解决方案--智慧矿山方案(测绘院-中安创元)20130606(完整版)
智慧矿山系统解决方案
第1篇
智慧矿山系统解决方案
一、前言
随着科技进步和工业化进程的加速，传统矿山行业正面临转型升级的压力。智慧矿山建设是推动矿山行业可持续发展的关键路径。本方案立足于提高矿山生产效率，降低安全风险，确保合法合规，旨在为矿山企业打造一套全面、高效、可靠的智慧矿山系统。
二、方案目标
1.提高矿山生产自动化、智能化水平，提升生产效率。
②安全防护：对重点区域和设备进行防护，降低安全风险。
③应急救援：建立应急预案，提高事故应对能力。
（3）设备管理模块
①设备维护：制定设备维护计划，确保设备正常运行。
②设备监控：实时监控设备状态，预防设备故障。
③能耗管理：监测设备能耗，降低生产成本。
（4）人员管理模块
①人员定位：实时掌握人员位置信息，提高人员管理效率。
②生产过程监控：实时监控生产设备运行状态，确保生产顺利进行。
③生产数据分析：分析生产数据，优化生产流程，提高生产效率。
（2）安全管理模块
①安全监测：实时监测矿山生产环境，预警潜在安全隐患。
②安全防护：对重点区域和设备进行防护，降低安全风险。
③应急救援：建立应急预案，提高事故应对能力。
（3）设备管理模块
五、合法合规
1.严格遵守国家和地方政策法规，确保项目合法合规。
2.加强环境保护，降低对周边环境的影响。
3.妥善处理废弃物，防止污染。
4.加强人员安全培训，提高安全意识。
六、总结
本方案立足于提高矿山生产效率，降低安全风险，合法合规，为矿山企业打造一套全面、高效、可靠的智慧矿山系统。通过实施本方案，将有助于矿山企业实现转型升级，提升核心竞争力。
3.设备选型：选择性能稳定、可靠的品牌设备。
智慧矿山整体解决方案
03
智慧矿山的业务应用
生产安全监控与管理
实时监控
通过先进的传感器技术和网络技 术，对矿山生产环境进行实时监 控，包括气体浓度、温度、湿度
、风速等关键指标。
预警系统
结合大数据分析和人工智能技术， 建立预警模型，对潜在的安全隐患 进行实时预警，减少事故发生的可 能性。
事后分析
对事故或异常事件进行记录和分析 ，提取有价值的信息，为今后的安 全生产提供经验和教训。
智慧矿山整体解决 方案
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contents
目录
• 智慧矿山概述 • 智慧矿山的关键技术 • 智慧矿山的业务应用 • 智慧矿山的创新与发展 • 智慧矿山实践案例分享 • 总结与展望
01
智慧矿山概述
智慧矿山的定义与背景
定义
智慧矿山指的是利用先进的信息技术、自动化技术和人工智能技术等手段，对 矿山生产、管理、安全等各个环节进行全面数字化、智能化的改造和升级，实 现矿山高效、安全、绿色的运营。
未来智慧矿山的挑战与机遇
技术挑战 随着智慧矿山的深入发展，将面 临更加复杂的技术难题，如如何 实现多系统融合、提升数据处理 能力等。
环保与可持续发展机遇 智慧矿山有助于实现绿色、环保 的矿业开发，符合全球可持续发 展的趋势，将受到更多关注和政 策支将成为重要议题，需要采取更加 严密的安全措施，确保矿山运营 的稳定和安全。
02
智慧矿山的关键技术
物联网技术在智慧矿山中的应用
设备监测与故障预警
通过物联网技术，实时监测矿山设备的运行状态，及时预警潜在 故障，降低事故风险。
环境监测与安全防范
运用物联网传感器监测矿山环境参数（如温度、湿度、气体浓度等 ），确保作业环境安全。
智慧矿山项目整体解决方案
