本方案是一份覆盖“硬件软件数据标准人才”全要素的综合性数字矿山建设规划充分体现了数字化、自动化、信息化、智能化四化融合的建设理念为河钢矿业未来五年的数字化转型提供了清晰完整的路线图。三维可视化全流程管理从地质建模到生产过程监控全部基于三维GIS和虚拟现实平台实现“一张图”管矿山。多级管控体系集团→矿业公司→矿山→采区四级部署职责清晰数据贯通。“21”数据中心模式企业级矿山级两级数据中心个人工作空间兼顾集中共享与灵活独立。全面自动化升级覆盖供电、排水、皮带、过磅、卡调、选矿等30余个子系统大量实现无人值守。矿山平行系统行业领先的“数字孪生”实践实现设计仿真、过程监控、事后回放的全生命周期管理。标准先行建立统一的编码体系、数据管理规范和作业流程规范为系统集成和信息共享奠定基础。量本利安全环保五位一体构建技术经济动态评价模型实现经济效益与安全生产、环境保护的综合优化。【智慧矿山合集】300份数字孪生智慧矿山、智慧矿山大数据平台、AI赋能数字矿山、煤炭矿山信息化建设方案报告等PPTWORDPDF一、项目概述1.1 规划背景与意义随着全球资源市场竞争日益激烈矿山企业数字化建设成为提升核心竞争力的必然选择。国内矿山企业虽已开展自动化改造和信息化建设但缺乏全面系统的规划导致系统建设各自为政、信息孤岛严重、协同共享不足。“数字矿山”理念应运而生其核心是实现数字化、智能化、自动化与信息化的深度融合通过构建开放的数字矿山系统实现技术管理、生产管理与企业管理多系统集成。1.2 规划定位与思路本方案定位为帮助明确建设目标、方针、蓝图、思路及实施步骤。总体思路是将矿山管理分为技术管理、生产管理、企业管理三个层面将数字矿山工作分为数字化建模、自动化控制、信息化管理三大部分。二、数字矿山建设需求分析2.1 矿山企业特征以自然资源为对象矿体空间形态复杂多变由凿岩、爆破、运输、破碎、磨选、浓缩等多个子系统构成作业场所离散、分散设备和人员位置不断移动多源、异质信息流动频繁外部环境电力、设备供应、市场信息交换复杂矿山地处偏僻露天矿受自然天气影响大2.2 核心业务需求1技术管理需求地质现场编录、矿体模型更新、品位估值、储量管理测量测量放线、控制点校核、工程验收、边坡监测采矿年度/月度计划编制、采矿设计、施工控制、工程结算2生产管理需求生产计划生产经营计划年/季/月、采剥计划、供配矿计划生产作业采矿、运矿、选矿车间班组作业排程与上报生产调度日常数据统计、事故登记、应急响应设备管理设备档案、运行工况、点检维护、检修计划安全环保隐患排查整改、工伤事故处理、应急救援、教育培训质量管理取样、制样、化验分析、品位数据上报计量管理矿石运输计量、精矿日产量计量、销售发运计量3企业管理需求物资采购需求计划→审批→询比价→合同签订→验收入库→领用产品销售销售计划→合同签订→发运出库→结算人力资源招聘、人事档案、考勤、绩效、薪酬财务管理应收应付、总账、成本管理2.3 功能需求信息化基础平台网络扩融、机房工程、服务器存储、调度中心建设自动化系统平台安环监测监控升级、卡调优化、皮带无人值守、过磅无人值守、边坡监测、选矿自动化等技术管理平台三维数字采矿软件、矿产资源管理系统生产管理平台矿山平行系统、应急救援指挥系统、安全管理信息系统、MES生产执行系统企业管理平台ERP系统集成、OA系统、人力资源、项目管理、科技档案决策支持平台企业数据中心、领导综合查询、智能分析2.4 基础条件分析有利条件技术人才储备、科研队伍实力、现代企业管理制度、国家政策支持不利条件技术/生产管理信息化相对薄弱、复合型人才不足、传统工作模式根深蒂固三、数字矿山总体规划核心架构3.1 