智慧礦山建設(shè)的技術(shù)應(yīng)用

發(fā)布日期：2025-06-18 責(zé)任編輯:中譽(yù)鼎力

在線(xiàn)詢(xún)價(jià)統(tǒng)一咨詢(xún)熱線(xiàn)：400-700-2111

摘要：對(duì)礦山進(jìn)行智慧化改造建設(shè)，是提升生產(chǎn)效率、保障安全生產(chǎn)、降低運(yùn)營(yíng)成本、實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵路徑。這是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要從感知層、傳輸層、平臺(tái)層和應(yīng)用層等多個(gè)維度進(jìn)行規(guī)劃和實(shí)施。

對(duì)礦山進(jìn)行智慧化改造建設(shè)，是提升生產(chǎn)效率、保障安全生產(chǎn)、降低運(yùn)營(yíng)成本、實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵路徑。這是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要從感知層、傳輸層、平臺(tái)層和應(yīng)用層等多個(gè)維度進(jìn)行規(guī)劃和實(shí)施。以下是技術(shù)應(yīng)用和實(shí)施步驟：

一、智慧化改造建設(shè)的技術(shù)應(yīng)用

1、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)：在破碎機(jī)、篩分機(jī)、給料機(jī)、皮帶機(jī)、風(fēng)機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備上安裝振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、電流電壓傳感器、油液監(jiān)測(cè)傳感器等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、負(fù)荷、健康狀況，預(yù)測(cè)性維護(hù)。

2、產(chǎn)量計(jì)量：在成品料皮帶、骨料倉(cāng)等處安裝高精度電子皮帶秤、激光掃描體積測(cè)量?jī)x等，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)各品種產(chǎn)量。

3、料位監(jiān)測(cè)：在料倉(cāng)、成品庫(kù)安裝超聲波/雷達(dá)料位計(jì)，實(shí)時(shí)掌握庫(kù)存。

4、粒度監(jiān)測(cè)：在關(guān)鍵篩分環(huán)節(jié)后安裝在線(xiàn)粒度分析儀，實(shí)時(shí)監(jiān)控產(chǎn)品粒度分布，及時(shí)調(diào)整工藝。

5、質(zhì)量監(jiān)測(cè)：探索應(yīng)用近紅外光譜等技術(shù)對(duì)石料成分進(jìn)行快速分析。

6、環(huán)境監(jiān)測(cè)：在廠(chǎng)區(qū)、采場(chǎng)邊界、關(guān)鍵產(chǎn)塵點(diǎn)安裝粉塵濃度傳感器、噪音傳感器、氣象站，在廢水排放口安裝水質(zhì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀。

7、人員與車(chē)輛定位：為作業(yè)人員配備智能安全帽/定位卡，為礦卡、挖機(jī)、裝載機(jī)等移動(dòng)設(shè)備安裝GPS/北斗定位終端，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位、電子圍欄、防碰撞預(yù)警。

8、視頻監(jiān)控AI分析：部署高清攝像頭，結(jié)合AI算法實(shí)現(xiàn)人員安全行為識(shí)別。設(shè)備運(yùn)行異常識(shí)別。車(chē)輛識(shí)別與調(diào)度輔助。煙火識(shí)別預(yù)警。堆料體積測(cè)量。

9、工業(yè)環(huán)網(wǎng)：建設(shè)覆蓋礦山采場(chǎng)、破碎加工區(qū)、成品堆場(chǎng)、辦公區(qū)等全區(qū)域的冗余工業(yè)光纖環(huán)網(wǎng)，提供高帶寬、低延時(shí)、高可靠的骨干網(wǎng)絡(luò)。

10、無(wú)線(xiàn)覆蓋：為移動(dòng)設(shè)備（礦卡、挖機(jī)、巡檢人員）、難以布線(xiàn)的區(qū)域提供靈活接入。覆蓋辦公、生活區(qū)和固定作業(yè)點(diǎn)。

11、邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)：在靠近數(shù)據(jù)源的位置部署邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)，對(duì)實(shí)時(shí)性要求高的數(shù)據(jù)進(jìn)行本地預(yù)處理、分析和響應(yīng)，減輕云端負(fù)擔(dān)，降低延遲。

12、數(shù)據(jù)中臺(tái)：統(tǒng)一接入、存儲(chǔ)、處理來(lái)自所有傳感器、設(shè)備系統(tǒng)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，打破信息孤島。

13、數(shù)字孿生：構(gòu)建礦山和關(guān)鍵設(shè)備的三維可視化模型，將實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)映射到模型上，實(shí)現(xiàn)物理世界的虛擬映射和實(shí)時(shí)監(jiān)控。

14、設(shè)備健康預(yù)測(cè)與維護(hù)：基于設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，建立預(yù)測(cè)模型，提前預(yù)警故障，指導(dǎo)精準(zhǔn)維護(hù)，減少非計(jì)劃停機(jī)。

15、生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化：分析歷史與實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，建立優(yōu)化模型，自動(dòng)或輔助調(diào)整設(shè)備參數(shù)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)質(zhì)、提產(chǎn)、降耗。

16、能耗智能分析：分設(shè)備、分產(chǎn)線(xiàn)、分時(shí)段統(tǒng)計(jì)與分析能耗，識(shí)別能耗異常和節(jié)能潛力。

17、安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警：綜合人員定位、視頻AI、環(huán)境監(jiān)測(cè)、設(shè)備狀態(tài)等數(shù)據(jù)，識(shí)別安全隱患并實(shí)時(shí)預(yù)警。

