露天矿智能管控系统及应用
基于3DGIS的露天矿山开采监管系统开发及应用
基于3DGIS的露天矿山开采监管系统开发及应用发布时间：2022-05-06T01:34:29.921Z 来源：《中国科技信息》2022年第1月第2期作者：王刚[导读] 智慧矿山是未来矿山发展的重要方向之一王刚工作单位：京山大生建材有限公司邮编：431800摘要：智慧矿山是未来矿山发展的重要方向之一，而露天矿山是与智慧矿山技术可直接对接的、最重要的应用场景。
随着露天矿山设备的种类越来越多，智能化水平不断进步，现有的研究成果依然面临着诸多问题，应用场景需要扩展到三维场景。
现有大多数研究考虑的是二维应用场景，其通常只能够覆盖部分三维应用，尤其是露天矿山挖掘后矿坑形状绝大部分是非规则的，有时矿坑深度达到１０００ｍ以上，这使得研究三维露天矿山应用场景非常必要。
需要提高矿山设备的可部署性。
在露天矿山中，设备部署面临一定困难，随着矿坑深度不断增加，部署移动式通信设备的布线难度、安装和施工难度不断加大，不易于形成稳定的网络链路。
需要重视设备数量和移动性差异。
随着露天矿山采矿需求不断变化，矿坑中设备数量也会随之发生变化，而且，随着矿山设备种类不断增多，各种设备移动性差异较大，这种移动性的差异容易导致更多不稳定链路。
基于此，本篇文章对基于3DGIS的露天矿山开采监管系统开发及应用进行研究，以供参考。
关键词：基于3DGIS；露天矿山；开采监管系统；开发及应用引言矿业是从地下开采有经济价值的矿物或其他物质的活动，开采的部位都是矿物比较集中的矿床,矿业开采的物质包括铝矾土、煤、钻石、铁、稀有金属、铅、石灰石、镍、磷、岩盐、锡、铀和钼等。
几乎任何不能由农业生产的原始物质都是由矿物提供的。
从广义来说,石油、天然气、甚至地下水的开采都能算做矿业范畴。
从矿业的发展来看，可以发现随着生产效率的提升人力在矿业一线生产力的角色逐渐转变为辅助作业的角色，辅助作业即在作业环境复杂、作业难度大的情况下，人类协助机器完成作业。
机器正.在逐渐接替人类完成更辛苦、更危险、更复杂的工作，在机器随着科技逐渐完善与发展的过程中人类也逐步从一-线走向后台。
露天矿山智能视频识别系统平台应用
露天矿山智能视频识别系统平台应用摘要：当前智慧矿山正向着安全、高效、绿色的方向发展，对矿山信息的呈现从二维到三维进行转变。
视频监控是矿山生产监管的重要手段之一，传统的矿山视频监控技术往往采用平面列表的可视化方式，与三维地理信息结合不紧密，通常采用给视频编号的方式记录其摄像监控设置的位置，只有熟悉现场的人员才能对监控区域进行快速的定位，监管效率低，阻碍了智慧矿山的建设。
通过融合三维模型地理空间位置信息与实时监控视频，与此同时，运用4G/5G通信技术，将对矿山风险预测、危机预警、安全监管等方面起到重要的辅助作用。
因此，可以使用智能技术对传统矿山视频监控技术进行改进。
基于此，本篇文章对露天矿山智能视频识别系统平台应用进行研究，以供参考。
关键词：露天矿山；智能；视频识别系统平台；应用分析引言在我国自然资源当中，矿山资源十分珍贵，而且其具有不可再生特点，所以必须要合理开发矿产资源，才能够保证资源利用的合理性且保证生态平衡。
随着国家对自然资源监管政策的更新，各地方部门开始逐步加强对矿山企业的监管，进一步推动环境保护工作的开展，确保生态平衡。
由于传统的矿山监测方法具有手段单一、效率低、危险性高等特点。
如何推动新型测绘技术快速、高效、安全的对矿山开采实施动态监测是亟需解决的问题。
近年来，众多项目开展了基于智能化技术应用研究。
在数字矿山领域，智能化技术受到越来越多的关注，一些单位相继开发了露天矿山管理系统，通过系统实现露天矿山数字化、科学化、精细化管理，创新了露天矿山开采监管新模式。
1需求简介采用智能化技术建设煤矿的高质量工业互联网，能够实现“一张网”承载井下各种业务，满足煤矿井下高危环境、移动生产环境、作业线长覆盖面广等现场环境的要求，满足智能化建设中对网络带宽、时延、接入方式等方面的要求。
