智慧礦山一體化智能管控平臺主要包括
一體化智能管控平臺是實現(xiàn)降本增效、安全生產、綠色環(huán)保和精細化管理的關鍵一步。這樣的平臺需要深度融合物聯(lián)網、大數據、人工智能、云計算、數字孿生等技術,構建一個覆蓋礦山全流程、全要素的“智慧大腦”。一個完善的智能管控平臺通常包括以下核心模塊和功能:
一、 核心基礎支撐平臺
1、物聯(lián)網接入平臺
統(tǒng)一接入各種傳感器(振動、溫度、壓力、位移、粉塵、噪音、氣體等)、GPS/北斗定位終端、攝像頭、智能電表、設備控制器、自動化系統(tǒng)等。
支持多種通信協(xié)議(Modbus,OPC UA,MQTT,LoRa,NB-IoT,4G/5G等)。
實現(xiàn)海量設備數據的實時采集、匯聚與標準化。
2、工業(yè)大數據平臺
提供海量、多源異構數據的存儲、處理、計算能力。
具備數據清洗、轉換、融合功能。
構建礦山數據湖/數據倉庫,為上層應用提供數據支撐。
3、云計算與邊緣計算平臺
提供彈性計算、存儲和網絡資源。
邊緣計算節(jié)點部署在礦區(qū)現(xiàn)場,處理實時性要求高的任務(如視頻分析、設備預警),降低網絡帶寬壓力,提高響應速度。
4、GIS/BIM/三維可視化平臺
集成高精度地理信息系統(tǒng),構建礦山三維實景模型或地質模型。
實現(xiàn)礦山地形、地貌、地質結構、采場、排土場、道路、設施設備的可視化展示。
為資源管理、規(guī)劃設計、生產調度、安全管理提供空間信息基礎。
5、數字孿生平臺
構建物理礦山的虛擬映射,實現(xiàn)物理世界與數字世界的實時交互與仿真。
用于生產過程模擬、設備狀態(tài)預測、應急演練、方案優(yōu)化等。
二、 核心業(yè)務應用模塊
1、智能資源儲量管理
基于地質勘探數據、鉆孔數據、爆破數據等,建立動態(tài)更新的三維地質模型和儲量模型。
實現(xiàn)資源儲量的精確計算、動態(tài)更新與可視化。
輔助配礦優(yōu)化,確保礦石質量穩(wěn)定。
2、智能生產計劃與調度
結合資源模型、市場需求、設備狀態(tài)、天氣等因素,制定優(yōu)化的開采計劃(年、季、月、周、日)。
智能調度:核心模塊之一。基于實時設備位置、狀態(tài)、任務執(zhí)行情況、交通狀況、礦石品位要求等,利用算法(如運籌優(yōu)化、AI)動態(tài)優(yōu)化派車計劃,指揮挖機、礦車(自卸車、礦卡)、破碎機等設備高效協(xié)同作業(yè)。
實現(xiàn)生產指令的自動下達與執(zhí)行跟蹤。
3、智能采礦作業(yè)監(jiān)控
設備遠程監(jiān)控與定位:實時監(jiān)控所有采、運、破關鍵設備的位置、運行狀態(tài)(開關機、速度、載重、油耗/電量)、工作參數。
視頻監(jiān)控與AI分析:部署智能攝像頭,利用AI進行人員行為識別(安全帽、反光衣、違規(guī)行為)、車輛識別、區(qū)域入侵檢測、堆料體積測量、粉塵濃度視覺識別等。
爆破管理:爆破設計、審批、安全警戒、效果評估(可選)。
4、智能設備健康管理
狀態(tài)監(jiān)測與預測性維護:基于設備運行參數和傳感器數據,實時監(jiān)測設備健康狀態(tài)(如振動分析、溫度分析),利用AI模型預測關鍵部件(如發(fā)動機、軸承、液壓系統(tǒng))的潛在故障和剩余壽命,提前安排維護,減少非計劃停機。
設備臺賬管理、維修工單管理、備件庫存管理。
5、智能安全管理
人員定位與安全管理:為進入礦區(qū)人員配備定位卡/手環(huán),實時掌握人員位置、活動軌跡,設置電子圍欄,實現(xiàn)越界報警、滯留報警、SOS求救等。
