智慧礦山系統構架

為石料礦山配置智慧礦山系統是一個系統工程，涉及多個層面和技術的融合。智慧礦山系統的配置框架可以更聚焦于地表作業、設備調度、邊坡安全、環保監控和地面生產流程優化。以下為石料礦山智慧礦山系統配置框架。

一、地表數據全面采集

1、地質與邊坡監測：無人機航測與三維激光掃描，定期獲取采場高精度實景模型。邊坡雷達，實時監測高危邊坡穩定性，自動預警滑坡風險。地質建模系統，融合勘探數據生成動態地質模型，指導開采規劃。

2、生產設備監控：設備IoT傳感器可對振動、溫度、油壓、油耗實時監測，預防設備故障。使用GPS定位與工時統計，優化設備利用率。智能計量系統可使用皮帶秤、地磅、裝載機稱重。

3、環境與安全監控：AI視頻監控，破碎站、料場全覆蓋；可智能識別人員未戴安全帽、車輛超速、粉塵超標、設備異常煙霧。環境傳感器網絡，采用粉塵監測儀、噪聲傳感器；數據聯動自動噴淋降塵系統。

4、人員與車輛管理：人員定位系統，可實時定位作業人員，電子圍欄報警（靠近邊坡、爆破區）。礦卡調度與防撞系統，采用車載終端、高精度定位與優化運輸路徑。雷達/攝像頭盲區監測，防碰撞預警。

二、高可靠地面通信

1、主干網絡：工業光纖環網（連接中控室、固定設備）。

2、無線覆蓋：4G/5G專網，覆蓋移動設備（礦卡、挖機、人員）；工業Wi-Fi，覆蓋維修區、裝卸點；LoRa連接分散式環境傳感器。

3、邊緣計算節點：部署于采場/破碎站，實時處理視頻AI、設備預警。

三、統一數據底座

1、數據中臺：接入所有傳感器、GPS、視頻、業務系統數據；時序數據庫（設備數據）、GIS空間數據庫（地形/位置）。

2、云平臺：私有云/混合云支撐大數據分析。

四、核心業務場景

1、三維數字孿生平臺：動態展示采場全貌，顯示設備位置、產量統計、邊坡位移、環境數據。

2、智能調度與生產優化：卡車調度系統，基于實時礦石需求、設備位置、路況，動態分配運輸任務、減少空載率20%。配礦與生產計劃，根據地質模型優化爆破方案與采掘順序，保障石料品質穩定。

3、設備健康管理：預測性維護，分析振動、溫度趨勢，提前更換故障部件（如破碎機軸承）。

4、安全環保管控：邊坡智能預警，融合雷達、GNSS、地質數據，自動觸發疏散警報。環保聯動控制，粉塵超標，自動啟動噴霧炮；噪聲超標，調整作業區域。

5、能源與成本優化：實時統計電、油、水消耗，識別高能耗環節（如空壓機群控優化）。

五、決策與應急

1、智能決策看板：整合產量、安全、環保、成本KPI、支持管理層動態調度。

2、應急指揮系統：事故一鍵報警、三維定位、廣播通知、救援路徑規劃。

系統需匹配礦山規模，中小礦可優先上調度與安防模塊；大型礦建議全架構覆蓋。實施中注重硬件防塵/防爆設計（露天環境惡劣），并預留接口兼容未來自動化設備（如無人礦卡）。

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