18、智能配礦與調(diào)度：結(jié)合地質(zhì)模型、品位數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)計(jì)劃，優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)、采掘計(jì)劃和礦卡調(diào)度路徑，提高資源利用率和運(yùn)輸效率。

19、可視化綜合管控：基于GIS+BIM+實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，打造“一張圖”管控平臺(tái)，集中展示生產(chǎn)、安全、設(shè)備、環(huán)境、能源等關(guān)鍵信息，支持遠(yuǎn)程監(jiān)控、調(diào)度指揮和應(yīng)急管理。

20、智能生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)：管理生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度指令下達(dá)、生產(chǎn)過(guò)程跟蹤、產(chǎn)量/質(zhì)量/能耗統(tǒng)計(jì)報(bào)表生成。

21、智能設(shè)備管理系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)設(shè)備臺(tái)賬、點(diǎn)檢、保養(yǎng)、維修、備件全生命周期管理，與預(yù)測(cè)性維護(hù)聯(lián)動(dòng)。

22、智能安全環(huán)保管理系統(tǒng)：集成人員定位、視頻監(jiān)控、風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)、隱患排查治理、應(yīng)急管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理等功能。

23、智能能源管理系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)能耗實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分項(xiàng)計(jì)量、統(tǒng)計(jì)分析、能效對(duì)標(biāo)、節(jié)能優(yōu)化建議。

24、智能物流管理系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)車(chē)輛進(jìn)出廠(chǎng)自動(dòng)識(shí)別、智能稱(chēng)重、排隊(duì)管理、裝車(chē)引導(dǎo)、銷(xiāo)售發(fā)貨管理。

25、遠(yuǎn)程集中控制中心：建設(shè)集生產(chǎn)監(jiān)控、設(shè)備操作、安全預(yù)警、應(yīng)急指揮于一體的控制中心，逐步實(shí)現(xiàn)“少人化”或“無(wú)人化”值守。

26、設(shè)備自動(dòng)化改造：對(duì)老舊或關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化升級(jí)，如實(shí)現(xiàn)破碎機(jī)給料自動(dòng)調(diào)節(jié)、皮帶機(jī)連鎖啟停、除塵設(shè)備自動(dòng)啟停等。

27、供配電智能化：部署智能電表、電力監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)用電安全監(jiān)控、負(fù)荷管理、電能質(zhì)量分析。

28、智能抑塵降噪：采用高效除塵設(shè)備，并與粉塵監(jiān)測(cè)聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)智能啟停；合理布局和采用隔音屏障。

二、實(shí)施步驟

1、頂層規(guī)劃與咨詢(xún)?cè)u(píng)估：明確智慧化建設(shè)的目標(biāo)和期望價(jià)值。深入調(diào)研現(xiàn)有生產(chǎn)流程、設(shè)備狀況、自動(dòng)化水平、信息系統(tǒng)。制定符合企業(yè)實(shí)際需求的智慧礦山建設(shè)總體規(guī)劃和技術(shù)路線(xiàn)圖，分階段實(shí)施。

2、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)：部署高速可靠的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)（光纖環(huán)網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)覆蓋）。建設(shè)數(shù)據(jù)中心或選擇可靠的云服務(wù)平臺(tái)。部署邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)。安裝各類(lèi)傳感器、智能儀表、定位終端、視頻監(jiān)控設(shè)備。

3、平臺(tái)部署與系統(tǒng)集成：部署智慧礦山管理平臺(tái)。開(kāi)發(fā)或采購(gòu)核心業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。打通數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)、應(yīng)用系統(tǒng)、底層設(shè)備、傳感器數(shù)據(jù)的全面集成。

4、模型構(gòu)建與算法開(kāi)發(fā)：構(gòu)建礦山及設(shè)備的三維模型（數(shù)字孿生體）。開(kāi)發(fā)或訓(xùn)練針對(duì)特定場(chǎng)景的AI分析模型（設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)、生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化、安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別等）。

5、試點(diǎn)運(yùn)行與優(yōu)化：選擇關(guān)鍵產(chǎn)線(xiàn)或區(qū)域進(jìn)行智慧化系統(tǒng)試點(diǎn)運(yùn)行。測(cè)試系統(tǒng)功能、性能、穩(wěn)定性。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行反饋持續(xù)優(yōu)化模型、算法和系統(tǒng)配置。

6、全面推廣與培訓(xùn)：將試點(diǎn)成功經(jīng)驗(yàn)推廣到全礦。對(duì)管理人員、操作人員、維護(hù)人員進(jìn)行系統(tǒng)使用、數(shù)據(jù)分析、新工作流程的全面培訓(xùn)。建立配套的管理制度和運(yùn)維體系。

7、持續(xù)改進(jìn)：建立數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。根據(jù)生產(chǎn)需求和技術(shù)發(fā)展，不斷迭代平臺(tái)功能、優(yōu)化算法、擴(kuò)展應(yīng)用。

智慧礦山建設(shè)不僅僅是技術(shù)的堆砌，更是管理理念、生產(chǎn)模式和業(yè)務(wù)流程的重構(gòu)。通過(guò)系統(tǒng)的規(guī)劃、分步的實(shí)施和持續(xù)的優(yōu)化，智慧礦山將顯著提升石料生產(chǎn)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)安全、高效、綠色、智能的高質(zhì)量發(fā)展。

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