風險分級管控與隱患排查治理:實現(xiàn)風險點辨識、評估、管控措施制定與跟蹤,隱患排查、上報、整改、驗收閉環(huán)管理。
邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測:利用GNSS、傾角計、裂縫計等實時監(jiān)測邊坡位移、沉降,預警滑坡風險。
環(huán)境安全監(jiān)測:實時監(jiān)測粉塵、噪音、氣象(大風、暴雨)等,超標報警。
應急預案與指揮:預案數字化管理,事故發(fā)生時快速定位、信息推送、資源調度、可視化指揮。
6、智能綠色礦山管理
環(huán)境監(jiān)測:對粉塵、噪音、廢水(如有)、振動等進行在線監(jiān)測、數據統(tǒng)計與分析、超標預警。
能耗管理:對主要用電設備(破碎機、空壓機、水泵等)進行能耗實時監(jiān)測、統(tǒng)計分析、能效評估與優(yōu)化建議。
水資源管理(如有):監(jiān)測用水量、循環(huán)水利用情況。
復墾綠化規(guī)劃與跟蹤:管理復墾計劃、區(qū)域、進度與效果評估。
7、智能計量與質量管控
自動計量:通過地磅系統(tǒng)(無人值守或遠程監(jiān)控)、皮帶秤等自動采集產量、運量數據。
礦石質量管控:在破碎入口或堆場利用在線元素分析儀(如PGNAA/PFTNA)或定期取樣化驗數據,監(jiān)控礦石品位,指導配礦和生產調整。
數據自動匯總、報表生成。
8、智能能源管理
詳細監(jiān)控全礦電力、燃油(或新能源)消耗。
分析能耗構成,識別高耗能環(huán)節(jié),提出節(jié)能降耗建議。
探索新能源(光伏、儲能)應用與監(jiān)控。
9、綜合運營分析決策
數據駕駛艙:提供面向不同層級管理者(礦長、生產經理、調度員、安全員等)的個性化數據可視化看板,實時展示關鍵生產指標、安全指標、設備狀態(tài)、環(huán)保指標等。
KPI分析:對標分析產量、效率、成本、安全、環(huán)保等關鍵績效指標。
深度分析與預測:利用大數據分析和AI模型,進行產量預測、需求預測、成本分析、效益分析,為管理層提供決策支持。
10、智能物流管理(可選,尤其對外銷)
管理進出礦車輛預約、排隊、稱重、質檢、結算等流程。優(yōu)化場內物流路線。
建設這樣的平臺需要頂層設計、分步實施。通常從迫切的需求(如生產調度、安全管理、設備監(jiān)控)入手,逐步擴展和完善其他功能模塊,實現(xiàn)礦山運營的全面數字化、網絡化和智能化轉型,大幅提升礦山的核心競爭力。
延伸閱讀
- 礦山智能化建設實施方案
- 智能礦山綜合管控平臺的核心作用
- 礦山智能化建設實施方案
- 礦山自動化控制系統(tǒng)設計
- 智慧礦山系統(tǒng)平臺實現(xiàn)功能
- 智慧礦山解決方案
- 礦山智能管理系統(tǒng)價值體現(xiàn)
- 智能礦山系統(tǒng)的特點
- 礦山九大系統(tǒng)是什么?有哪些功能?
- 礦山在線監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)點與特點
- 建設智能化礦山必須具備什么條件?有什么主要特征?
- 骨料生產線集散控制系統(tǒng)
- 智能礦山建設方案
- 5g智慧礦山系統(tǒng)架構
- 砂石軟件管理平臺可解決的問題
- 砂石廠使用礦山智能化管理系統(tǒng)的前后對比
- 礦山智能管理系統(tǒng)價值體現(xiàn)
- 礦山智能管控平臺有哪些?
- 智慧礦山是什么意思?
- 礦山智能化建設實施方案