山实时生产信息，调整生产。
1管控一体化系统结构管控一体化系统采用先进的软硬件架构结构，提供先进、稳定、安全、易操作、可扩展的系统，系统通过采用先进的计算机信息技术、生产管理理念、数据处理算法，为解决矿山实际生产问题、辅助生产提供切实的服务。
1.1硬件架构信息化系统通过光纤利用网络协议直接连接到工业以太网中，通过0PC数据通信协议，系统自动获取生产流程实时数据，将重要数据存储到数据分析统计服务器中（数据库服务器），构建数据池；设立数据备份管理服务器，实现数据的备份及故障替代功能；建立应用程序发布服务器（Web服务器），数据和服务通过该服务器向外发布，通过企业内网及Internet访问数据和服务；设置硬件防火墙，保障网络应用安全。管控一体化硬件体系结构见。
1.2软件架构管控一体化系统，处于底层控制系统（PCS系统）之上，负责采集底层检测仪表数据和控制数据，统计分析数据、发布数据，同时系统负责向上层ERP系统提供基础生产数据，是ERP系统与基础生产间联系的纽带；系统不是单纯的数据采集和发布程序，通过对生产工艺流程进行监控、流程管理、质量分析等对生产进行指导和管理，基于上述功能，系统采用多层的软件架构1，见。
数据层：同PCS系统进行通讯、采集数据，存储数据、发布数据，关系型数据库采用SQLServer2008或Oracle10g；提供数据中心服务，为上层服务提供快机电与自动控制黄金速的数据存取功能。
主干网客户端客户端管控1体化硬件体系结构示意图管控I体化系统管控一体化软件体系结构示意图功能层：通过对生产流程监控、管理，数据统计、分析，质量分析等，对生产进行集中管理。
服务层：集成各种数据通讯接口，包括WCF、WF（工作流）、TCP、COM+等，封装各种服务和数据接口，应用层可以根据需求调用功能层和数据层的服务和数据；为上层ERP系统提供接口。
应用展示层：以WEB形式发布生产管理信息化服务。
通过对乌山铜钼矿选矿工艺和生产的实际分析，根据上述的系统软硬件架构，系统采用MicrosoftVi-sioStudio.NET2008开发环境进行开发，以B/S结构为主要服务发布形式，开发管控一体化信息系统，具体功能模块如下。
数据采集和发布数据采集系统是整个系统的基础，也是自动化系统和管理信息系统之间的数据桥梁。本系统采用0PC标准数据接口秒级为单位采集自动化系统中的实时生产数据，提供内存数据池功能，系统通过公开接口，使上层服务能够快速、便捷的获取数据。
利用内存数据库技术，通过公布数据交互接口，程序直接操作内存数据，相比操作关系数据库方式，系统反应速度更快，系统负荷更低0.数据采集系统提供了双向数据交互功能，不仅能够采集自动化系统数据，还可以在办公系统中直接向自动化系统发送控制数据，实现远程控制，为后续功能扩展预留接口。
2生产工艺流程监控生产工艺流程监控在自动化控制系统之上，不同于自动化系统的生产监控，而是侧重于生产流程和工艺过程之间物料输送、质量指标的监控。通过上位机强大的数据计算、存储、统计分析能力，对基础自动化的生产控制方式进行有效的辅助和优化，颠覆了传统的生产管理方式。例如：通过磨选系统全流程优化，平衡一段、二段生产能力，平衡磨矿、选矿物流，平衡原矿品位、精矿品位、尾矿品位，实现最合理的金属回收率。
通过工艺流程监控系统将各工艺阶段作为个整体来规划和控制，从而平衡设备生产负荷，使之发挥出最大的生产效率3.一系列磨矿分级控制系统见。
通过对乌山铜钼矿选矿生产过程的优化控制、优化运行与优化管理，实现生产连续、稳定、优质和高效运行。进一步提高和稳定磨矿处理能力和金属回收率。