智慧矿山项目整体解决方案目录一、前言 (2)二、项目背景与目标 (2)1. 矿山现状分析 (4)2. 智慧矿山建设意义 (5)3. 解决方案总体目标 (6)三、智慧矿山技术架构 (7)1. 数据采集层 (8)2. 数据传输层 (9)3. 数据处理层 (11)4. 应用服务层 (12)5. 维护与管理层 (13)四、关键技术与应用 (15)1. 物联网技术 (16)2. 云计算与大数据技术 (18)3. 人工智能与机器学习技术 (19)4. 虚拟现实与增强现实技术 (20)5. 移动互联与远程控制技术 (22)6. 安全防护技术 (24)五、项目实施步骤 (25)1. 项目规划与设计阶段 (26)2. 设备采购与安装阶段 (28)3. 系统开发与集成阶段 (29)4. 测试与调试阶段 (30)5. 运营与维护阶段 (32)六、项目预期效果与收益 (33)1. 提高生产效率与资源利用率 (34)2. 降低事故风险与安全成本 (36)3. 优化管理流程与降低人力成本 (37)4. 创新技术引领行业发展 (38)七、风险评估与应对措施 (39)1. 技术风险与挑战 (41)2. 实施过程中的问题与困难 (42)3. 风险应对策略与措施 (43)八、总结与展望 (45)1. 项目成果总结 (46)2. 未来发展趋势与展望 (47)一、前言随着科技的不断发展，矿山行业正面临着巨大的变革和挑战。
传统的矿山开采方式已经无法满足现代社会对矿产资源的需求，同时也给环境带来了严重的破坏。
为了实现矿山资源的可持续利用，提高矿山生产效率，降低生产成本，保障矿工的生命安全，各国政府和企业纷纷开始探索采用先进的信息技术手段，如物联网、大数据、云计算等，来实现矿山的智能化、自动化和信息化。
智慧矿山项目整体解决方案正是基于这一背景而提出的，本方案旨在为矿山企业提供一套完整的、系统的、集成的智慧化解决方案，帮助企业实现矿山生产的全过程管理，提高矿山的生产效率和安全性，降低矿山企业的运营成本，实现矿山资源的可持续利用。
智慧矿山解决方案
智慧矿山解决方案目录contents智慧矿山概述●概念定义●基本架构●发展历程●行业现状●未来趋势●建设目标解决方案●方案综述●应用系统●基础中心●监管平台感知设备●岩土类设备●环境类设备应用案例●安全生产监管平台●绿色矿山管理系统●智慧园区管理平台●尾矿库在线监测●地压在线监测1part智慧矿山概述1.1 概念定义智慧矿山是以矿山数字化、信息化为前提和基础，对矿山生产、职业健康与安全、技术支持与后勤保障等进行主动感知、自动分析、快速处理。
建设智慧矿山，最终实现安全矿山、无人矿山、高效矿山、清洁矿山的建设。
包括智慧主要生产系统和智慧辅助生产系统。
智慧主要生产系统包括采煤工作面的智慧化和掘进工作面的智慧化，对于煤矿来讲，就是以无人值守采煤掘技术为代表的智慧综采工作面和无人掘进工作面。
对于非煤矿山来讲，可能是以智慧爆破采矿为代表或者以自动机械采矿技术为代表的无人采矿工作面和无人掘进工作面系统。
智慧生产系统智慧职业健康与安全系统 矿山的职业健康与安全包含了环境、防火、防水、监测等多个方面，子系统众多包含如下子系统：智慧职业健康安全环境系统，智慧防灭火系统、智慧爆破监控系统、智慧洁净生产监控系统、智慧冲击地压监控系统、智慧人员监控系统，智慧通风系统、智慧水害监控系统、智慧视频监控系统，智慧应急救援系统，智慧污水处理系统等等。
智慧技术支持与后勤保障系统保障系统分为技术保障系统、管理和后勤保障系统。
智慧技术保障系统是指地、测、采、掘、机、运、通、调度、计划、设计等的信息化、智慧化系统等。
智慧管理和后勤保障系统，智慧化的矿山管理后后勤保障系统，是指针对矿山的智慧化ERP系统、办公自动化系统、物流系统、生活管理、考勤系统等。
智慧矿山系统1.2 基本架构1.3 发展历程机械化阶段：大量采用机械设备进行矿产生产活动，机械化程度较高，但生产较粗放、资源浪费比较严重。
数字化阶段：采用自动化生产设备和信息化系统作为经营管理工具，实现数字化整合、数据共享。
智慧矿山系统解决方案
智慧矿山系统解决方案
《智慧矿山系统解决方案》
随着科技的发展和信息化水平的提高，矿山行业也在不断地迎来变革。
为了降低成本、提高效率和保障安全，越来越多的矿山企业开始引入智慧矿山系统解决方案。
智慧矿山系统解决方案是指通过引入先进的信息技术和智能化设备，实现对矿山生产、管理和安全的全面监控和有效管理。
