智慧礦山系統介紹

智慧礦山生產調度管控系統是建立在數字化、信息化、虛擬化、智能化、集成化基礎上,綜合考慮生產、管理、經營、安全、效益、環境和資源等各類因素,并運用計算機、網絡、通信、虛擬仿真、自動控制及監測等技術對礦山各類信息資源進行全面、高效、有序管理的系統,改善企業經營管理模式,讓經營管理更加公平、公正、安全、合理、高效。智能化生產調度系統是一個典型的多學科交叉的新領域,涵蓋了礦山企業生產經營的全過程。其系統通過對礦山生產、經營與管理的各個環節與生產要素實現網絡化、數字化、模型化、可視化、集成化和科學化管理,達到安全、高效、低耗生產的過程,

智慧礦山項目意義及必要性

(一)降低礦山勞動強度,提高工作效率

通過智慧礦山生產調度管控系統,可以了解整個礦山所涉及的信息過程,特別是礦山系統多體之間信息的聯系和相互作用的規律。以計算機為工具建立的原始資料數據庫和礦床模型,可隨時在計算機上高效、便捷查尋。利用這些數據建立地質模型;進行不同礦種不同品位的資源管理和資源評估,也可以利用地質模型進行礦山設計、井下測量、安排生產進度、優化參數等功能。

數字化礦山以開采生產計劃編制為基礎,依據實際的礦石開采量和礦石品質數據,調整計劃目標和重新編制生產計劃。針對實際生產過程中設備生產能力改變、突發故障等不確定情況,研究采礦設備調度優化方法,在無線網絡的支持下,對現場開采生產進行監控并提出動態調整建議和措施,使得采礦生產滿足計劃要求以及采礦生產成本最小化,提高生產效益和社會效益。

(二)化解礦山風險隱患,增強安全體系

數字礦山建設的目的,就是要通過將礦山各種信息系統、計算技術和工業控制的有機整合,最大限度合理調配各種資源,最優化地控制與調度各種裝備與設備,實現礦山管理的科學性和生產的安全、高效、經濟和礦產資源利用的最優化。

數字礦山是對真實礦山整體及其相關現象的統一性認識與數字化再現,可以有效利用數字化的方式,對環境進行監測和監視。對生產空間的各種信息進行采集,建立各種分析模型。對采集的信息進行加工處理,化解開采過程中的高危險、高危害因素,預防可能發生的種災害事故,做到重大事故的提前處理,把事故消滅在隱患之中。降低開采風險,降低工人勞動強度和保障生產人員的安全。通過智慧礦山生產調度管控系統,提高礦山安全生產管理能力,進一步提升礦山技術管理水平,為安全生產決策提供技術保障,最終實現基于數字化、信息化和管理現代化的本質安全型礦井。

(三)合理開發資源,減少資源浪費和環境污染

隨著現在高品位的礦山、易采礦石越來越少,低品位礦石和埋藏深度大的礦石越來越多,越來越難采、難選。數字化礦山,一方面可以重新圈定礦體和計算儲量,另一方面也可以為降低采礦成本提供有效的途徑。智慧礦山生產調度管控系統后,可優化工業指標,根據不同產品的廠家對原料的要求,通過有目的、有計劃地采礦,富礦石與中低品位礦石按一定比例配礦成為商品礦,也增加了中貧礦石的利用率。數字礦山有利于合理開發資源,充分利用中低品位礦石,綜合利用多組分礦物資源,優化品位指標。同時,通過建立礦物模型,查明三維空間各礦物定量分布規律,通過定點采礦和按比例配礦,保持人選礦石中礦物含量有利配比,提高選礦回收率,降低選礦藥劑的用量,減少資源浪費和環境污染。

智慧礦山系統功能介紹

(一實時監控調度

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將GPS/北斗定位技術、4G無線通訊網絡、Google Map等前沿技術,應用于露天礦作業設備的動態實時跟蹤,管理人員可實時掌握車輛的作業位置及礦區作業車輛分布情況。系統對車輛的作業區域及車輛的速度狀態實時進行預警提示,大大提高采礦生產管理的管理水平。

立足于露天礦山生產車輛的優化調度,利用礦業系統工程、排隊論等相關理論,將新一代物聯網技術等高新技術和露天礦車鏟調度進行有機結合,對露天礦車輛運輸進行動態車流規劃,對露天礦卡車和挖機進行實時科學調度,避免了車輛亂拉亂跑、長時間空等排隊等現象,改變傳統調度方式,使設備作業效率能夠顯著提高10%-15%。

(二自動計量統計

利用先進的遠距離RFID無線射頻識別技術與高精度定位設備相結合,將自動化識別與車輛裝載軌跡相結合,提出了自動計量算法,全程無需人工干預,實現了露天礦車輛運輸礦巖量自動、快速、準確計量,消除了單靠歷史軌跡的計量誤差,撤銷了計量員崗位,避免了傳統的礦巖運輸量人工計量的弊端,大大提高了露天礦車輛運輸效率。