系统以生产过程的实时数据为基础，通过提供各种数据分析工具，实现对生产车间、动力能源车间、成品库等生产车间的生产进度、工艺质量、物料消耗情况进行实时监控。生产过程监控里发现异常时系统可以按照预先设置做出报警。这样就可以帮助企业的生产指挥调度部门进行生产协调、合理调度，提高快速反应能力。
工艺流程实时监控系统（见）的应用单位主要分布在生产调度、技术管理等重要生产管理、生产监控岗位，进行实时监控生产控制过程；系统提供形象逼真的动态模拟工艺流程图、实时历史趋势图、数据报表等形式，管理人员可以通过企业网络登陆系统，及时地查看生产运行的现行状态、过程监测数据和历史趋势等，根据分析，调整企业生产的运行。
生产流程管理以乌山铜钼矿的日常生产管理组织为对象，包括生产任务的下达、设备检修流程管理、总图给矿压力89kPa给矿压力3kPa给矿fa磨顽石破碎1除铁器产检铁器圆锥破碎机y胶带机总秤B度流器球磨0停控制趋势报瞥原矿破碎石灰乳制备泵一系列磨矿二系列磨矿头自磨机功率丨824kW头百给水风机监控深锥浓密―系列磨矿分级控制系统示意图降低给矿系统根据乌山铜钼矿现有的生产流程，预置工作流程保存在系统中，当一个业务流程发起后，文件按照工作流程逐层流转，省去了人工传递文件逐个部门批示的繁琐，同时，业务清晰，避免人为的流程错误，文件保存在数据库中，省去文件录入存档的工作，节省大量的人力物力；工作方式简单，相关人员只需根据权限登陆系统，检查自己的邮箱，就能够清晰地了解需要批示和执行的生产计划、任务等，简化流程，提高工作效率，系统还具有自动提示功能，避免工作的遗漏；另外，系统能够新建流程，流程发起人根据生产管理需要新建流程，逐层流转文件，提高了系统的灵活性；通过对原有生产流程的监控，发现管理瓶颈，优化管理流程。
2.4质量分析和化验数据管理质量的监控和分析是生产型企业生产的最重要的考核标准，是企业效益的直接体现，企业管理者最关心的生产指标。通过质量分析和化验数据管理，乌山铜钼矿可以提高产品质量、提高资源的综合利用、提高生产能力，实现增效节能，最终把乌山铜钼矿建设成为国内**、国际先进的选矿厂，实现装备水平流、管理水平流、产品质量流、经济效益流，达到增强企业核心竞争力的目标。
传统的质量管理，主要是对各种生产报表、自动化统计数据、实验室化验数据等进行统计，对台时、粒度、品位等数据进行手动计算，从而衡量生产状态，对生产进行调整。该方式工作量大，各个相关部门相对独立、协调性差，分析结果的滞后性大，已经成为生产管理的瓶颈。
针对传统的质量管理存在的瓶颈情况，利用系统对数据获取方面的优势，结合工作流技术的优点，建立质量分析模型，对生产状态进行实时分析和运算，对质量进行监控，具体模型如下。
黄金数据获取：化验数据（包括粒度、品位等）结果出来，通过工作流系统，直接发送给指定技术部门；生产台时等基础数据直接从自动化系统中获取。
对数据进行预处理：对数据进行正态校验，根据品位标准，计算控制线，根据样本的均值和极差（见表1），计算控制线，控制线为控制工序是否异常的标准。绘制均值和极差控制图（见、）表1样本的均值和极差群组数大小X管制R管制心数上限中心限下限上限中心限下限想组数均值控制图（X管制图）组数极差控制图（R管制图）控制图判定分析：点越出控制界限；连续9点在中心线同一侧；连续6点递增或递减；连续14点中相邻点交替上下；连续3点中有2点落在中心线同侧B区以外；连续5点中有4点落在中心线同一侧C区以外；连续15点落在中心线同一侧C区以内；连续8点落在中心线两侧且无在C区内。
