礦山自動化設備系統包括
石料礦山的自動化設備系統改造是一個系統工程,旨在提升效率、安全性、降低成本并優化資源利用。通常需要整合或升級以下幾個核心系統:
一、智能鉆爆系統
1、自動化鉆機:配備GPS/北斗高精度定位和導航系統,能夠根據三維爆破設計模型自動定位、調平、鉆孔,提高鉆孔精度和效率。
2、爆破設計與模擬軟件:結合地質模型和開采計劃,優化爆破參數(孔網參數、裝藥量、延時),預測爆破效果(塊度、振動),并生成鉆孔指令。
3、裝藥自動化設備(可選):用于現場混裝乳化炸藥或精確裝填預包裝炸藥的自動化設備,提高裝藥效率和安全性。
二、智能裝載與運輸系統
1、挖掘機/裝載機輔助系統:實時監控鏟斗位置、裝載重量,提高裝載效率和配礦精度。基于雷達、激光或攝像頭,避免設備間、設備與人員碰撞。監控駕駛員狀態和關鍵設備運行參數。
2、礦用卡車運輸系統:基于礦石品位、破碎機需求、卡車位置、路況、油耗等實時數據,優化派車指令和運輸路線,實現全局高效率。實時監控卡車位置、速度、狀態。利用激光雷達、毫米波雷達、攝像頭、高精度定位和復雜算法實現無人駕駛運輸,在特定封閉場景(如采坑內固定路線)應用日益廣泛。實時監測載重,防止超載或欠載。保障運輸安全。
三、智能破碎篩分與物料處理系統
1、集中控制系統:在中控室集中監控和操作破碎機、篩分機、皮帶機、給料機等設備。
2、設備健康監測與預測性維護:通過振動、溫度、電流等傳感器監測關鍵設備(破碎機軸承、電機、篩網)狀態,預測故障,避免非計劃停機。
3、過程優化控制:根據破碎機負荷、功率、腔位等自動調節給料量,優化吞吐量和產品粒度,保護設備。利用圖像分析或傳感器監測篩分效率和堵孔情況。實時監測石料粒度分布,提供閉環控制依據。
4、粉塵監測與抑塵聯動系統:實時監測粉塵濃度,自動啟停噴霧降塵裝置。
四、智能供配電與能源管理系統
1、智能配電監控系統:實時監控全礦電力消耗、功率因數、各主要設備用電量,實現遠程開關控制和故障預警。
2、能源管理與優化:分析能耗數據,識別高耗能環節,優化設備運行模式(如錯峰生產、調整破碎機參數),降低綜合能耗成本。
五、礦山安全與環境監測系統
1、邊坡穩定性監測:使用GNSS、傾斜儀、雷達等設備實時監測采場邊坡位移和變形,預警滑坡風險。
2、視頻監控系統:覆蓋關鍵區域(采場、破碎站、料倉、路口、磅房),支持智能分析(如煙火檢測、區域入侵、安全帽識別)。
3、人員車輛定位系統:使用UWB、藍牙信標或GPS,實時定位人員和車輛,設置電子圍欄,保障安全,優化調度。
4、環境參數監測:監測噪音、揚塵、氣象參數(風速、風向、降雨)等,滿足環保要求。
5、應急通信系統:可靠的無線通信(如4G/5G專網、Mesh自組網)保障全礦通信暢通。
六、礦山生產執行系統與數字孿生
1、礦山生產執行系統:整合各子系統數據,實現生產計劃、調度、執行、質量、設備、庫存、能源的數字化管理,提供報表和決策支持。
2、三維地質與采礦模型:作為數字化基礎,指導采礦設計、配礦和生產計劃。
3、數字孿生平臺:構建礦山的虛擬鏡像,集成實時數據和歷史數據,進行模擬仿真、預測性分析、優化決策和遠程可視化管控。
七、網絡與通信基礎設施
1、工業環網:高可靠、大帶寬、低延時的光纖或工業以太網骨干網絡,連接所有自動化設備和系統。
2、無線覆蓋:在移動設備和偏遠區域提供可靠的Wi-Fi、4G/5G或專網無線覆蓋。
3、數據采集與接口平臺:統一采集不同品牌、不同協議設備的實時數據,為上層應用提供支撐。
八、中央控制中心
1、集成了大屏幕顯示系統、操作員工作站、服務器等,是整個自動化系統的“大腦”,實現全流程的集中監控、操作、調度和決策。