(三裝載量圖像智能識別

裝載量圖像智能識別.jpg


利用圖像采集技術實時采集車輛的裝車情況,利用AI圖像智能識別算法,動態分析車輛礦石或礦渣的滿載情況,將滿載率情況實時反饋調度管理人員,并定期進行車輛滿載率狀況的智能分析,為優化車輛運輸提供決策依據,實現了車輛運輸的精細化管理。

(四設備健康智能分析

設備健康智能分析.jpg

利用車輛數據采集接口和GPS定位跟蹤技術,實時采集車輛運行的水溫、油耗、發動機運行時間、電瓶電壓等關鍵參數,利用作業設備故障診斷技術對異常情況及時進行智能分析和提醒。

(五生產車輛無人駕駛

實現了井下電機車無人駕駛運行、自動放礦、軌道障礙物識別、防碰撞預警等無人駕駛系統的核心功能。減少井下作業人員,改善了一線工人勞動環境、增加了設備運行時間、提升了礦山管理水平、實現了本質安全。

(六車輛智能調度分析

車輛智能調度分析.jpg

立足于露天礦山生產車輛的優化調度,利用礦業系統工程、排隊論等相關理論,將新一代物聯網技術等高新技術和露天礦車鏟調度進行有機結合,對露天礦車輛運輸進行動態車流規劃,對露天礦卡車和挖機進行實時科學調度,避免了車輛亂拉亂跑、長時間空等排隊等現象,改變傳統調度方式,使設備作業效率能夠顯著提高10%-15%。

(七礦業大數據智能分析

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通過建立中心數據庫等方式,強化了智慧礦山管理資源共享功能,實現數據更新及時化、集中化、高效化、構成完善的礦業大數據智能分析體系,實現數據化決策和信息化管理。

(1)車輛運行狀態分析:車輛通過定點的次數、停車等待時間、行駛速度、鏟卡讀取、空間定位等進行實時智能分析,得出運行的狀態;

(2)設備檢修數據分析:針對挖機、卡車的報修類別、報修次數的合理制定維修排隊序列,并指導維修部備品備件的存儲。

智慧礦山技術基礎及優勢

(一搭建礦山傳感硬件體系

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通過研發傳感、處理、交互、嵌入式一體化硬件設備,將礦山的采掘機械、運輸車輛、工作人員、采場、堆場、庫房等進行有機鏈接,將數據自動采集傳輸到服務器,為下一步運算提供基礎數據支持。

(二構建礦山信息管理系統

在硬件采集的大數據基礎上,建立結構化信息處理系統。

(1不停車計票系統。

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計票系統是一種基于分布式MESH網絡的記錄方案,不依賴與位置信息和公共網絡,具有很好的實時性、準確性和穩定性。另外本計票系統還能夠通過北斗定位系統對每一趟的距離進行計算,從而做到對駕駛員的工作量的精確考勤和記錄。

(2礦石分類運輸和堆砌記錄系統

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礦車能夠在采掘點通過高速無線通信技術獲取挖掘機的礦石類型信息,裝載完成之后攜帶礦石類型信息到指定的堆場。當礦車進錯場之后會收到錯誤提示,并要求司機改正。

采掘-運輸匹配的智能調度系統

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由于采掘和運輸能力的不匹配,會造成礦山車輛機械的閑置,從而降低生產效率。針對此問題,設計了采掘-運輸匹配的智能調度系統。本調度方案與基于位置服務的方案有極大的不同。基于位置服務的調度方案多是提供最佳路徑的規劃,這對于中小型礦山作用不夠明顯。在中小型礦山中,路徑的選擇并不富余,因此路徑規劃的效果不明顯。另外,影響礦山生產能力的關鍵在于采掘和運輸的匹配,本系統從這一點著手,可以極大的提高礦山生產效率。

(三數字化管理平臺

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在系統分析智慧礦山生產調度管控系統各系統應用現狀和功能效果的基礎上,通過建立中心數據庫等方式,強化數字化礦山管理資源共享功能,實現數據更新及時化、基礎數據和重要生產數據管理集中化、信息與數據流向高效化、數據流動訪問與使用權限科學化功能系統全面發展,構建完善的共享管理信息系統。

建立礦山資源數據庫,在確保數據安全的基礎上,為相關企業開放API接口,完成礦山行業的大數據平臺的建設,集多企業的力量設計適用于礦山使用情景的軟件體系。

(四礦山生產與過程控制技術

目前國內的多數礦山的信息化建設只采用了視頻監控、車輛定位等應用。這類應用較為簡單,對生產力提升也較為有限。

參考國外Dispatch公司的礦用軟硬件系統,結合國內礦山生產經營實踐,我們在綜合通訊系統平臺上建立了生產調度與過程控制。通過生產與過程控制技術,我們不僅實現了對人員、設備、車輛的跟蹤定位,更實現了設備運行即時狀態的同步更新,工作內容遠程控制、工作結果的數據采集及統計、生產資料的進銷存等。未來陸續結合人工智能實現大數據輔助決策、及通過視頻監控及VR實現對礦山采掘的生產調度與過程控制,這是數字礦山建設的高級階段。

