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智能矿山

INTELLIGENT MINE

概述

结合我国矿山开采环境复杂、生产流程不连续、安全管理压力大、多元素资源共生等特点,利用物联网、人工智能、5G、虚拟现实等前沿技术,构建矿山的智能感知、智能生产、智能管理、智能决策体系,打造从管理决策到执行反馈的闭环管控结构,以“提高效率、降低成本、降低劳动强度、保证质量、保证安全”为目标,建设集资源的数字化管理、面向“矿石流”的智能生产管控、全流程的少人无人化生产、集成化的本质安全管理、智能决策于一体的绿色、安全、高效的智能矿山。

架构

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价值

通过运用各种感知技术,更加全面、准确、实时地感知人、物和环境的信息。运用网络、通信、交互、集成等技术,实现人与人、人与物、物与物间的信息交互,系统间的横向集成和纵向互通。

运用数据挖掘、知识发现、专家系统等人工智能技术,实现生产调度指挥、资源预测、安全警示、突发事件处理等决策支持功能,实现“机械化换人、自动化减人”的智能矿山目标。

智能生产

生产运营系统

聚焦矿山生产运营层面,通过对实时生产数据的全面感知、实时分析和精准执行,对矿山生产计划、调度、质量、设备、能源、成本等进行监督与管理,实现面向“矿山规划-地质建模-采掘计划-采矿设计-采矿作业-选矿-尾矿充填-尾矿排放”全流程的、以“矿石流”为主线的生产过程管控。

矿山调度

通过对矿山开采过程中数据采集与处理,实现对生产计划与生产调度的管理与智能化,采用线性规划结合任务驱动的优化算法,能根据生产计划和设备状态,及矿区各种影响生产的因素,自动解算并进行运输车辆和电铲的最优分配,最大限度地避免车等铲或铲等车情况的发生。

生产辅助

由面向实际生产的一系列专项管理功能子系统组成,为生产操作人员/管理人员提供跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户需求等)的当前信息状态。实现对质量、设备、能源、安环、物料、人员及成本的管理。 

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智能控制专家系统

通过完善设备状态检测参数、工艺过程检测控制参数,运用智能控制模型实现自动化系统强力提升,优化生产过程,稳定精矿品位,提高精矿回收率,从而达到稳定生产、提高回收率,实现生产经济效益最大化的目的。

智能协同调度优化管理

根据采矿、选矿的生产组织和协同调度流程,建立矿山的智能协同调度优化系统。

磨矿优化控制

通过实现半自磨与球磨的负荷协同控制,实现磨矿溢流产品粒级分布特征和浓度的自动调节。同时,建立加球优化模型,实现球料比的优化操作。

浮选优化控制

基于大量历史数据建立浮选大数据监测与分析模型,通过对浮选流程参数的实时监测,智能识别各种工况,实现浮选全流程的专家智能控制,以平衡浮选各流程的负荷,实现精矿产率的稳定及浮选指标智能设定操作。

浓密脱水优化控制

建立浓密过程机理模型和大数据分析模型,对浓密机运行状态进行模拟,分析预测浓密机底部压力与泥层厚度、底流浓度等关键参数,实现浓密机生产状态的智能监测,并实时优化调整浓密机底流流量及压滤机进矿操作。 

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矿山资源数字化系统

在矿山虚拟仿真的基础上,提供集矿山地质资源管理、测量管理、采矿智能设计等功能于一体的的矿山资源数字化系统,可实现矿山地质资源信息的精确把握与实时更新,并通过数据存储、传输、表述、深加工和融合等数据处理环节,使地质资源信息在矿山地质、测量和采矿之间数字化流转,实现矿山地质资源信息的准确把握、高效处理和实时共享的目标,并在此基础上科学迅速完成矿山规划设计,形成矿山智能生产的基础条件。

 矿山虚拟仿真

 利用3D GIS、虚拟现实等技术手段,对矿床地质、矿堆、运输道路、铲装运设备等环境对象及生产工序进行三维数字化建模,实现对矿山生产环境、生产状况、安全监测、视频监控、人员定位和关键设备状态的实时三维展示,建立起地上地下一体的三维透明化智能矿山系统,支撑企业生产调度和生产运营管控。 

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基于三维全景技术,根据球面全景影像虚拟场景交互与路径规划方法,展示出三维全景智能矿山原型系统。三维全景序列影像的矿山场景增强现实能够展示矿山真实场景,为设计生产、安全管理、勘探数据验证以及教育培训提供真实的可视化平台。

独特的视频融合技术,可将部署在矿山不同地理位置的多路实时监控视频与监控区域的三维模型进行配准融合,生成大范围三维全景动态监控画面,实现工厂全方位监控。

基于虚拟现实技术实现新一代资产管理,将传统的资产管理三维化,实现可视化资产管理、生产流程精细化管理、图纸档案的电子管理、设备维修维护预知性管理。

通过GIS、通信、传感、控制与定位等技术,使虚拟仿真系统与物理系统进行数据实时交互,打造数据孪生体系,真实模拟矿山生产环境,实时展示矿山开采状态、设备运行工况、人员及移动设备位置,并进行集中管控、综合分析、预警告警和全局决策分析。

 智能管理

经营管理层主要对全矿区范围实现生产、经营的综合化管理,矿山管理环节主要涉及内容包括:协同办公、人力资源管理、财务管理、采购管理、销售管理等方面。

为矿山企业的各层级管理组织和个人提供等全面性企业经营管理应用,帮助企业所有员工更直观、便捷、高效的进行日常的行政办公和业务处理工作。

智能决策

以工业数据平台为基础,智能决策旨在构建符合矿山行业的“云”、“管”、“端”一体化数据分析系统,聚焦矿山安全生产应用场景,对矿山生产中产品、设备、质量、能源、物流、成本等数据进行统计和分析,对海量数据进行挖掘和知识发现,协助企业经营管理者进行精细化管理和科学决策。

矿企经营管理者通过智能决策系统能直观地掌控整个矿山生产运作情况,实现管理决策优化,并对安全问题、隐患进行及时管控和救援,保障矿山安全运营。

设备运行优化分析   质量管理优化分析  选矿工艺优化分析

生产指标优化分析  品位变化趋势分析   经营决策优化分析

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