试分析智能矿山技术架构与建设思路

试分析智能矿山技术架构与建设思路
发布时间：2021-10-23T18:53:01.314Z 来源：《基层建设》2021年第20期作者：孙呈鹏
[导读] 摘要：随着自动化智能技术以及信息技术等各种高新技术的不断创新升级，各个行业各个领域都在积极开展信息化建设，在这样的时代背景下，实现智能化也势必会成为矿山行业发展的总体趋势。

甘肃建投绿色建材产业发展集团有限公司甘肃省兰州市 730050
摘要：随着自动化智能技术以及信息技术等各种高新技术的不断创新升级，各个行业各个领域都在积极开展信息化建设，在这样的时代背景下，实现智能化也势必会成为矿山行业发展的总体趋势。

本文结合甘肃建投智能矿山建设和实施过程，对智能矿山技术架构和智能矿山建设内容及思路两大内容，进行系统性的分析总结。

关键词：智能矿山；技术架构；建设思路
引言
在社会各个方面都在向智能化发展的前提下，矿山行业也迎来了革新发展的重要时期，人工智能、工业互联网、大数据等先进技术在矿山开发生产中的应用已经成为时代发展的必然趋势，也成为矿山开发朝向远程控制、少人化甚至无人化发展的最大助推力，近年来，在不断的研究和具体实践中，我国的智能采矿有了较大进步，但是为了取得矿山开采智能化的更大发展，不同类型矿山生产工艺不同，仍需要从不同角度入手，对智能矿山技术架构进行深入研究，以此建设适应性强的智能化矿山，从根本上降低生产、管理成本，提高生产效率，实现矿山企业更高的效益。

1 智能矿山内涵
随着科技的不断进步，人们的生产经营活动都有了显著的变化，科技的力量在各行各业都得到了充分的展现，对于矿山来说也是如此。

为了能够提高矿山经营和开采的效率，同时保证员工安全，并达到绿色开采的目的，传统的矿山正在朝着智能矿山转型，因此对矿山经营的核心环节进行改革。

智能矿山主要是依赖于人工智能、工业互联网、大数据等新型技术。

为了使得智能矿山能够将生产过程进行透明，形成规范化的经营，并能够进行一体化的决策，这就要依赖于各种现代化的技术和设备。

为了能将资源和人力能够进行统一的调配，则需要依赖于基础化的新设备，做到信息的统一处理。

对于矿山的业务进行统一决策和处理则需要矿山大数据对资料进行整合，同时使用运营决策系统进行决策。

智能矿山的生产更多的依赖于智能装备，通过智能设备和人工相结合的方式来高效安全的运营。

各项系统使每个作业环节能够进行闭环连接，保证信息的传递速度和集成处理。

2 智能矿山技术架构
传统的矿山技术就是需要较为繁杂的专业技术来进行辅助，对于智能矿山技术来说更是如此，它是多学科的交叉，通过各个专业的协调配合，来保证工程的顺利开展。

但是对于智能矿山技术来说，还处于刚刚起步阶段，没有一个科学、统一的定义，人们对于智能矿山技术的认识并不明确，不同单位的专业性和意识并不相同，造成了对智能矿山的理解产生明显差异。

智能矿山技术包含两个方面，一方面是应用新型信息技术对传统工艺进行改造，实现自动、智能控制；另一个则是形成实时互联、分析决策、协同控制的智能生产、管理系统。

为了提升矿山经营的管理水平需要各种智能系统的扶持，其中包括比较基础的信息传递系统。

同时为了提高矿山的整体效率，需要对固定设备进行改良使其完成自动化运行，降低人工操控。

从而达到智能矿山的目标，注重信息的采集和融合运用，使得矿山管理起来更加透明、高效，更趋于扁平化的管理模式。

本次讨论主要对工艺环节进行设计和改良，构建一个典型性的模板，以供后续参考。

本文是以甘肃建投智能矿山建设为例，首先对于矿山的固定设备进行了优化和改良，使其适应智能化的要求，改造成自动化设备，同时使各设备之间形成智能化的体系并在实际生产活动中进行应用，构建成以工业互联网平台为基础的三层技术架构。