(五工業自組網技術

礦山由于設備類型多樣、地質條件復雜、所需數據不同等多種原因,各種數據需要使用不同傳感器進行采集。我們采用自組網技術,將無線傳感器網絡WSN(Wireless Sensor Network),將大量傳感器節點通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織網絡系統,實現數據量化采集、處理融合和傳輸。目前,WSN是目前世界上最先進的網絡技術之一,我們率先將之應用于礦業,對礦山智能化進程將具有巨大推動作用。

(六安全傳感應用

礦山生產過程中,可能會產生滑坡、車禍、有害氣/液體、火災、飛石等事故。因此,必須建立起有效的綜合安全監控與預警系統礦山綜合安全監控與預警系統。我們采用前述的各種技術,將傳感器安置于各事故易發地點,全自動采集各種數據,輔以人工智能判斷,在主控中心采用專用的分析及預警軟件進行分析,及時發現和預測災害。使采礦在更加安全、高效、低耗的條件下進行。

(七礦業大數據平臺

與現有的信息調查公司、行業協會所采用的傳統問卷或登記的調查方式不同,我們每個礦山客戶在生產過程中都會由傳感器和計算機產生大量數據。隨著客戶積累,系統平臺上也會積累海量數據,這種數據具有數據量大、即時性強、真實性強等特點,這是傳統企業甚至行業協會和政府都不具有的優勢。

我們在確保用戶數據安全和隱私安全的前提下,設計出專業的API和SDK,供專業的工業軟件開發商開發基于平臺的各種模塊。在大數據平臺上,客戶的復雜需求可以通過科技企業間的協作得到低成本解決,更可以為政府、行業協會、投資機構等提供決策依據,更有效利用社會資源,為資源利用、生產力提升和經濟發展做出貢獻。

智慧礦山性能指標是什么

項目通過應用滿足礦山生產需要的研發軟件,實現礦山生產的遠程控制,實現礦山信息的獲取、存儲、傳輸、表述、深加工,實時采集各種生產指標數據,解決礦山生產動態管理、礦山生產規劃、方案優化決策、資源的合理開發利用等問題,減少資源的浪費,提高礦業開發的社會經濟效益;實現公司管理的全面提升。

1.安裝硬件性能指標:

GPRS數據上傳穩定;GPS定位精度<3m、速度<0.2m/s;終端擴展接口6個;系統故障率小于十萬分之一;供電直流12V—36V;工作環境溫度-30℃—85℃、濕度95%不冷凝;防震IP66防護等級。

2.應用軟件性能指標:

可運行云服務器;手機客戶端功能;實景地圖實時監測;生產數據實時展示;生產數據實時分析;語音消息提醒。

智慧礦山系統優勢

(一軟、硬件技術方面

智慧礦山系統在硬件上通過車輛自組網技術,各種無線通信技術,衛星定位技術,雷達測距技術,各種傳感技術,擴展接口技術,人機交互技術,以及圖像抓取識別等多項技術,可以有效地幫助礦業企業實現機械車輛和設備的監控調度管理。

在軟件上通過HTML5,JSP,CSS,PHP,C++、SQL、Apache、Nginx、Linux、數據挖掘、算法優化等技術,智能軟件可以和智能硬件終端進行實時穩定的數據交互;經過用戶體驗設計師的優化,將數據轉換成科學易讀的圖表,并自動給出管理建議。

綜上所述,智慧礦山生產調度管控系統產品在按預期計劃全部完成后,在以采用重型機械(挖機、推土機、鉆機、裝載機、礦車等)露天開采的礦山,在機械車輛管理上可做到隨時隨地、自由化的監控調度管理,拋棄傳統人盯人的疲勞戰術。

并且,在本系統的多種軟件輔助下,整個礦山的實時動態及實時數據(生產數據、耗油、耗材等)都能完美的以圖表體現出來,在很大的程度上能給管理者的決策提供數據支撐。

(二安全角度方面

安全生產現在是企業的頭等大事,只有控制事故無發生企業才能安心的生產。本系統通過圖像識別、聲音識別、無線通信等技術,并結合危險源視頻識別監控、危險品運輸跟蹤管理系統、危險品進出庫流轉跟蹤系統等技術,提前對危險源給出警報,防止事故的發生。

(三)現今礦山行業的狀態分析

現今資源大幅度下降的時代,高效的、智能化的管理系統可降低企業生產成本,提高生產效率。而礦山智能化系統在按預期目標完成后,通過全維度數據的存儲,多角度、多方面的對比分析,智能化的分配任務。

要提高企業是市場競爭力,相應的管理系統是必不可少的!而智慧礦山生產調度管控系統系統在終端存儲的大數據庫,可為企業實行績效考核奠定基礎。

七、后期服務

項目驗收通過之日進入運行階段起,我公司將保證滿足系統運行和維護管理的需要,提供全面的技術支持,售后服務和保修服務,后期服務的形式通常有合同有效期內的無償服務和工程合同結束后的后續有償服務兩種,保修期限可以按雙方合同約定提供標準免費服務或延長收費服務。

后期服務形式:合同有效期服務是指在合同條款中由客戶明確提出的在一定期限內為該項目提供技術支持服務和項目驗收后一定期限內的無償維修服務。

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