这种解决方案可以真正实现矿山的智能化、数字化和网络化，为矿山企业带来巨大的经济效益和竞争优势。
首先，智慧矿山系统解决方案可以实现对矿山生产过程的实时监控和数据分析。
通过感知技术、物联网和大数据分析，企业可以对矿山生产过程进行实时监控，及时发现问题并采取相应措施，从而提高生产效率和降低生产成本。
其次，智慧矿山系统解决方案可以提高矿山的安全性。
通过引入智能化设备和监控系统，可以对矿山的安全情况进行全面监控，并及时发出预警，避免事故的发生，保障员工的安全。
另外，智慧矿山系统解决方案还可以提高管理的效率和透明度。
通过实现各个环节的信息共享和数据分析，可以使企业的管理更加科学化和精细化，提高运营效率和质量。
总的来说，智慧矿山系统解决方案是一个能够为矿山企业带来诸多好处的创新方案。
随着技术的不断进步，相信智慧矿山系
统解决方案会在更多矿山企业中得到应用，为整个矿山行业的发展带来新的动力和机遇。
智慧矿山整体解决方案
智慧矿山整体解决方案
1.基础建设
智慧矿山建设的基础设施应包括电力系统、物流系统、控制系统等。
1）电力系统：智能电网的网络建设，包括智能电表、智能电缆等，以支
撑厂房和设备的正常运行，实现矿山运行的稳定。
2）物流系统：物流系
统是指从矿场收货、货物运输到码头、货物派送等主要工序，它可以使货
物更快、更安全、更准确地运输，提高物流效率。
3）控制系统：控制系
统是指根据矿场的特点，以及特定机械设备对面向未来的工作状态的规划、分析、调节、控制、监控等，从而保证矿场的安全和有效运行。
2、设备监控
智慧矿山的设备监控应包括基础设备监控、运行状态监控、安全和环
境监控等。
1）基础设备监控：基础设备监控是指实时监控矿山各种基础
设备的运行状态，包括温度、湿度、爆破时间、井口压力等，以便发现问题。
2）运行状态监控：运行状态监控是指实时监控矿山的生产状况，包
括矿山井口的实时运行数据、各设备的运行、出铁量、产量等，以便实时
反应矿山的运行状态。
智慧矿山整体解决方案
智慧矿山整体解决方案概述智慧矿山是指通过先进的技术手段和数据分析，将矿山操作和管理数字化、智能化的一种解决方案。
它整合了传感器、数据采集、人工智能等技术，对矿山生产、安全、环保等方面进行全面监测和管理，从而提高矿山生产效率和安全性。
本文将介绍智慧矿山的整体解决方案，并阐述其在矿山生产中的应用和优势。
解决方案组成智慧矿山整体解决方案由以下几个组成部分构成：1. 数据采集与传感器技术数据采集是智慧矿山的基础，通过传感器技术对矿山中的各项数据进行实时采集。
传感器可以监测矿山设备的运行状态、环境参数如温度、湿度等，并将这些数据传输到中央服务器进行处理和分析。
2. 数据存储与处理系统通过数据存储与处理系统，可以对采集到的数据进行存储和处理。
这些系统通常包括数据库、大数据分析平台等，可以对数据进行实时监测、分析和预测，为矿山管理者提供决策支持。
3. 人工智能与数据分析智慧矿山通过人工智能和数据分析技术，可以对矿山生产数据进行深入分析，挖掘出其中的规律和关联性。
通过机器学习和模型训练，可以预测设备故障、优化生产计划等，提高矿山生产的效率和安全性。
4. 可视化监控与管理系统可视化监控与管理系统将分析处理后的数据以图表、报表等形式展示给管理人员，方便其进行实时监控和决策。
这些系统通常包括大屏幕展示、移动应用等多种形式，可以随时随地查看矿山生产和管理情况。
5. 矿山安全与环保系统智慧矿山解决方案还包括矿山安全与环保系统，通过摄像头、智能传感器等技术对矿山环境和工人进行监测，实时预警和处理各种安全隐患，提高矿山的安全性和环境保护水平。
应用与优势智慧矿山的解决方案广泛应用于煤矿、金属矿山等各种类型的矿山生产和管理中。
它带来的优势主要体现在以下几个方面：1. 提高生产效率通过智能化管理和数据分析，可以对矿山设备进行实时监测和预测，及时发现设备故障并进行维护，避免因故障导致的生产停工和损失。
同时，优化生产计划和物资供给，提高生产效率和资源利用率。
智慧矿山综合信息化解决方案