建设蓝图五层架构层级名称核心内容第1层设备作业层生产装备智能化、传感器、调度指挥中心、机房工程、光环网第2层过程控制层生产工艺/环境/安全的自动化监视、监测与监控第3层生产执行层矿山技术管理平台 生产管理平台MPS平行系统、MES、应急指挥、资源管理第4层企业管理层ERP系统人、财、物、产、供、销 OA 制度知识库第5层经营决策层经营计划、绩效考核、BI智能分析、决策支持3.2 数据流设计主要包含地质数据、工程数据、测量验收数据、矿产资源数据、采掘进度计划数据与生产数据库、ERP数据库共同构成企业数据中心实现数据的统一采集与共享。3.3 “21”存储模式企业数据中心存储企业级应用系统数据、下属矿山成果数据矿山数据中心存储矿山过程与成果数据个人文件系统工程项目级别的独立工作环境3.4 多级部署四级管控集团公司以人力资源、财务管理为核心矿业公司以ERP、OA为核心统一管理模式与规范流程矿山以技术管理和安全生产管控为核心采矿软件、资源管理、平行系统、MES采区以生产自动化控制系统、安环监测监控为核心四、各平台建设详细内容4.1 信息化基础平台1. 矿业公司总调度室升级建设集现场监控、生产调度、应急指挥于一体的平台实现三级联网监管矿山接入带宽不低于14M视频监控信号接入不少于10路高清/标清视频2. 机房工程建设包含建筑工程、电气工程、照明工程、空调新风系统、综合布线、网络安全及通讯六大系统共布放6个机柜。3. 网络优化设计采用SDH/DDN专线、MPLS VPN、互联网、3G移动网多种方式互联司家营铁矿与研山铁矿之间架设12芯光纤推荐采用MPLS VPN通讯方式性价比高4. 矿山物联网云计算中心物联网RFID、Zigbee、Wi-Fi、GPS等技术实现“人-物-网”互联云计算提供IaaS基础设施、SaaS软件应用、PaaS开发平台三层服务4.2 自动化控制系统重点系统系统名称建设目标核心内容外委车辆GPS定位加强外委车辆监管地面监控中心车载终端GIS地图实现定位、跟踪、报警、轨迹回放燃油消耗监测控制燃油成本CAN总线采集油耗数据监测加油量、盗窃、驾驶行为、轴重卡车装载计量提高装载效率激光雷达测量RFID识别实现非接触在线自动计量露天边坡监测预防滑坡灾害GPS/三维激光扫描/测量机器人内部位移监测预警软件地压与爆破震动监测地压活动微震监测系统常规地压监测滑动应力监测供电无人值守实现远程监控“四遥”遥测、遥信、遥控、遥调视频监控皮带无人值守全线监控自动纠偏、防撕裂、断带保护、语音报警、摄像头全覆盖排水无人值守自动排水PLC控制水位监测自动启停故障统计过磅无人值守远程集中计量IC卡RFID红外语音视频一对多计量防作弊卡调系统优化自动配车GPS定位三维GIS生产计划结合实现局部自动调度选矿自动化全流程控制DCS控制系统覆盖中细碎、磨矿分级、尾矿输送全流程4.3 技术管理平台1. 三维数字采矿软件功能涵盖地质建模与储量估算、采矿设计与工程预算、测量验收、采剥计划编制、露天境界优化、配矿管理、排土场设计实现从二维CAD向三维可视化设计的根本转变推进地、测、采各专业协同作业建立统一的数据管理和命名规范2. 矿产资源管理系统矿业权管理探矿权、采矿权全生命周期资源储量管理矿块结构、设计储量、动用计划、三维可视化地质勘探管理矿区管理、矿床模型、储量分级、地质成果采矿/选矿生产管理采区管理、三级矿量、验收管理、探采对比统计报表管理矿业权报表、储量报表、三率指标3. 