智慧礦山生產調度管控系統是利用物聯網、大數據、人工智能、云計算、5G、GIS、數字孿生等信息技術，對砂石骨料礦山的生產全流程（開采、運輸、破碎、篩分、倉儲、裝車、銷售等）進行數字化、網絡化、智能化改造與集成，實現生產過程的實時監(jiān)控、智能調度、優(yōu)化決策、精益管理和安全環(huán)保管控的綜合性信息管理平臺。

系統主要組成模塊與關鍵技術

1、數據感知與采集層 (物聯網 IoT)：

設備狀態(tài)監(jiān)測：在挖掘機、礦卡（燃油/電量、位置、載重、運行狀態(tài)、健康狀態(tài)）、破碎機（電流、振動、溫度、產能）、篩分機、皮帶機、料倉（料位）、裝車機等關鍵設備安裝傳感器、GPS/北斗定位終端、視頻監(jiān)控等。

環(huán)境監(jiān)測：部署粉塵監(jiān)測儀、噪聲監(jiān)測儀、氣象站、視頻監(jiān)控（區(qū)域如邊坡、排土場）。

人員定位與安全：為人員配備定位卡（UWB、藍牙、GPS），結合電子圍欄、一鍵呼救、接近預警等功能。

產量/質量計量：地磅數據集成、皮帶秤數據、質量快速檢測設備（可選）。

2、網絡傳輸層 (5G/4G/光纖/LoRa/NB-IoT)：

建立覆蓋礦山主要區(qū)域（采場、破碎線、堆場、道路）的、高速、低時延通信網絡，確保海量數據實時傳輸。

3、數據與平臺層 (云計算、大數據平臺)：

構建統一的數據或私有云/公有云平臺，存儲和處理來自各感知層的數據。

大數據平臺進行數據清洗、融合、存儲、分析和挖掘。

4、智能調度與優(yōu)化核心層 (AI算法、運籌學、數字孿生)：

智能配礦與計劃：基于地質模型、品位分布、市場需求，優(yōu)化開采計劃和配礦方案。

生產作業(yè)智能調度：

卡車調度系統：實時獲取礦卡位置、狀態(tài)、載重、目的地；挖掘機位置、狀態(tài)、裝載效率；破碎站/卸料點隊列、處理能力；道路狀態(tài)（擁堵、坡度）。利用優(yōu)化算法（如動態(tài)路徑規(guī)劃、排隊論），動態(tài)指派較優(yōu)任務（去哪裝、去哪卸、走哪條路），目標是較小化總運輸成本/時間、較大化設備利用率、均衡各環(huán)節(jié)負荷。

破碎篩分線優(yōu)化：根據來料情況（粒度、硬度）、產品需求（級配、規(guī)格）、設備狀態(tài)，智能調整破碎機參數（如排料口）、篩分機參數，優(yōu)化工藝流程，產品質量和效率。

倉儲與裝車調度：根據料倉料位、訂單優(yōu)先級、車輛到達情況，優(yōu)化裝車順序和裝載設備分配。

數字孿生：建立礦山物理的虛擬映射，在虛擬環(huán)境中模擬、預測、優(yōu)化調度策略，實現“先試后行”。

5、可視化管控與決策支持層 (GIS、三維可視化、BI)：

三維可視化平臺：基于GIS和三維引擎，構建礦山全貌三維模型，直觀展示設備實時位置/狀態(tài)、生產數據（產量、能耗）、環(huán)境監(jiān)測數據、視頻監(jiān)控畫面、調度指令執(zhí)行情況等。

生產指揮大屏：集中監(jiān)控關鍵生產指標（KPI）、報警信息、調度執(zhí)行效果。

移動應用 (APP/小程序)：為現場管理人員、調度員、設備操作員、維修人員提供移動化信息查看、任務接收、報警處理、數據填報等功能。

數據分析與決策支持：基于歷史數據和實時數據，利用BI工具進行多維分析（生產效率分析、成本分析、能耗分析、設備OEE分析、安全趨勢分析），生成報表，為管理層決策提供依據。

6、業(yè)務管理應用層 (MES/ERP集成)：

生產執(zhí)行管理 (MES)：管理工單、報工、質量管理、設備維護工單等。

企業(yè)資源計劃 (ERP)：集成銷售、采購、庫存、財務、人力資源等管理模塊。

安全環(huán)保管理：管理風險隱患、隱患排查治理、應急預案、環(huán)保監(jiān)測數據、合規(guī)性報告。

砂石礦智慧調度管控系統的特點（區(qū)別于煤礦/金屬礦）

更關注物流效率：砂石骨料價值相對較低，運輸成本占比高。因此卡車調度優(yōu)化（路徑、裝載率、空駛率）是重要點。

產品多元化與質量控制：對成品骨料的級配、粒形、含粉量等要求嚴格，系統需能快速響應不同規(guī)格產品的生產需求變化，并關聯質量控制。

粉塵控制是環(huán)保指標：系統需緊密集成粉塵監(jiān)測與噴淋/除塵設備的聯動控制。

設備相對化：相比大型金屬礦的復雜采選設備，砂石礦設備（挖掘機、礦卡、破碎篩分線）相對更化，更易接入和監(jiān)控。

工藝流程相對固定：破碎-篩分-（洗砂）-堆存是主要流程，調度在原料供應（采場到破碎站）和成品發(fā)運（堆場到裝車）。

對成本敏感性高：效率提升和成本節(jié)約（尤其是油電耗）都能帶來顯著的經濟效益。

智慧礦山生產調度管控系統可以提升生產效率、降低運營成本、保障安全生產、實現精細化管理、滿足環(huán)保要求、提高資源利用率、增強市場響應能力，解決傳統礦山生產中普遍存在的效率低、成本高、安全風險大、管理粗放、環(huán)保壓力大等問題，是砂石礦山轉型升級、實現高質量發(fā)展的關鍵支撐系統。