1999 年，數(shù)字礦山概念在我國被提出；2010 年，智慧礦山概念出現(xiàn)；近年來，隨著智能制造政策的引領(lǐng)，智能礦山概念已經(jīng)基本成熟，在我國部分礦業(yè)領(lǐng)域也有實際應(yīng)用。

而在自動化剛剛起步的砂石行業(yè)，業(yè)主對砂石智能礦山的認知較為模糊，在行業(yè)沒有普及相關(guān)基礎(chǔ)知識的情況下，很多人將生產(chǎn)自動化誤認為是智能化，究竟到什么水準才稱得上是智能礦山？智能礦山建設(shè)能夠為項目帶來哪些方面、怎樣的提升？

20 世紀下半葉，數(shù)字化儀表、自動化控制系統(tǒng)相繼出現(xiàn)，為數(shù)字礦山建設(shè)提供了可能；到2010 年左右，業(yè)內(nèi)利用數(shù)據(jù)采集和分析應(yīng)用、無線物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、智能化控制等技術(shù)實現(xiàn)了智慧礦山的落地。

近年來，深度學(xué)習(xí)和智能化控制、智能決策系統(tǒng)、無人值守、無人駕駛概念與技術(shù)不斷涌現(xiàn)，讓當(dāng)代智能礦山、智慧礦山的能力更進一步。

在傳統(tǒng)的砂石生產(chǎn)領(lǐng)域，受行業(yè)發(fā)展歷史及客觀條件等因素限制，其生產(chǎn)流程、采運銷等環(huán)節(jié)都極度依賴人工，自動化、智能化程度低、生產(chǎn)安全難以保障。十三五以來砂石行業(yè)轉(zhuǎn)型升級、綠色環(huán)保步伐明顯加快，環(huán)保要求日益嚴格和砂石行業(yè)利潤率的大幅增加，讓業(yè)主在投資砂石礦山方面有了更大的信心，生產(chǎn)自動化、智能化等已漸漸成為共識。

隨著大產(chǎn)能不斷釋放、市場競爭日益激烈，砂石行業(yè)生產(chǎn)、安全、成本、環(huán)保以及外部市場壓力越來越大，智能化系統(tǒng)則可以有針對性地提供有效解決方案。

針對行業(yè)發(fā)展情況，建設(shè)砂石智能工廠的目的是全面實行自動化、智能化升級改造，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)節(jié)能降耗；智能控制環(huán)境保護措施，實現(xiàn)綠色生產(chǎn)，打造生態(tài)礦山；保障人員、設(shè)備、環(huán)境、管理安全，杜絕生產(chǎn)事故；升級企業(yè)組織架構(gòu)，從而提高企業(yè)核心競爭力，實現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型。

根據(jù)丹東東方測控技術(shù)股份有限公司的相關(guān)架構(gòu)，砂石智能工廠在包括檢測儀表、自動化系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺之上，還應(yīng)納入智能車輛調(diào)度系統(tǒng)、智能過程控制系統(tǒng)、智慧管控系統(tǒng)。

智能車輛調(diào)度系統(tǒng)

大型砂石礦山每日開采并轉(zhuǎn)運海量礦石，現(xiàn)場挖機、車輛人工調(diào)度耗時耗力、難以達到效率最優(yōu)化，成為砂石項目提升效益的關(guān)鍵痛點。

智能車輛調(diào)度系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)車輛線路與調(diào)度智能優(yōu)化，并自動生成數(shù)據(jù)報表，同時實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備自動計量、生產(chǎn)回放、設(shè)備效率分析、故障報警等基礎(chǔ)功能。

終端集成倒車影像功能、駕駛室司機視頻監(jiān)控

對開采量、轉(zhuǎn)運量巨大的砂石行業(yè)來說，智能車輛調(diào)度系統(tǒng)能提高礦山開采設(shè)備管理透明度與生產(chǎn)數(shù)據(jù)的準確性，降低油耗、生產(chǎn)設(shè)備磨損率， 優(yōu)化人力成本投入， 生產(chǎn)效率可提高10% 左右。

智能車輛調(diào)度系統(tǒng)由采集設(shè)備狀態(tài)及作業(yè)信息、接收自動調(diào)度作業(yè)指令的車載終端，對海量數(shù)據(jù)進行存儲整理分析并形成最優(yōu)作業(yè)指令的調(diào)度中心以及定位網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。

智能過程控制系統(tǒng)

由于在線儀表的精度不夠，傳統(tǒng)砂石生產(chǎn)線關(guān)鍵參數(shù)無法在線檢測，導(dǎo)致生產(chǎn)過程難以控制，易受生產(chǎn)工藝波動的影響，生產(chǎn)負荷不平衡，破碎效能也無法監(jiān)控。此外，生產(chǎn)線無法避免人為操作因素影響，設(shè)備、員工安全無法得到保障。

通過智能過程控制系統(tǒng)，傳統(tǒng)砂石生產(chǎn)線有望減少30%-50% 一線操作人員，減少10%-20% 的產(chǎn)品質(zhì)量波動，降低3%-5% 能耗，實現(xiàn)員工、設(shè)備、環(huán)境、管理各方面安全。

砂石生產(chǎn)智能過程控制系統(tǒng)由8 項系統(tǒng)組成，包括設(shè)備預(yù)測性維護系統(tǒng)、料倉智能存儲管控解決方案、設(shè)備智能監(jiān)控解決方案、智能環(huán)保系統(tǒng)解決方案、產(chǎn)線負荷平衡優(yōu)化系統(tǒng)、礦石圖像智能識別系統(tǒng)、設(shè)備智能連鎖控制解決方案、智能物流系統(tǒng)等。

