为石料矿山配置智慧矿山系统是一个系统工程,涉及多个层面和技术的融合。智慧矿山系统的配置框架可以更聚焦于地表作业、设备调度、边坡安全、环保监控和地面生产流程优化。以下为石料矿山智慧矿山系统配置框架。
一、地表数据全面采集
1、地质与边坡监测:无人机航测与三维激光扫描,定期获取采场高精度实景模型。边坡雷达,实时监测高危边坡稳定性,自动预警滑坡风险。地质建模系统,融合勘探数据生成动态地质模型,指导开采规划。
2、生产设备监控:设备IoT传感器可对振动、温度、油压、油耗实时监测,预防设备故障。使用GPS定位与工时统计,优化设备利用率。智能计量系统可使用皮带秤、地磅、装载机称重。
3、环境与安全监控:AI视频监控,破碎站、料场全覆盖;可智能识别人员未戴安全帽、车辆超速、粉尘超标、设备异常烟雾。环境传感器网络,采用粉尘监测仪、噪声传感器;数据联动自动喷淋降尘系统。
4、人员与车辆管理:人员定位系统,可实时定位作业人员,电子围栏报警(靠近边坡、爆破区)。矿卡调度与防撞系统,采用车载终端、高精度定位与优化运输路径。雷达/摄像头盲区监测,防碰撞预警。
二、高可靠地面通信
1、主干网络:工业光纤环网(连接中控室、固定设备)。
2、无线覆盖:4G/5G专网,覆盖移动设备(矿卡、挖机、人员);工业Wi-Fi,覆盖维修区、装卸点;LoRa连接分散式环境传感器。
3、边缘计算节点:部署于采场/破碎站,实时处理视频AI、设备预警。
三、统一数据底座
1、数据中台:接入所有传感器、GPS、视频、业务系统数据;时序数据库(设备数据)、GIS空间数据库(地形/位置)。
2、云平台:私有云/混合云支撑大数据分析。
四、核心业务场景
1、三维数字孪生平台:动态展示采场全貌,显示设备位置、产量统计、边坡位移、环境数据。
2、智能调度与生产优化:卡车调度系统,基于实时矿石需求、设备位置、路况,动态分配运输任务、减少空载率20%。配矿与生产计划,根据地质模型优化爆破方案与采掘顺序,保障石料品质稳定。
3、设备健康管理:预测性维护,分析振动、温度趋势,提前更换故障部件(如破碎机轴承)。
4、安全环保管控:边坡智能预警,融合雷达、GNSS、地质数据,自动触发疏散警报。环保联动控制,粉尘超标,自动启动喷雾炮;噪声超标,调整作业区域。
5、能源与成本优化:实时统计电、油、水消耗,识别高能耗环节(如空压机群控优化)。
五、决策与应急
1、智能决策看板:整合产量、安全、环保、成本KPI、支持管理层动态调度。
2、应急指挥系统:事故一键报警、三维定位、广播通知、救援路径规划。
系统需匹配矿山规模,中小矿可优先上调度与安防模块;大型矿建议全架构覆盖。实施中注重硬件防尘/防爆设计(露天环境恶劣),并预留接口兼容未来自动化设备(如无人矿卡)。