礦山智能化管理系統(tǒng)有哪些
礦山智能化管理系統(tǒng)有哪些
礦山智能化管理系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的綜合體系,它利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算、5G、數(shù)字孿生等現(xiàn)代信息技術(shù),對(duì)礦山勘探、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、安全、環(huán)保、管理等全流程進(jìn)行數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化改造與融合。以下是一些主要的礦山智能化管理系統(tǒng)(含露天/地下、煤礦/金屬礦/非金屬礦):
1、智能生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng):礦山生產(chǎn)的大腦。負(fù)責(zé)生產(chǎn)計(jì)劃排程、作業(yè)指令下達(dá)、生產(chǎn)過程監(jiān)控、設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制、產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)、礦石質(zhì)量跟蹤等。
2、智能地質(zhì)資源管理系統(tǒng):建立礦山三維地質(zhì)模型,管理資源儲(chǔ)量,指導(dǎo)采礦設(shè)計(jì)(露天礦境界優(yōu)化、地下礦采場(chǎng)設(shè)計(jì)),進(jìn)行品位控制和配礦優(yōu)化。
3、智能采礦裝備調(diào)度與控制系統(tǒng):對(duì)電鏟、鉆機(jī)、礦卡(無人駕駛或有人駕駛)、推土機(jī)、地下鏟運(yùn)機(jī)、鑿巖臺(tái)車等大型采掘運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)定位、狀態(tài)監(jiān)控、任務(wù)調(diào)度、路徑規(guī)劃、協(xié)同作業(yè)控制(尤其針對(duì)無人駕駛礦卡)。
4、智能選礦過程優(yōu)化系統(tǒng):對(duì)破碎、磨礦、分選(浮選、磁選等)、脫水等選礦工藝流程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、關(guān)鍵參數(shù)(如粒度、濃度、品位、回收率)在線分析、過程優(yōu)化控制。
5、智能安全監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng):集成人員定位、視頻智能分析(如違章識(shí)別、入侵檢測(cè))、邊坡/地壓監(jiān)測(cè)、微震監(jiān)測(cè)、氣體監(jiān)測(cè)(瓦斯、一氧化碳等)、火災(zāi)監(jiān)測(cè)、通風(fēng)監(jiān)測(cè)等子系統(tǒng),進(jìn)行綜合安全態(tài)勢(shì)分析、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和應(yīng)急聯(lián)動(dòng)。
6、智能通風(fēng)管理系統(tǒng):實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下/坑內(nèi)風(fēng)量、風(fēng)壓、風(fēng)速、有毒有害氣體濃度、溫度等,動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量、風(fēng)門風(fēng)窗開度,優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),保障作業(yè)環(huán)境安全并減少能耗。
7、智能環(huán)保監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng): 監(jiān)測(cè)礦區(qū)大氣、水質(zhì)、噪聲、粉塵、固體廢棄物(尾礦庫)等環(huán)境要素,管理環(huán)保設(shè)施運(yùn)行,進(jìn)行排放合規(guī)性分析和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。
8、智能設(shè)備健康管理與預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng):通過傳感器實(shí)時(shí)采集關(guān)鍵設(shè)備的振動(dòng)、溫度、壓力、電流等運(yùn)行參數(shù),結(jié)合設(shè)備臺(tái)賬、維修歷史,進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、壽命預(yù)測(cè)和維修策略優(yōu)化。
9、智能能源管理系統(tǒng):監(jiān)測(cè)礦山各環(huán)節(jié)(采礦、運(yùn)輸、選礦、通風(fēng)、排水、照明等)的能源(電、水、油、氣)消耗,進(jìn)行能效分析、負(fù)荷預(yù)測(cè)、優(yōu)化調(diào)度和節(jié)能管理。
10、智能尾礦庫/排土場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng):實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壩體位移、浸潤線、庫水位、降雨量、視頻監(jiān)控等,進(jìn)行穩(wěn)定性分析和潰壩風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。
11、礦山綜合管控平臺(tái):作為礦山智能化系統(tǒng)的“總駕駛艙”,集成接入上述各個(gè)子系統(tǒng)數(shù)據(jù),提供統(tǒng)一的可視化展示、數(shù)據(jù)分析、綜合報(bào)警、報(bào)表管理、決策支持和系統(tǒng)管理功能。
12、礦山地理信息系統(tǒng)/三維可視化平臺(tái):基于GIS和三維引擎,構(gòu)建礦山地表、井下、地質(zhì)體、工程設(shè)施、設(shè)備位置等的三維數(shù)字模型,實(shí)現(xiàn)空間信息的集成展示、查詢、分析和模擬。
13、礦山通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng):提供覆蓋礦山全域(包括井下)的高速、、低時(shí)延的有線/無線通信網(wǎng)絡(luò)(如工業(yè)環(huán)網(wǎng)、5G、WiFi6、LoRa等),是數(shù)據(jù)傳輸和系統(tǒng)互聯(lián)的經(jīng)。
14、云計(jì)算與數(shù)據(jù):提供強(qiáng)大的計(jì)算、存儲(chǔ)資源,支撐大數(shù)據(jù)分析、AI模型訓(xùn)練與推理、應(yīng)用系統(tǒng)部署運(yùn)行。
總結(jié)來說,礦山智能化管理系統(tǒng)不是單一系統(tǒng),而是一個(gè)由眾多相互關(guān)聯(lián)、協(xié)同工作的子系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng),其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)礦山的安全、、綠色和可持續(xù)開采。不同礦山(露天/地下、煤礦/金屬礦/非金屬礦)根據(jù)自身特點(diǎn),其智能化系統(tǒng)的側(cè)和具體配置會(huì)有所不同。
維度 | 煤礦 | 砂石廠 |
安全 | 瓦斯/煤塵爆炸、透水、頂板事故 | 邊坡穩(wěn)定、機(jī)械傷害、粉塵噪音 |
開采方式 | 以地下開采為主(需人員定位/通風(fēng)) | 以露天開采為主(側(cè)重爆破優(yōu)化) |
加工流程 | 洗選煤為主,流程復(fù)雜 | 破碎篩分為主,流程相對(duì)簡單 |
自動(dòng)化難點(diǎn) | 井下環(huán)境復(fù)雜(防爆、通信難) | 粉塵干擾設(shè)備,但環(huán)境更開放 |
環(huán)保要求 | 矸石處理、廢水治理 | 粉塵/噪音控制、生態(tài)修復(fù) |
系統(tǒng)成本 | 安全投入高(如瓦斯監(jiān)測(cè)) | 產(chǎn)線自動(dòng)化投入高(破碎/篩分) |
砂石廠智能化管理系統(tǒng)體現(xiàn)
自動(dòng)破碎生產(chǎn)線:智能中控系統(tǒng)調(diào)節(jié)給料速度、破碎機(jī)參數(shù),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備振動(dòng)溫度;通過AI圖像識(shí)別石塊粒度,自動(dòng)調(diào)整篩網(wǎng)孔徑。
無人裝載運(yùn)輸:無人駕駛鏟車+礦卡,配合自動(dòng)稱重系統(tǒng)。
環(huán)保聯(lián)動(dòng)控制:粉塵監(jiān)測(cè)超標(biāo)時(shí),自動(dòng)啟動(dòng)噴霧降塵裝置。
數(shù)字孿生應(yīng)用:3D可視化平臺(tái)監(jiān)控全廠運(yùn)行,預(yù)測(cè)設(shè)備故障(如篩網(wǎng)堵塞)。
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