井下应用通过5G网络能够准确、全面地获取安全生产数据和环境视频，并能实现井上井下高清视频、各类数据的快速传输、设备的远程控制、巡检机器人等，为矿区智能化工作面改造、智能通风、智能运输等远程智能控制，以及相关数据自动监测、实时互联，提供坚实的网络技术支撑。
gps生产管理系统在霍林河露天矿中应用
编制了《南露天煤矿ＧＰＳ应用管理办法》，对相 关人员的ＧＰＳ操作和ＧＰＳ系统软件、硬件、无线网 络及其供电系统维护做了相关规定，并且提出了考 核管理办法；根据调度人员操作习惯，对调度人员 提出了建议，对调度人员进行了集中式培训或个别 指导；定期对ＧＰＳ终端设备司机进行集中培训，提 高了终端设备司机操作水平。
降低了运行成本。霍林河露天矿通过使用ＧＰＳ 生产管理系统，消除了从前由于人工指挥、人工监 控所出现的配车不足、压车等盲目指挥情况。尤其 是ＧＰｓ生产报表的使用，实现计量工作的电脑统计 核算后，省去了大量的统计人员。而且计量具有快 速、精确和实时等特点。
提高了坑下交通安全水平。自卸卡车终端的 触摸屏上采用电子地图作为主界面，在终端的电子 地图上可以清晰的显示系统分配给作业车辆的最 优路线，并且可以在电子地图上看到自己的具体位 置及周边其他设备的位置及运行情况，这样可以使 卡车操作人员提前了解自己周边的交通状况，进一 步杜８０
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３．２硬件方面
ＧＰＳ生产管理系统硬件方面存在车载终端硬件 故障率较高、订货周期长等问题，由于矿内工作面 分布广泛，还存在信号盲区和薄弱区域，这些区域 对ＣＰ５自动调度产生很大影响。通过努力在硬件 方面建立了ＣＰＳ维修组，组织培养专业技术人员对
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日常生产中出现的故障进行维护和维修，降低外部 因素对系统的影响，并联系开发方及时对维护人员 进行技术培训，提高对系统的检修能力；对于ＧＰＳ 信号不稳定问题，通过平盘不断延深和排土场的推 进，组织专人及时移设移动小车和信号塔，提前选 择移设区域，及时疏通移设路线，就可以解决。
露天煤矿生产管理信息系统的开发与应用
露 采 技 ２１第 期 天 矿 术 ０ 年 ２ １
・・ ６ １
露天煤矿 生产 管理信 息系统 的开发 与应用
李 旭 ，车兆学 ，曾维国，罗 渊
（ 中国矿 业 大学矿 业 工程 学院 ，江苏 徐 州 ２ １０ ） ２０ ８
摘 要 ： 通过对小龙 潭露天煤矿 管理过程 的详 细调研 和分析 ， 结合 日常生产的 实际情 况 ， 阐述 了基 于
Ｋｅ ｒ ｓ ｕ ａ ｅ ｃ ａ ｎ ； ｒｄ ｃ ｏ ｎ ａ ｅ ｎ ；ｍａ ａ ｅ ｎ ｎ ｏ ｍａｉ ｎ ｓ ｓｅ ｙ ｗｏ ｄ ：ｓ ｒ ｃ ｏ ｌｍｉ ｅ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｍａ ｇ ｍｅ ｔ ｆ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔｉｆ ｒ ｔ ｙ ｔ ｍ ｏ
１ 前
言
Hale Waihona Puke 露天矿两个采场 ， 现场采掘工作主要由各区队完成 。 本系统是 “ 小龙潭矿务局集团公司综合 管理信息系 统” 的一个 子 系统 ， 划完 成 后 的小龙潭 露 天煤 矿生 规 产管理信息系统将由设备运行状态跟踪 、 统计管理 ，
．
Ｎ Ｔ平 台的 ＢＳ结构 的生产 管理信 息 系统 的 开发及 其应 用情 况 。 Ｅ ／
关键词： 露天煤矿 ； 生产管理； 管理信 息系统
中图分类 号： ７ ．１ Ｆ２ ９２ 文献标 识码 ： Ｂ 文章编号 ：６ １— ９ １ ２ １ ）０ １７ ８ ６（ ０ １ ２—０ ６ ０ １— ０ ３
Ｄｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔａ ｄ ａ ｐ ｃ ｆｏ ｆｐ ｏ ｕ ｔｏ ａ ａ ｅ ｅ ｔ ｉｆ ｒ ａ ｉ ｎ ｓ ｓｅ ｉ ｕ ｆ ｃ ｏ ｌｍｉ ｅ ｖ ｌ ｐ ｎ ｎ ｐ Ｈ ａ ｎ ｏ ｒ ｄ ｃｉ ｎ ｍ ｎ ｇ ｍ ｎ ｎ ｏ ｍ ｔ ｙ ｔ ｍ ｎ ｓ ｒ ａ ｅ ｃ ａ ｎ ｉ ｏ Ｌ ，Ｃ ＩＸｕ ＨＥ Ｚｈ ｏ ｘ ｅ ＥＮＧ ｅ － ｕ Ｌ ａ ａ — ｕ Ｚ Ｗ ｉ ｇ ｏ ＵＯ Ｙｕ ｎ
智能化技术在露天采矿设备维修领域的应用
智能化技术在露天采矿设备维修领域的应用摘要：在科学技术飞速发展的形势下，我国煤矿矿山事业也在这一过程中迎来智能化时代，有效提升了生产质量与运行安全。
通过对采矿移动设备智能运维系统的研究、开发与运用，打破了采矿设备底层数据采集技术壁垒，实现了工况数据在线采集、实时监测、故障预警、智能维护管理、综合数据集成及决策支持等先进功能。
以数字技术赋能，提高了管理效率、弥补了以往不足、显著提升设备管理水平。
关键词：露采设备；智能化；应用引言智能化矿山发展已经成为趋势，江铜集团作为行业领军企业，一直通过创新和技术推动行业发展。
城门山铜矿是智能化矿山建设的试点单位，目前正在通过技术升级打造行业标杆，围绕“互联网+矿山”，聚焦“5G+转型和升级”，以及“AR+矿山场景应用”，实现露天矿业从传统要素驱动向数据驱动、智能驱动转变，打造露天智慧矿山升级版。
1智能化技术对于维修的意义智能化技术的应用主要涉及感知交互技能、存储和逻辑判断技能、知识获取技能、应变控制和动作执行技能等方面，集中体现在电子计算机软件技术、高精度感测控制技术、GPS功能定位技术的整体交互运用。
智能化技术在广泛运用中，取得的功效主要包括：（1）极大改善作业人员的劳动环境，降低劳动作业强度；（2）提高检修质量和人员作业效率；（3）某些危险性较高的作业区域、作业任务成功化解风险；环保、节能；（4）大幅度提升机器零部件的智能化水平；（5）进一步提升设备的安全性、稳定性，节约生产成本；（5）故障诊断智能化等。
2煤矿机械设备维修检测的重要性露天煤矿机械设备常处于外部工作状态，高负荷工作导致系统内部各环节产生问题。
如果得不到充分解决，会导致问题不断产生，影响严重。
机械设备故障不仅难以保证煤矿开采作业的有序进行，还会威胁周边工作人员的生命财产安全。
因此，在严格按照标准实施规范的过程中，要根据实际情况做好综合调控，了解技术应用面临的主要障碍，在综合探究阶段科学地进行规范处理，提升工程可靠性，为后续优化检测与规范提供保障，发挥不可替代的作用，减少各设备运行面临的问题。
矿物加工中智能化管理系统的应用
矿物加工中智能化管理系统的应用在当今的工业领域，矿物加工行业面临着诸多挑战，如提高生产效率、优化产品质量、降低成本以及满足日益严格的环保要求等。
为了应对这些挑战，智能化管理系统在矿物加工中的应用变得越来越重要。
智能化管理系统是一种融合了先进的信息技术、自动化技术和数据分析技术的综合性解决方案。
它通过对矿物加工过程中的各种数据进行实时采集、分析和处理，实现了对生产过程的精确控制和优化管理。
在矿物加工的破碎和磨矿阶段，智能化管理系统发挥着重要作用。
通过安装在破碎机和磨机上的传感器，可以实时监测设备的运行状态、负荷情况以及矿石的粒度分布等参数。
这些数据被传输到控制系统中，系统根据预设的算法和模型，自动调整设备的工作参数，如破碎机的排料口尺寸、磨机的转速和给料量等，以实现最佳的破碎和磨矿效果，提高生产效率，降低能耗。
在选矿阶段，智能化管理系统同样表现出色。
例如，在浮选过程中，系统可以实时监测矿浆的酸碱度、药剂添加量、气泡大小和分布等关键参数，并根据矿石性质的变化及时调整这些参数，以提高选矿回收率和精矿品位。
此外，利用图像识别技术，系统还可以对浮选泡沫的特征进行分析，判断选矿效果，为操作人员提供及时准确的决策依据。
智能化管理系统在矿物加工中的物料输送和仓储环节也有广泛应用。
通过使用智能传感器和定位系统，可以实时跟踪物料的运输轨迹和库存情况，实现物料的精准配送和库存的优化管理，减少库存积压和物料浪费。
在质量控制方面，智能化管理系统更是不可或缺。
