礦山智慧化管控系統(tǒng)有哪些?
礦山的智慧化管控系統(tǒng)是一個集成了多種現代信息技術的綜合解決方案,旨在實現生產全過程的可視化、數字化、自動化和智能化管理,達到降本、增效、提質、安全、綠色的目標。主要包含以下核心系統(tǒng)和功能模塊:
一、基礎感知與數據采集層
1、傳感器網絡:車輛/人員/設備GPS/北斗定位、RTK高精度定位。地磅稱重系統(tǒng)。設備運行狀態(tài)、料位計、皮帶秤。粉塵濃度監(jiān)測儀、噪聲監(jiān)測儀、氣象站、視頻監(jiān)控攝像頭。
2、物聯(lián)網平臺:負責接入、管理各類傳感器數據,進行邊緣計算和初步處理,提供統(tǒng)一的數據接入接口。
二、核心生產管控系統(tǒng)
1、生產執(zhí)行系統(tǒng):基于訂單、庫存、設備狀態(tài)等制定詳細的生產計劃,并動態(tài)調度資源。實時監(jiān)控破碎、篩分、輸送、儲存等關鍵環(huán)節(jié)的設備運行狀態(tài)、工藝參數、產量、質量指標。自動采集、記錄、統(tǒng)計、分析生產數據,形成可視化報表。
2、設備自動化控制系統(tǒng):對破碎生產線、篩分設備、輸送系統(tǒng)等進行集中監(jiān)控和遠程控制,實現啟停、連鎖、保護等自動化操作。底層設備的具體邏輯控制。
3、三維可視化平臺:基于GIS/BIM技術構建礦山三維實景模型,直觀展示礦區(qū)地形、地質、采場、道路、設備、設施的空間分布和實時狀態(tài)。將實時生產數據疊加在三維模型上,實現“一張圖”管理。
三、智能調度與運輸系統(tǒng)
1、車輛智能調度系統(tǒng):基于定位數據、電子圍欄、任務指令、路網狀況、交通規(guī)則,優(yōu)化礦卡(自卸車)、挖機、灑水車等設備的行駛路徑和任務分配,減少空駛、等待時間,提高運輸效率。
2、卡車防碰撞系統(tǒng):利用雷達、攝像頭等技術,預防車輛間、車輛與人員/設備的碰撞。
3、無人駕駛礦卡:在特定礦區(qū)實現礦卡的無人駕駛運輸。
四、安全與環(huán)保監(jiān)控系統(tǒng)
1、人員定位與安全管理系統(tǒng):實時掌握人員位置、活動軌跡,設置電子圍欄。視頻AI分析是否佩戴安全帽。接近邊坡、爆破警戒區(qū)、設備危險區(qū)域自動報警。人員遇險時快速報警求救。
2、視頻智能分析系統(tǒng):識別違規(guī)行為(如抽煙、未系安全帶、睡崗離崗)、人員摔倒、異常聚集等。自動檢測火災隱患。車牌識別、車輛類型識別、未覆蓋識別。
3、邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng):利用GNSS、雷達、傳感器等實時監(jiān)測邊坡位移、沉降,預警滑坡風險。
4、環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng):實時監(jiān)測PM2.5、PM10等顆粒物濃度,聯(lián)動噴淋降塵設施。實時監(jiān)測廠界噪聲。監(jiān)測處理后的水質。
5、爆破振動監(jiān)測系統(tǒng):監(jiān)測爆破對周邊環(huán)境的影響。
五、資源管理與業(yè)務協(xié)同系統(tǒng)
1、礦山資源管理系統(tǒng):基于地質模型和測量數據,動態(tài)更新礦石儲量、品位分布。根據質量要求和儲量情況,優(yōu)化開采計劃和配礦方案,保證產品質量穩(wěn)定。
2、設備管理系統(tǒng):設備臺賬與檔案管理;谠O備狀態(tài)監(jiān)測數據進行預測性維護。報修、審批、執(zhí)行、驗收流程化管理。備件庫存管理。
3、計量與稱重管理系統(tǒng):自動記錄原料進廠、成品出廠、內部轉運的稱重數據,防止作弊,關聯(lián)結算。
4、能源管理系統(tǒng):監(jiān)測分析水、電、油等能源消耗,識別節(jié)能空間。
六、數據分析與決策支持平臺
1、大數據分析平臺:整合生產、設備、安全、環(huán)保、能源、質量等全維度數據。
2、數據倉庫與BI工具:構建數據倉庫,利用商業(yè)智能工具進行多維度分析、數據挖掘,生成可視化報表和儀表盤。
3、人工智能應用:基于運行數據預測設備可能發(fā)生的故障。分析歷史數據,優(yōu)化設備運行參數、配礦方案、調度策略。利用AI模型優(yōu)化爆破設計。分析歷史事故、隱患、行為數據,預測潛在安全風險點。
七、綜合管控平臺
將以上各子系統(tǒng)進行有效集成,構建一個統(tǒng)一的智慧礦山管控中心。該中心通常配備大型顯示屏,作為全礦運行的“智慧大腦”,實現單點登錄訪問各子系統(tǒng)。關鍵指標集中展示。在發(fā)生異常時,快速調取相關信息,協(xié)調資源進行處置。為管理層提供全面、實時、準確的數據支持和分析結果,輔助科學決策。
礦山的智慧化建設是一個持續(xù)迭代的過程,需要根據礦山的規(guī)模、工藝、管理水平和發(fā)展目標,選擇適合的技術模塊并逐步推進實施。核心在于數據的全面感知、高效傳輸、深度融合與智能應用。
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