智能礦山系統(tǒng)的主要用途

發(fā)布日期：2025-06-18 責任編輯:中譽鼎力

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摘要：礦山智能化是一個復雜的系統(tǒng)工程，旨在通過集成先進的信息技術(shù)、自動化技術(shù)、通信技術(shù)和人工智能技術(shù)，實現(xiàn)安全、高效、綠色、可持續(xù)的生產(chǎn)目標。它需要配置多個相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)，每個系統(tǒng)都有其特定的用途。

礦山智能化是一個復雜的系統(tǒng)工程，旨在通過集成先進的信息技術(shù)、自動化技術(shù)、通信技術(shù)和人工智能技術(shù)，實現(xiàn)安全、高效、綠色、可持續(xù)的生產(chǎn)目標。它需要配置多個相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)，每個系統(tǒng)都有其特定的用途。以下是一些核心系統(tǒng)和它們的主要用途：

一、核心生產(chǎn)與過程控制系統(tǒng)

1、智能破碎篩分控制系統(tǒng)：這是砂石生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)。系統(tǒng)通過傳感器實時監(jiān)測破碎機、篩分機的運行狀態(tài)（電流、振動、溫度、壓力）、料位、物料粒度分布等。

功能：自動調(diào)節(jié)給料速度、破碎機排料口大小、篩分機傾角/振幅等參數(shù)，優(yōu)化破碎比和篩分效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定（粒度達標），降低能耗和設(shè)備磨損，實現(xiàn)無人值守或少人操作。

2、分布式控制系統(tǒng)/可編程邏輯控制器：作為整個礦山生產(chǎn)過程的“中樞神經(jīng)系統(tǒng)”，連接并控制所有現(xiàn)場設(shè)備（破碎機、篩分機、皮帶機、給料機、除塵設(shè)備、水泵、閥門等）。

功能：執(zhí)行預設(shè)的工藝流程邏輯控制、設(shè)備聯(lián)鎖保護（如皮帶打滑、跑偏、堵料自動停機）、順序啟停、數(shù)據(jù)采集與傳輸。

3、智能裝運與計量系統(tǒng)：管理成品砂石骨料的裝載、運輸和銷售計量。

功能：無人值守稱重，通過車牌識別、RFID等技術(shù)自動識別車輛，稱重數(shù)據(jù)實時上傳，減少人工干預和作弊可能。使用激光掃描或視覺識別技術(shù)，引導裝載機精準裝載，或?qū)崿F(xiàn)自動裝載，提高裝車效率，減少撒料和等待時間。運輸調(diào)度與監(jiān)控，監(jiān)控運輸車輛位置、狀態(tài)和路線。

二、安全與監(jiān)控系統(tǒng)

4、智能視頻監(jiān)控與分析系統(tǒng)：全方位監(jiān)控礦山作業(yè)區(qū)域（采場、破碎站、料倉、道路、邊坡、重要設(shè)備等）。

功能：實時監(jiān)控，提供高清畫面。智能分析，利用AI算法實現(xiàn)人員安全行為識別、設(shè)備狀態(tài)異常識別、車輛運行狀態(tài)監(jiān)控、料位識別、非法入侵報警等。聯(lián)動報警，發(fā)現(xiàn)異常自動報警并聯(lián)動相關(guān)設(shè)備。

5、邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)：對采場邊坡、排土場邊坡進行實時監(jiān)測，預防滑坡、坍塌事故。

功能：使用GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）、傾角計、裂縫計、雨量計、地下水位計等傳感器，實時采集位移、沉降、傾斜、裂縫、水文等數(shù)據(jù)，通過模型分析評估穩(wěn)定性，及時預警。

6、人員設(shè)備定位與安全管理系統(tǒng)：實時掌握人員和設(shè)備在礦山內(nèi)的精確位置，保障安全。

功能：使用UWB、藍牙信標、GPS/北斗等技術(shù)進行精確定位。設(shè)置危險區(qū)域電子圍欄，人員/設(shè)備接近或闖入自動報警。SOS緊急呼救，人員遇險可一鍵報警。軌跡追蹤與回溯，分析作業(yè)行為，調(diào)查事故原因。

7、環(huán)境監(jiān)測與除塵降噪系統(tǒng)：監(jiān)測礦山生產(chǎn)對環(huán)境的影響（粉塵、噪聲、廢水），并主動控制污染。