它可以对生产过程中的产品质量进行实时监测和分析，一旦发现质量指标偏离设定范围，立即发出警报并采取相应的调整措施，确保产品质量的稳定性和一致性。
同时，系统还可以对大量的质量数据进行积累和分析，为改进生产工艺和优化产品质量提供有力的数据支持。
除了对生产过程的直接控制和优化，智能化管理系统还在设备维护和管理方面发挥着重要作用。
通过对设备运行数据的分析，系统可以预测设备可能出现的故障，并提前安排维护计划，减少设备停机时间，提高设备的利用率和可靠性。
露天煤矿用皮带运输机的智能控制监控系统的研究
露天煤矿用皮带运输机的智能控制监控系统的研究皮带运输机是一种输送粒状、块状和散装等物料和成件货物的有牵引件的连续设备，它主要应用于工业生产和加工中。
特别是在露天矿山开采的矿石运输中起着十分重要的作用。
皮带运输机在生产过程中可能会由于经常会出现联轴器断开、划伤、过载、打滑、断带等现象，会产生严重的后果，甚至可能发生生产事故。
所以，有必要研究一种多功能实时在线的皮带运输机故障检测系统，在皮带运输机运行工作过程中对其实时监控检测，同时还可以进行自动检测以及对声、光预普和报告。
可以确保在皮带运输机出现故障时，尽可能的减少皮带运输机故障时带来的各方面的损失和事故，提高皮带运输机的生产效率以及对皮带运输机的管理水平和装备水平，这对未来皮带运输机的发展提供了适用价值，具有重大意义。
一、检测方法和控制方案的确定由于在矿石的输送中，会产生联轴器断开、断带、过负荷、皮带打滑等故障，采用转矩传感器进行检测。
而针对皮带的纵向撕裂选取纵撕开关，针对皮带跑偏，选取跑偏开关。
现场采用声光报警，并且选用plc作下位机的控制系统以及计算机作上位机。
plc接受电机转矩传递的测量信号，然后进行信号处理，信号经过处理再与设定值进行比较，最后再送到上位机，由上位机进行图形和数据的显示。
输出的结果再传送回plc，进行信号变换，最后再传送给执行机构，控制执行机构的运动。
纵撕开关与跑偏开关输出的是数字信号，执行相同的过程。
当电机输出功率降为正常工作时输出功率的45%时，将功率信号放大并整形，然后将其送至控制单元。
当出现故障的时候，预警电路立即动作，预警铃声响并发出预警灯亮，以提醒现场工作人员采取相应的有效措施，使系统可以尽快地恢复到正常工作状态，有利于尽快恢复生产。
如果所采取的措施没有产生作用，电机输出的转矩会持续降低，当电机输出功率降为正常工作时输出功率的35%时，报警电路会被触发进入到工作状态中，预警铃声响并发出预警灯亮，这是，系统控制皮带运输机停止工作，并同时控制触点切断电振给矿机电源，停止给矿。
露天矿山GPS车辆智能调度系统设计方案
露天矿山GPS车辆智能调度系统设计方案矿山GPS车辆智能调度系统主要解决卡车运输过程中的无序问题，保证生产调度合理、按计划完成；减少人为因素，杜绝作弊现象，消极怠工情况；减少轮胎磨损、节约油耗、减少运距；杜绝窜铲、偷油、偷矿、超速等管理漏洞；加强人员、设备、加油、维检管理。
计量统计真实可查，历史回放可以得知道往日行车过程，方便事故调查与产量核对。
从各个角度实现采矿运输作业的节能提产，降低生产成本，增加企业利润。
并可作为数字化矿山的平台，适应当前矿山数字化、精细化管理的发展需要，全面提高矿山管理水平。
1系统实施的范围本系统的实施范围是在方圆约3km的某露天矿区建立一整套包括矿区总调、现场分调、无线通讯、车载终端、调度软件等在内的车辆智能调度系统，对采矿场范围内的主要设备进行实时优化调度。
实施控制的采矿设备包括牙轮钻机9台、电铲8台、自卸卡车57台、潜孔钻机l台、前装机6台、推土机8台、压路机1台、空压机4台、碎石机2台。
2系统设计原则依据对露天矿山的生产工艺、作业设备、质量管理等内容的调研情况，结合国内外露天矿卡车优化调度技术的最新发展，确定系统设计遵循如下原则：(1)以实用、适用、方便、高效为原则满足露天矿对本系统的需求。
(2)系统设计采用先进的差分(GPS)卫星定位方式、高速的无线通讯模式、独特的信标识别技术以及定制的车载移动终端。