矿山技术经济指标管理系统数据采集处理利润、产值、品位、回收率、贫化率等构建数学模型库储量模型、品位模型、损失贫化模型构建量、本、利、安全、环保五位一体的动态评价体系矿山对标管理与全国同行业先进指标对比4.4 生产管理平台1. 矿山平行系统核心亮点基于三维GIS和虚拟现实技术实现矿山全场景高仿真显示功能系统导航、三维建模、动态仿真、场景编辑、漫游、视点管理、数据展现接入安环监测监控系统六大系统和生产自动化系统数据实现地质资源管理、生产计划监控、安全环保管理、生产指标监控、工艺路线管理支持设计阶段仿真模拟、生产阶段在线监控、技改阶段回放分析2. 生产执行系统MES升级生产计划管理年/季/月/日计划编制与跟踪生产作业管理作业计划→执行→跟踪→反馈→成本关联生产调度管理图形化监控实时指令下达应急处理设备管理、计量管理、质量管理、库存管理、成本管理整合原有生产管理系统、设备管理系统、质量计量管理系统消除重复录入3. 安全管理信息系统安全工作信息管理简报、计划、投入、绩效、文化安全教育培训培训档案、资格证管理、资源管理隐患事故处理设备设施安全、隐患追踪管理、工伤事故管理安全统计分析日报/月报、智能图表4. 应急救援指挥系统预案管理应急预案编制、维护、响应流程定义应急资源管理队伍、物资、医院、设备、运输路线培训演练管理灾前预警危险源监管、分级预警灾中处置应急督办、信息通信、多系统联动、多屏联动灾后评估总结经验、修订预案5. 设备能源管理系统设备档案台账、变动、盘点、特种设备设备运行运行记录、点检、运行分析仪表盘设备维护润滑保养、检修计划、维修工单能源消耗水/电/煤/油采集、能耗指标计算、能耗仪表盘4.5 企业管理平台1. ERP系统集成涵盖销售管理、储量管理、生产经营计划、采购管理、仓库管理、设备及固定资产、财务管理、人力资源管理与MES、三维采矿软件建立编码映射关系和数据接口实现物料配置定额类似BOM、生产计划/投料/完工入库接口2. OA系统升级建立企业门户管理平台与生产管理信息系统集成统一发布生产经营指标数据放弃各矿山独立OA统一过渡到矿业公司平台3. 人力资源系统升级优化绩效考核和薪酬管理模块与ERP组织机构、人员岗位集成避免重复录入4. 项目管理系统升级覆盖项目可行性研究→立项→设计→进度→合同→招投标→采购→费用→施工→竣工验收→后评价全过程与三维GIS结合实现可视化工程管理与ERP、P6系统集成5. 科技档案管理系统科技成果及专利流程管理、文档管理、检索管理、时限管理、费用管理档案分类管理科技成果、文书、合同、基建、设备档案6. 手机办公系统公文管理、移动审批、通信录、日程、会议、实时数据同步手机门户展示关键报表产量、品位、能耗、库存等4.6 决策支持平台1. 企业数据中心建设数据管理域系统管理、产品、矿产资源、工程、设备、物资材料、能源、组织区域、人力资源、费用、文件、三维空间、项目过程共13个域数据维护管理查询、新增、修改、删除、审计、比对、纠错、备份、同步数据接口规范统一基本概念、传输格式、传输方式、管理模式通信方式DB/OPC/TCP/IP/UDP/HTTP/WebService/XML/RS485/232等2. 决策支持系统数据仓库建设面向主题、集成、时变、稳定矿山平行系统深入应用生产经营指标、生产计划、地质储量、计量管理、质检品位、库存、设备能源、安全环保等数据的综合展示与分析4.7 标准规范与管理体系1. 编码体系资源、工程、文件等的编码规则保证系统间数据交换和ERP集成2. 数据管理规范数据存储存取、授权、备份、流转、安全、接口、时效、历史数据管理3. 