功能：實時監(jiān)測關(guān)鍵點的PM2.5/PM10、噪聲分貝值、水質(zhì)參數(shù)等。根據(jù)粉塵濃度自動啟停噴霧降塵設(shè)備、調(diào)整噴淋量；根據(jù)噪聲情況優(yōu)化設(shè)備運行或采取隔音措施；廢水處理系統(tǒng)自動運行達標排放。

三、資源管理與調(diào)度系統(tǒng)

8、三維地質(zhì)建模與儲量管理系統(tǒng)：精確掌握礦山資源狀況，指導開采計劃。

功能：利用勘探數(shù)據(jù)、鉆孔數(shù)據(jù)、爆破數(shù)據(jù)等建立礦體三維模型，動態(tài)更新儲量計算，進行開采境界優(yōu)化、配礦方案設(shè)計。

9、智能采礦調(diào)度系統(tǒng)：優(yōu)化采、運、排環(huán)節(jié)的設(shè)備和任務(wù)調(diào)度。

功能：結(jié)合地質(zhì)模型、設(shè)備狀態(tài)、位置信息、生產(chǎn)計劃，運用優(yōu)化算法，自動為挖掘機、礦用卡車等分配任務(wù)和路徑，提高設(shè)備利用率和生產(chǎn)效率，降低運輸成本。為鉆機、爆破設(shè)計提供數(shù)據(jù)支持。

四、設(shè)備管理與維護系統(tǒng)

10、設(shè)備健康管理與預測性維護系統(tǒng)：保障關(guān)鍵設(shè)備可靠運行，減少非計劃停機。

功能：通過傳感器采集設(shè)備運行參數(shù)，利用大數(shù)據(jù)分析和AI模型，實時監(jiān)測設(shè)備健康狀態(tài)，預測潛在故障和剩余壽命，提前安排維護計劃，變“故障后維修”為“預測性維護”。

五、運營管理與決策支持系統(tǒng)

11、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)：連接控制層與管理層，實現(xiàn)生產(chǎn)過程透明化、精細化管理。

功能：收集、整合來自DCS/PLC、計量系統(tǒng)、視頻監(jiān)控等的數(shù)據(jù)，提供實時的生產(chǎn)報表、生產(chǎn)調(diào)度指令下發(fā)、物料跟蹤、績效分析等功能。

12、三維可視化綜合管控平臺：作為智能礦山的“大腦”和“駕駛艙”，是各系統(tǒng)數(shù)據(jù)和功能的集中展現(xiàn)與操作入口。

功能：基于數(shù)字孿生技術(shù)，構(gòu)建礦山三維虛擬模型。集成顯示實時數(shù)據(jù)、報警信息、視頻畫面。提供“一張圖”管理，直觀展示礦山運行全貌。支持遠程監(jiān)控、模擬操作、應急指揮、數(shù)據(jù)分析與決策支持。

六、基礎(chǔ)支撐系統(tǒng)

13、高速可靠的工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)：所有智能化系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹案咚俟贰薄?/p>

功能：通常采用工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，結(jié)合5G專網(wǎng)、Wi-Fi6、LoRa等無線技術(shù)，覆蓋礦山全域，確保數(shù)據(jù)高速、穩(wěn)定、低延時傳輸。

14、數(shù)據(jù)中心/云計算平臺：提供海量數(shù)據(jù)存儲、處理和分析的計算資源。

功能：運行各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)分析平臺和AI模型。可采用本地數(shù)據(jù)中心、私有云或混合云模式。

15、數(shù)據(jù)集成平臺/中臺：解決各子系統(tǒng)“信息孤島”問題，實現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。

功能：建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準和接口規(guī)范，匯聚來自不同系統(tǒng)、不同格式的數(shù)據(jù)，進行清洗、整合、存儲，為上層應用提供一致、可靠的數(shù)據(jù)服務(wù)。

這些系統(tǒng)協(xié)同工作，實現(xiàn)砂石礦山生產(chǎn)過程的自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，達成提升本質(zhì)安全、提高生產(chǎn)效率、降低運營成本、優(yōu)化資源配置、保障產(chǎn)品質(zhì)量、實現(xiàn)綠色環(huán)保、增強決策能力的綜合目標。智能化建設(shè)是一個持續(xù)迭代升級的過程，需要根據(jù)礦山的實際情況和發(fā)展規(guī)劃分階段實施。

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