原理依据假设检验及6原理（统计学上用来表示“标准偏差），A、B、C区划分见。
控制图判定分析利用上述模型，系统以品位、粒度等指标，对生产状况进行在线的分析和计算。
2.5数据统计分析数据是信息化系统的基础，是实施信息化先决条件。系统通过数据采集程序获取自动化系统的控制数据和仪表检测数据，但数据采集仅仅是“基础”，如何充分利用数据，最大化挖掘数据的价值，是一个成功的信息化系统的关键。
乌山铜钼矿管控体化系统结合选矿生产工艺和生产管理需求，充分挖掘数据价值，建立各种数据统计分析模型，对生产数据进行统计分析，通过各种图、表形式显示。
通过数据统计，能够对历史同期生产数据进行横向的比较，了解生产变化趋势、能源消耗状况、生产运行情况等；通过数据模型，通过设备运行时间，对设备进行评估分析；通过建立KPI等模型，利用生产数据，对生产指标进行绩效分析等。
2.6报表系统报表系统是各系统与人工管理系统的接口，是数据源整合的重要手段，报表涵盖包括排程调度、设备、质量、物料、工艺指标等（也包括MES与ERP系统之间的数据接口）。其主要作用是对作业过程的生产、设备、质量、物料等实际完成情况进行统计和分析。
通过众多的经过合理设计和优化的报表，为管理者提供迅捷的统计分析和决策支持，实时把握生产中的每个环节。
3管控一体化系统特点及实施效果管控一体化系统以人为中心，以数据为基础，以先进的管理思想为核心，将先进的计算机软硬件技术、数据统计分析算法同生产管理理念相融合，吸收世界先进的管控系统优点，充分考虑了乌山铜钼矿选矿厂的实际情况。因此，系统的先进性、可用性、可扩展性非常高。
系统采用多层体系架构设计，功能模块、系统服务、通讯接口、数据发布等都处于不同层次，各个部分相对独立、耦合度低，从而在软件的架构上就保证了系统的高健壮性和高可扩展性，同时系统采用先进的软硬件技术，延长了软件的生命周期。使用者在系统提供的功能基础上，可以根据应用需求，在不影响原有系统的前提下，对系统进行二次开发和系统功能扩展，降低后期开发成本。
同时，系统内置了多种通讯和服务接口，对外发布数据和公开信息服务，为上层信息系统提供基础自动化数据、各种生产统计分析数据、质量信息等，从而与ERP等上层信息系统无缝的链接，促进企业信息化进程的发展，减少企业信息化的后期成本投入。
系统以B/S结构为主，以TCPAP协议为基础，客户端只需要有Web浏览器，无需另外安装客户端软件就能够访问系统，从而减化了客户端，B/S结构只需要对服务器进行维护和升级，减轻了系统维护与升级的成本和工作量。
按照中国黄金集团公司高起点、高标准的要求，乌山铜钼矿管控一体化系统实施后，能够实现数字化管理、提高选矿生产过程的自动化水平。通过生产实践验证，实现了生产连续、稳定、高效运行，达到了节能降耗、降低成本和稳定精矿产品质量的目的。使磨矿处理能力和金属回收率比人工操作分别提高5%~12%和1%~2%.达到了设计预期目标。
4结语有色、贵金属矿山企业建设管控体化系统是提升中国矿山国际竞争能力的重要措施。中国有色、贵金属矿山装备技术总体水平较低，与国际先进水平相比存在较大差距，其突出表现是部分矿山装备落后、开采规模小、劳动生产率低、矿山效益差和矿产资源利用率低。乌山铜钼矿管控一体化系统的成功实施，标志着中国矿山企业能够通过管控体化建设迅速提高采、选矿设计、决策和管理的科学水平，能够通过采用高新技术、新装备来提高劳动生产率，增加矿石产量，提高产品质量，降低生产成本，这对于推进中国有色、贵金属矿山企业的数字化矿山建设进程有着积极的促进意义。