06
智慧矿山综合信息化解决方案 未来发展趋势与挑战
技术发展趋势与挑战
技术创新
数据安全
随着物联网、大数据、人工智能等技 术的不断发展，智慧矿山综合信息化 解决方案将不断引入新技术，实现技 术的升级和创新。例如，利用物联网 技术实现矿山设备的实时监测和预警 ，利用大数据技术实现矿山数据的深 度挖掘和分析，合信息化解决方案 应用场景及案例
安全生产管理类应用场景及案例
01
02
03
安全生产监测监控
通过传感器、数据采集技 术对矿山安全生产进行实 时监控，及时发现安全隐 患，实现事故预防。
人员定位与调度
通过人员定位技术，实时 掌握矿山人员位置信息， 优化人员调度，提高救援 效率。
智能穿戴设备
采用智能化的设备监测与 维护技术，减少设备故障 率，延长设备使用寿命。
企业经营管理类应用场景及案例
财务管理
运用信息化技术实现财务管理流程的 自动化和智能化，提高财务数据处理 效率和准确性。
采购与供应链管理
销售与市场拓展
运用大数据和人工智能技术进行市场 分析，制定精准的销售策略，拓展市 场份额。
通过信息化手段优化采购流程，降低 采购成本，提高供应链管理效率。
智慧矿山概述
智慧矿山的定义与特点
定义
智慧矿山是一种运用物联网、大数据 、云计算、人工智能等先进技术手段 ，实现矿山全面感知、泛在互联、高 度智能和自主决策的新型矿山。
特点
智慧矿山具有自动化、信息化、智能 化、绿色化等特点，能够提高生产效 率、降低成本、保障安全、提升应急 响应能力等。
智慧矿山的建设目标
行业发展趋势与挑战
01
绿色发展
随着社会对环境保护的重视，矿山行业需要向绿色、低碳、可持续的方
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目录
一、三大行业的智慧/智能化现状 二、矿山智慧/智能化现状与探索 三、显著提升矿山价值的战略突破口 四、矿山智慧化建设遇到的困境疑惑 五、矿山信息化的几种建设模式与趋势 六、统一融合平台的建设模式
二、矿山智慧/智能化现状与探索
有色金属行业（金、铜、锡矿）
黑色金属行业（铁矿）
贵金属行业（紫金、灵宝）
资源可分解为小颗粒度的实体模型） 4. 可视化（能基于虚拟矿山中集成全过程管控信息，并建立跨全流程部门可视化
协同环境） 5. 智能化（实现科研、设计、工程、生产、经营和决策的智能化协同，进行模拟
和调整）
目录
一、三大行业的智慧/智能化现状 二、矿山智慧/智能化现状与探索 三、显著提升矿山价值的战略突破口 四、矿山智慧化建设遇到的困境疑惑 五、矿山信息化的几种建设模式与趋势 六、统一融合平台的建设模式
五、矿山信息化的几种建设模式与趋势
智慧矿山方案
物联网 | 智慧地球 | 云数据
中国测绘科学研究院 中安创元
目录
一、三大行业的智慧/智能化现状 二、矿山智慧/智能化现状与探索 三、显著提升矿山价值的战略突破口 四、矿山智慧化建设遇到的困境疑惑 五、矿山信息化的几种建设模式与趋势 六、统一融合平台的建设模式
物联网 | 智慧地球 | 云数据
法设计、通风设计、管道设计、灾变应变预案等工作。
三、显著提升矿山价值的战略突破口
矿山设计、工程、生产过程管控一体化
工程系统建设、生产与安全管理、经营控制等业务全流 程管控优化
打通CAD、GIS、自动化、MES、ERP等。
目录
一、三大行业的智慧/智能化现状 二、矿山智慧/智能化现状与探索 三、显著提升矿山价值的战略突破口 四、矿山智慧化建设遇到的困境疑惑 五、矿山信息化的几种建设模式与趋势 六、统一融合平台的建设模式
三、显著提升矿山价值的战略突破口
矿山数字地质、矿床模型研究与开发
(1)数字地质模型子系统 根据钻探或遥感、遥测信息建立矿床地质构造模 型，如矿岩体、断层、破碎带、岩性、构造等。
(2)数字矿床模型子系统 数字块状模型品位模型、杂质含量模型及价值模 型。
三、显著提升矿山价值的战略突破口
虚拟条件下矿山模拟开采技术研究（数字开采）
13
老虎台煤矿大屏幕图
目录