作业流程规范地质建模与动态更新、采矿设计、测量验收、生产计划编制等作业规范遵循国家标准《地质图空间数据库建设工作指南》《矿产资源规划数据库标准》《地质信息元数据标准》4.8 培训与人才队伍建设培训类别培训对象培训内容数字矿山总体规划培训领导、管理人员概念、需求、建设方案、案例标准规范体系培训全员制度标准、作业流程、数据规范技术平台培训技术人员、操作人员采矿软件操作、专业应用、案例分析专题培训相关人员安全生产监测监控、工业自动化、MES、平行系统、应急指挥、决策支持五、新建地下矿山专项设计5.1 三维数字采矿软件地下版涵盖地质建模与资源评价、采矿设计与预算、测量与动态储量管理、采掘计划编制、通风网络动态优化、技术数据管理5.2 安全避险综合通讯系统推荐采用WiFi通讯技术构建井下光环网四大业务人员跟踪定位、无线语音通讯、视频监控、传感器监测人员定位系统实时监控、精确定位、轨迹回放、井下报警、紧急撤离、考勤统计出入坑门禁考勤系统人脸识别刷卡双重验证5.3 通风网络动态优化三维通风网络建模与解算风机自动控制就地/远程单动/区域自动三种模式通风系统优化、应急预案模拟、污染物扩散模拟5.4 排水智能控制系统SCADA架构实现水仓液位监测、水泵自动调配、远程控制、历史数据管理5.5 供电智能控制系统地面监控主站井下监控分站综合保护器三级架构功能实时监控、数据采集、远程分合闸、故障录波、Web浏览实现变电所无人值守5.6 电机车运输综合控制信号灯道岔传感器车码识别可视化调度、自动/集中/手动三种控制模式闯红灯记录、生产报表、事故重演、联网管理5.7 井下照明智能调控声控红外感应照度仪按班次时段自动调光节能效果≥20%5.8 矿体三维模型与高效开采设计涵盖地质应用建模/储量、测量应用工程/空区建模、采矿应用采准设计/单体设计/计划编制/爆破设计5.9 工业厂区三维可视化地表地物、地质资源、露采工艺、地采工艺、选矿工艺的全场景三维建模与动态仿真5.10 采、运、提协同系统运用运筹学建立优化模型对铲运机、电机车、箕斗等运输环节进行仿真模拟实现最佳配置5.11 选矿自动化系统DCS控制系统全覆盖中细碎筛分→磨矿分级→浮选→加药→浓缩脱水→尾矿输送实现全流程自动控制5.12 充填ERP管理系统实现网络生产、协同办公、远程监控、安全堵漏、成本分析、远程办公六大功能六、实施规划6.1 进度安排20142018年共5年阶段时间主要内容第1阶段12年整体规划、方案设计、咨询服务第2阶段1.5年技术管理平台先行建设三维建模、资源评价第3阶段23年矿山平行系统建设第4阶段12年信息化基础平台升级改造第5阶段23年自动化系统建设与对接第6阶段12年企业管理平台建设第7阶段23年决策支持平台搭建贯穿全周期6.2 组织保障领导小组董事长任组长负责统筹决策执行小组项目经理任组长下设综合组、标准规范组实施工作小组按专业分工设立地质测量组、采矿计划组、选矿工艺组、质检小组、安环小组、人事行政组、物资设备组、市场销售组、财务组、网络技术组等10个专业组6.3 责任分工原则“谁使用谁牵头”每个系统明确牵头部门和参与部门。例如三维采矿软件由地测中心牵头技术科、露采车间参与矿山平行系统由生产部门牵头总调、各车间、安全、设计院参与ERP系统按模块分工采购→供应部销售→营销部财务→财务部6.4 实施流程项目合同签订 → 联席会议 → 确定总体计划 → 四条线并行推进软件客户化开发及施工设备订货及系统集成设计PDS设计培训6.5 实施保障资金支持提前做好年度资金计划确保到位组织保障成立专职项目领导组业务技术管理专家领导牵头公司、子公司、矿山各级领导亲身参与人员稳定参与人员和厂家保持稳定性