(3)保证系统具有良好的可靠性，配套终端设备能适应露天矿生产的恶劣环境，抗干扰、抗震动、防尘、防水性能好，功能完善，操作简单，使用方便，易于维护。
(4)系统设计充分考虑矿山发展，预留硬、软件扩充接口，便于系统扩展升级。
(5)系统采用合理实用的配置，努力减少工程造价。
3系统实现的功能(1)设备监测与状态识别系统自动优化采集各移动终端信息(如位置、时问、速度、方向、物料等)，根据采场地理信息系统(GIS)数据对采集信息进行分析，自动识别出各类设备运行状态(如装车、卸车、空运、重运、待装、待卸等)和辅助状态(如故障、延迟、备用等)，并将设备运行位置、设备状态等信息在矿区二维／三维电子地图上实时显示出来，保证调度员及时掌握设备运行情况。
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露天矿智能管控系统及应用
露天矿智能管控系统及应用
随着科技的不断发展和进步，智能化技术正在改变着传统行业的运营模式，特别是在矿产资源开发领域。
露天矿作为矿产资源开采的重要形式之一，其生产效率和安全性对于企业和社会具有重要意义。
为了提高露天矿的生产效率和安全性，智能管控系统的应用已经成为行业趋势。
本文将介绍露天矿智能管控系统的技术原理、设计方案、实现过程和效果评估。
一、技术原理
露天矿智能管控系统是基于自动化技术、计算机技术、通信技术、传感器技术等现代信息技术而开发的综合管控系统。
该系统通过采集露天矿各个生产环节的数据，对数据进行处理和分析，实现对露天矿生产过程的全面监控和智能控制。
露天矿智能管控系统主要包括以下几个部分：
1、传感器系统：通过部署各种传感器，实现对露天矿生产环节的实时数据采集，如矿岩层厚度、矿岩成分、矿车位置和速度等。
2、数据传输系统：通过无线通信技术将传感器采集的数据传输至数据处理中心，实现数据的实时传输和共享。
3、数据处理系统：对接收到的数据进行处理和分析，为决策提供数据支持。
4、控制系统：根据数据处理结果，对露天矿生产过程进行智能控制，如自动调度矿车、自动挖掘等。
二、设计方案
露天矿智能管控系统的设计方案主要包括以下几个方面：
1、系统架构：采用分层设计，将传感器系统、数据传输系统、数据处理系统和控制系统分别设计，便于系统的维护和升级。
2、数据采集方案：根据露天矿的实际生产情况，选择合适的传感器，制定数据采集方案，确保数据采集的准确性和实时性。
3、数据传输方案：采用无线通信技术，如WiFi、蓝牙等，实现数据的实时传输和共享。
4、数据处理方案：采用大数据技术和人工智能技术，对采集到的数据进行处理和分析，为决策提供数据支持。
5、控制系统方案：根据数据处理结果，设计控制系统方案，实现对露天矿生产过程的智能控制。
三、实现过程
露天矿智能管控系统的实现过程主要包括以下几个步骤：
1、系统开发：根据设计方案，开发露天矿智能管控系统。
2、系统测试：对开发完成的系统进行测试，确保系统的稳定性和可靠性。
3、系统部署：将系统部署到露天矿现场，进行系统调试和优化。
4、系统验收：对系统进行验收，确保系统满足设计要求。
四、效果评估
露天矿智能管控系统应用后，可以实现对露天矿生产过程的全面监控和智能控制，提高生产效率和安全性。
为了评估系统的效果，我们可以从以下几个方面进行评估：
1、生产效率评估：对比应用智能管控系统前后的生产效率，评估系统的效果。
2、安全性评估：对比应用智能管控系统前后的安全事故发生率，评估系统的效果。
3、经济性评估：评估应用智能管控系统带来的经济效益，如减少人力成本、提高资源利用率等。
五、总结与展望
露天矿智能管控系统的应用对于提高露天矿生产效率和安全性具有
重要意义。
本文介绍了露天矿智能管控系统的技术原理、设计方案、实现过程和效果评估。
虽然智能管控系统已经得到了广泛应用，但仍存在一些不足之处，如系统的稳定性和可靠性等方面还需要进一步提高。
未来，随着技术的不断发展，露天矿智能管控系统将会更加完善和智能化，为露天矿的生产带来更大的效益。