一、三大行业的智慧/智能化现状 二、矿山智慧/智能化现状与探索 三、显著提升矿山价值的战略突破口 四、矿山智慧化建设遇到的困境疑惑 五、矿山信息化的几种建设模式与趋势 六、统一融合平台的建设模式
三、显著提升矿山价值的战略突破口
矿山数字地质、矿床模型研究与开发
一、三大行业的智慧/智能化现状
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一、三大行业的智慧/智能化现状
（1）电力——智能变电站/核电站（国网、南 网、国核、中广核）
（ 2 ）石油——智慧油田/智慧炼厂（中石油、 中石化、中海油）
（ 3 ）煤炭——智慧矿山（神华）
一、三大行业的智慧/智能化现状
是实现矿山的整Leabharlann 资源的透明化、精细化和价值模型经济性 的基础，能直接提升矿开采的品位经济价值10—25%
虚拟条件下矿山模拟开采技术研究（数字开采）
促进工艺技术持续改进、增强开采计划的精确性、设计合理 性和整矿开采的协调性，能提升开采效率20—30%
矿山设计、工程、生产过程管控一体化
增强工程系统建设、生产与安全管理、经营控制的集中于决 策，促进整矿的管理经营持续改进、提升安全保障和整体效 益优化10—30%
自动化、实时化、模型化、可视化、智能化
四、矿山智慧化建设遇到的困境疑惑
矿山设计、工程、生产全过程管控一体化，是否可
实现五化一体化
1. 自动化（基于虚拟矿山，整合综合自动化实现全面感知，把自动化、安全监测 等全面接入。）
2. 实时化（随着工程系统建设改造和生产计划动态更新虚拟矿山） 3. 模型化（具体系统有经济可靠可操作的应用模型，地理、地质、设施、设备等
（1）真三维动态实体模型是数字开采基础 （2）以计算机模拟仿真为手段是实现数字开采的途径。 （3）获得最佳设计图纸及开采参数为数字开采的最终结
果。
以地质及矿床模型为基础； 结合其它关键信息构造虚拟矿山； 进行数字模拟开采； 完成矿山长、中、短期开采计划编制； 露天矿穿爆设计、地下矿巷道标准断面设计、峒室设计、开拓设计、采矿方
四、矿山智慧化建设遇到的困境疑惑
是否可整合为统一的虚拟矿山
当前数字矿山软件、地质地测专业软件、工程系统设计CAD 资源是离散的，是否可实现数据外部统一交换？
矿山协同模拟开采技术是否具备条件
是否能基于虚拟矿山，建立模拟开采、生产设计协同、灾变应 变预案吗？
矿山设计、工程、生产全过程管控一体化，是否可 实现五化一体化
先进能源与制造工程业界的发展趋势
典型的工程管理先进企业：中海油海洋工程 中广核核电工程 重大手段：国际对标、数字三维工厂（设计）、项目管理软件、 设备研制生产与建安运维虚拟现实仿真、设备监造全球化信息化、 全寿命周期产品、全寿命工程、全寿命费用（LCC）、模块化施工 等等
“海洋石油981” 第六代深水半潜式钻井平台， 总造价近60亿元
煤炭行业（神华、开滦、中煤、国投新集）
矿山的智能技术 智能化技术是不断吸收地理地质、测量、机械、电气、电子、 信息（计算机、网络、通信、控制论、人工智能等）、能源及 现代系统管理等领域的成果，并将其综合运用于研发、设计、 制造、生产、检测、销售、使用、服务乃至回收的全过程，以 实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷、柔性生产，提高对市场 动态多变的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。
先进能源与制造工程业界的发展趋势
能源工程与制造业深度渗透一体化 高技术改变电力工程——尺度向下延伸尺度向下延伸促使电力工程 往制造业的重点前沿转移。
交叉、综合化；柔性、集成化；精密、 微型化；高效、清洁化；全 球化、信息化、数字化、智能化
汽车、飞机、航空等工程先成功深度渗透制造业，实现较高的智能 化一体化特征。 能源工程紧跟此趁势：海洋油气工程、海底工程、炼油化工工程、 煤化工、风电、太阳能、核电……