智能環(huán)保系統(tǒng)解決方案

與除塵系統(tǒng)等集成，在線監(jiān)測除塵設(shè)備運行狀態(tài)與環(huán)境指標，根據(jù)數(shù)據(jù)智能控制環(huán)保設(shè)備，同時節(jié)能降耗。

礦石圖像智能識別系統(tǒng)

實現(xiàn)破碎效能與破碎產(chǎn)品質(zhì)量的在線檢測分析，為破碎生產(chǎn)提供調(diào)控依據(jù)和智能決策，優(yōu)化破碎效能。

產(chǎn)線負荷平衡優(yōu)化系統(tǒng)

結(jié)合控制子系統(tǒng)，對整體工藝負荷分析判斷并優(yōu)化，生產(chǎn)管理智能化，并提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)、過程數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的整理、統(tǒng)計和大數(shù)據(jù)分析服務(wù)。

智能物流系統(tǒng)

包括無人門禁、自助制卡、無人智能稱重管理系統(tǒng)，實現(xiàn)自動裝料管理、運輸管理。

設(shè)備智能連鎖控制解決方案

遠程集中控制，可實現(xiàn)設(shè)備一鍵啟停、智能控制、無人操作，安全連鎖保護。

料倉智能存儲管控解決方案

根據(jù)料位智能控制入料與出料；對料倉出入料量、倉內(nèi)存儲量和料位高度等多種生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析管理；根據(jù)生產(chǎn)實際情況智能選擇布料模式。

設(shè)備智能監(jiān)控解決方案

對電氣設(shè)備全參數(shù)精準監(jiān)控，設(shè)備運行狀態(tài)實時分析預(yù)警；建立設(shè)備全生命周期庫，制定智能維護檢修計劃和設(shè)備管理方案；提供遠程管理服務(wù)。

設(shè)備預(yù)測性維護系統(tǒng)

實現(xiàn)設(shè)備的預(yù)測性維護，減少點檢人員，減少非計劃停車。減少零件庫存，延長設(shè)備使用壽命，避免對設(shè)備的過度維修和欠修，提高工作效率。

智慧管控系統(tǒng)

在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，砂石生產(chǎn)線可通過采礦車輛調(diào)度、智能過程控制、智能物流等實現(xiàn)開采、破碎篩分、物流環(huán)節(jié)智能化，從而形成實時數(shù)據(jù)庫，為砂石業(yè)主實現(xiàn)砂石工廠管理智能化打下基礎(chǔ)。

通過智慧管控系統(tǒng)，砂石企業(yè)可實現(xiàn)項目的生產(chǎn)過程高效管理，系統(tǒng)主要包括生產(chǎn)綜合管理、設(shè)備管理、能源管理、計量管理等四大板塊。

中國有色大冶有色銅綠山車間

生產(chǎn)綜合管理

生產(chǎn)過程管理、生產(chǎn)計劃執(zhí)行、生產(chǎn)績效管理、生產(chǎn)信息發(fā)布

傳統(tǒng)砂石生產(chǎn)線生產(chǎn)統(tǒng)計有延遲、信息不準確，缺少相關(guān)考核依據(jù)、調(diào)度不合理，難以及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)問題。生產(chǎn)綜合管理系統(tǒng)自動統(tǒng)計報表，節(jié)省人力75% 以上，可優(yōu)化調(diào)度，指導(dǎo)生產(chǎn)，細化生產(chǎn)管理和考核力度，提升企業(yè)管控能力。

能源管理

生產(chǎn)成本管理、能源實時監(jiān)控、計劃實績管理、能耗負荷分析、能耗標準設(shè)定、能耗報表管理人工抄表周期長，缺少基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，無法做到精細化管理，工段及設(shè)備的能耗難以統(tǒng)計。

能源管理以能源計劃管理保障能源供給，以能耗標準管理挖掘能源潛力，以在線監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析來優(yōu)化能源利用，可降低單位產(chǎn)品能耗約2%。

計量管理

數(shù)據(jù)自動采集、自動匯總、自動統(tǒng)計、智能分析、報表管理

傳統(tǒng)砂石生產(chǎn)線人工錄入統(tǒng)計效率低、計量信息反饋慢，數(shù)據(jù)難以統(tǒng)計，不能實時指導(dǎo)生產(chǎn)，缺乏監(jiān)督和控制的有效手段。

計量系統(tǒng)自動采集準確、可靠的數(shù)據(jù)，以軟件固化質(zhì)量管理流程，以詳實的數(shù)據(jù)為依據(jù)強化質(zhì)量管理工作，及時發(fā)現(xiàn)信息錯誤，減小損失。

設(shè)備管理

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、設(shè)備運行分析、設(shè)備巡檢管理、備品備件管理、設(shè)備維保管理

傳統(tǒng)砂石項目的設(shè)備管理體系不完善，全廠設(shè)備資產(chǎn)難以掌握，缺乏設(shè)備有效監(jiān)控，設(shè)備健康狀態(tài)難以評估，導(dǎo)致點檢和維護落后。

設(shè)備管理系統(tǒng)能夠自動優(yōu)化巡檢任務(wù)，減少50% 現(xiàn)場巡檢人員，同時在線監(jiān)控設(shè)備，自動診斷設(shè)備健康狀態(tài)，有效管理潤滑、保養(yǎng)等工作，提高設(shè)備運轉(zhuǎn)率，延長使用壽命，做到設(shè)備全生命周期監(jiān)控，優(yōu)化備件庫存。