每个车间中都存在智能化的信息采集设备，并通过系统加以传输。

智能设备之间也可以对生产信息进行智能的识别和感知，实现信息的快速流通。

同时，开发了智能矿山全三维智能综合信息集成管理平台对收集的信息进行分析，为企业的运营和决策提供了科学依据。

3智能矿山建设内容及思路
3.1智能矿山建设主要内容
结合甘肃建投智能矿山建设，对智能矿山建设和改造总结为以下八个方面。

第一点：对矿山的信息采集传递系统进行建设和改造。

矿山的基础信息系统主要作用在于对信息的采集和传递，通过这一系统能够保证矿山信息的及时性，能提供给决策者准确的信息，来对资源和人力进行合理的调度，在一定程度上也能保证员工和设备的安全。

同时，将采集到的信息进行统一的管理，形成数据库，以供之后的生产经营中进行参考。

第二点则在于矿山资源的数字化建设。

矿山的资源数字化建设主要是围绕采、选、冶（开采、破碎、筛分）等核心生产环节。

通过对于这些核心内容的重要信息建立科学的系统进行采集和分析，建立三维数字化的模型，使其能够更加直观、形象的展示出来。

第三点就是对安全管理信息化的建设。

该系统的建设是为了对员工进行科学的管理，同时对矿山的设备进行安全预警，对于风险问题进行规避，降低安全风险。

第四点是对采矿装备进行智能化系统建设。

生产设备进行互联互通的建设和改造。

达到生产设备的自动控制和生产线的联锁控制。

该系统的建设涵盖了大部分的生产设备和流程，包括设备的状态感知，以及定位和远程操控系统。

第五点是建设智能
物流运输系统，实现精准的无人装车、智能配送系统。

第六点是进行智能化工厂的选址建设。

它包含对地质状况的检测，并对其进行分析，建立选矿数据和分析计算系统。

并对选矿的各项流程进行模拟，从而优化决策系统。

第七点则在于生产智能管理系统的建设，该项系统主要包括若干个子系统，这些子系统的目的在于对产品称量和实验室化验的自动化进行。

同时对于生产活动和运输过程中所产生的能耗进行数据的采集和分析，同时实现生产设备的智能维护。

第八点则是将采集的数据进行分析根据这些信息来进行决策，也就是智能矿山大数据与运营决策系统的建设。

这项系统的目的在于对数据库中的数据进行分析和处理，并通过决策系统进行智能决策，从而实现对于智能矿山进行统一化的管理。

3.2智能矿山建设总体思路
在智能矿山的建设过程中，始终围绕“全面规划、分步进行”的原则来进行建设。

结合企业自身的实际情况加以变通，以配套的固定设备和软件条件为支撑，使智能矿山技术能够得以推进。

在智能矿山建设之前，企业对自身的能力和需要要进行明确，从而能保证项目能够顺利开展。

以此为基础进行总体设计和规划，对于计划要进行细化，明确目标在进行分步建设。

矿山的数字化建设主要围绕信息和安全问题的基础建设，通过将数据进行收集和计算分析，来构建三维模型，并实行自动化的系统建设，从而能够更好的对矿山进行运营和管理。

在基础系统建设完毕后，要依此为基础，实现矿山的智能化生产和运营，减少人为因素对其造成的不利影响，使其达到智能化和自动化的生产运营决策目标。

结束语
通过对实际情况的分析了解能够清楚的认识到，促进智能矿山建设，是我国采矿领域发展的必经之路，因此在上文中围绕智能矿山技术架构进行了比较全面的分析阐述，并提出了几点关于智能矿山建设内容的见解，以期对智能矿山建设与发展有所助益。

参考文献：
[1]李艺，刘春平，武晓雪.基于5G技术的智能矿山研究及应用[J].中国煤炭，2020，46（11）：42-48.
[2]马小平，杨雪苗，胡延军，缪燕子.人工智能技术在矿山智能化建设中的应用初探[J].工矿自动化，2020，46（05）：8-14.
[3]张帆，李闯，李昊，刘毅.面向智能矿山与新工科的数字孪生技术研究[J].工矿自动化，2020，46（05）：15-20.。