智能化礦山建設是當前礦業(yè)發(fā)展的重要趨勢，它通過融合物聯網、大數據、人工智能、云計算、5G等信息技術，實現礦山生產、管理、安全、環(huán)保等全過程的數字化、網絡化、智能化，從而達到降本增效、安全可控、綠色環(huán)保、管理精細的目標。以下是砂石骨料智能化礦山建設方案框架及部分智慧礦山應用案例：

一、 砂石骨料智能化礦山建設方案框架

一個完整的智能化礦山建設方案通常包含以下幾個層面：

1、智能感知與網絡層 (基礎)：

設備物聯化：在破碎機、篩分機、皮帶機、給料機、收塵設備、水泵、空壓機、車輛等關鍵設備安裝傳感器（振動、溫度、壓力、電流、電壓、料位、流量、粉塵濃度等）。

環(huán)境監(jiān)測：部署環(huán)境監(jiān)測傳感器（揚塵、噪聲、氣象站、視頻監(jiān)控等）。

人員與車輛定位：使用UWB、藍牙信標、GPS/北斗等技術實現人員定位、車輛（礦卡、工程機械）調度與軌跡追蹤。

視頻監(jiān)控全覆蓋：高清攝像頭覆蓋生產線、料倉、堆場、磅房、礦區(qū)邊界、道路等關鍵區(qū)域，支持AI智能分析。

高速網絡：建設覆蓋礦區(qū)全域的工業(yè)環(huán)網（光纖為主）、5G專網或WiFi 6，確保海量數據實時、穩(wěn)定傳輸。

2、數據平臺層 ：

礦山大數據：構建統一的數據采集、存儲、處理、分析平臺（如工業(yè)互聯網平臺、礦山數據中臺）。

數據融合與治理：整合來自設備、環(huán)境、人員、車輛、視頻、生產系統（DCS/PLC）、管理系統的異構數據，進行清洗、關聯、標準化。

數字孿生底座：建立礦區(qū)的三維可視化數字孿生模型，集成地質模型、設備模型、工藝流程模型等，實現物理與虛擬的映射。

3、智能應用層 (價值體現)：

①智能生產管控：

集中控制：建設集控，實現破碎、篩分、制砂、輸送、除塵等全流程的遠程集中監(jiān)控和操作。

生產過程優(yōu)化：基于實時數據（電流、功率、料位、壓力等）和算法模型，自動調節(jié)設備運行參數（如給料量、破碎機排礦口、篩網傾角等），實現產能高、能耗低、質量穩(wěn)定化。例如：智能給料控制、破碎機負荷優(yōu)化。

設備預測性維護：基于設備運行狀態(tài)數據（振動、溫度等）進行實時監(jiān)測和趨勢分析，預測關鍵設備（如破碎機軸承、電機）的故障，提前安排維護，減少非計劃停機。

產品質量在線監(jiān)測：利用機器視覺、激光粒度儀等技術，實時監(jiān)測成品骨料的粒度分布、粒形、含粉量等關鍵指標，實現質量閉環(huán)控制。

②智能安全管控：

人員不安全行為識別：視頻AI分析識別未戴安全帽、未穿反光衣、違規(guī)進入危險區(qū)域等行為并報警。

車輛防碰撞：基于定位技術，實現礦區(qū)內車輛與車輛、車輛與人員之間的接近預警和防碰撞。

邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測：部署GNSS、雷達、傾角傳感器等實時監(jiān)測邊坡位移和形變，預警滑坡風險。

危險區(qū)域電子圍欄：劃定電子圍欄，對非人員或車輛闖入進行報警。

應急指揮聯動：集成通信、定位、視頻、應急預案，提高應急響應效率。

③智能物流與調度：

智能裝運調度：根據訂單、料倉庫存、車輛位置、路況等信息，優(yōu)化裝車順序和運輸路線，減少車輛等待時間，提高運輸效率。

無人值守磅房：實現車輛自動識別、稱重數據自動采集、打印，并與銷售系統對接。

骨料智能倉儲管理：利用料位計、3D掃描等技術實時掌握料倉、堆場庫存情況。

④智能綠色礦山：

環(huán)境智能監(jiān)測：實時監(jiān)測粉塵、噪聲、污水排放等環(huán)保指標，超標自動報警并聯動降塵設備（如智能噴淋）。

能耗精細化管理：分區(qū)域、分設備進行能耗計量與分析，識別節(jié)能潛力點。

資源利用優(yōu)化：利用地質模型和配礦算法，優(yōu)化開采方案，提高資源利用率，減少廢石排放。

⑤智能管理與決策：

三維可視化綜合管控平臺：在一個平臺上集成展示生產、安全、設備、環(huán)境、視頻、人員、車輛等所有實時信息和歷史數據，實現“一張圖”管理。

移動應用：為管理人員和現場人員提供移動APP，隨地查看信息、接收報警、處理任務。

大數據分析決策：基于歷史數據和AI模型，進行產量預測、成本分析、市場預測、設備壽命評估等，輔助管理層決策。

二、 砂石骨料智慧礦山應用案例

河南新鄉(xiāng)衛(wèi)輝市時產3000噸骨料生產線

項目規(guī)模：時產3000噸，年產能千萬噸

智能化應用：

①全流程DMS智能礦山管理系統：集成設備監(jiān)控、生產統計、能源管理、安全環(huán)保、智能物流等模塊。

②無人值守破碎車間：通過PLC集中控制，實現破碎、篩分、輸送全自動啟停和參數調節(jié)。

③AI視頻智能巡檢：部署高清攝像頭+AI算法，自動識別堵料、跑偏、設備異常等故障并報警。

④智能裝車系統：自動識別車輛信息，定量裝車，誤差＜0.5%，縮短裝車時間40%。

⑤數字孿生平臺：3D可視化實時映射生產狀態(tài)，支持遠程診斷與決策。

成效：覆蓋來料貨運→破碎篩分→倉儲物流→環(huán)保監(jiān)測的全鏈條管理；智能硬件（傳感器、邊緣計算網關）與軟件平臺無縫協同，避免數據孤島；模塊化靈活配置，降低投入門檻；深度理解水泥的生產邏輯，實現“骨料-水泥”協同智能化。