云服务模式下露天矿智能调度系统应用研究

为合理调配露天矿运输作业,智能调度管理车辆,实现大数据智能决策分析,以大数据技术为支撑,JavaWeb为开发方式,设计了一种云服务模式下的露天矿智能调度系统。该系统采用GPS、Google Map、RFID等前沿技术来实现各种生产信息的传输与展现,在监控车辆位置轨迹的基础之上,通过车辆信息反馈,给出调度决策依据,合理动态的调配车辆运行。自动化完成生产的精细化配矿和车辆的计量统计,实现信息化、智能化、自动化的露天矿智能生产。现场结果表明:该系统运行稳定,反映速度快,调度决策准确,数据可视化精确,使设备作业效率提高了13.29%,品位波动降低了11.47%,创经济效益约2.72亿元,是露天矿智能生产的全新模式。     

基于WiFi/RFID技术的井下监控调度系统

以洛钼九扬地下矿为例,按照地下矿井下无线通信和人员设备实时定位的要求,利用WiFi无线通信技术和RFID无线定位技术,设计了集地下矿井下人员设备定位、监测及语音通讯调度于一体的井下监控调度系统.该系统的实施,不仅可满足矿区移动办公的需要,而且还实现了VOIP语音功能,为井下生产的安全监管和通信调度提供了有力保障.洛钼集...     

金属矿山井下斜坡道交通信号自动控制系统研发与应用

运输能力受限和交通安全是井下斜坡道运输过程中遇到的主要问题。针对井下斜坡道交通运输的特点，以某超大型金矿斜坡道为背景，开发了井下斜坡道交通信号自动控制系统。基于ZigBee无线通信技术和射频识别技术对井下车辆进行实时精确定位，采用光纤环网进行信息传输，开发相应的软件控制系统，以“车辆优先级别”为控制规则，实现交通信号灯的自动控制，从而引导斜坡道上车辆规范行驶，提高斜坡道通行能力和车辆运输效率，有效减少了斜坡道交通事故的发生；同时，开发了车辆人员高精度定位、轨迹回放、违章报警及查询、运输量统计等辅助功能，有效提高了井下生产调度指挥效率。井下斜坡道交通信号自动控制系统的开发，可提高金属矿山运输安全和效率，具有重要的理论研究和实践意义，以及良好的推广应用价值。     

井下矿数字化综合监控系统的研究和实现

针对井下矿生产作业的人员、大型移动设备、环境监测仪器仪表、井下作业禁区和下井搜救人员等问题,在充分分析井下矿生产特点的基础上,确定了高效可行的井下矿人员及设备跟踪监控方法,建立了基于ZigBee技术的自动识别、可靠的数据传输和智能数据分析体系.本文描述了系统总体目标、整体方案,论述了整个系统的工作原理,能够较为全面和准确地实时监控整个矿井下的生产,为企业管理者提供了科学有效的管理方法和综合安全监控方法.     

网络视频监控系统在大型企业管理中的应用

针对生产调度人员和安保人员无法远程监控无人值守岗位的设备运行状况、出现问题不能及时采取措施的现状,设计一种基于网络通讯基础的视频监控系统,实现了重要岗位、重要设备的实时图像监控,为无人值守岗位提供了更加安全的保障。     

网络视频监控系统在大型企业管理中的应用(续)

针对生产调度人员和安保人员无法远程监控无人值守岗位的设备运行状况、出现问题不能及时采取措施的现状,设计一种基于网络通讯基础的视频监控系统,实现了重要岗位、重要设备的实时图像监控,为无人值守岗位提供了更加安全的保障。     

矿井斜坡道无轨运输信号控制系统应用

通过对永平铜矿的井下斜坡道车辆定位、信号灯自动控制及调度监控系统工程应用,为保障井下车辆运输安全、提高运输效率发挥了重要作用.交通信号系统直接关系交通安全,系统本身必须以安全稳定为绝对前提,以服务生产提高效率为主要任务,在此基础上兼顾功能扩展和其他信息化项目的无缝接入.因此交通信号系统所选技术必须以成熟可靠为前提并兼顾先进性扩展性.系统实现了对井下车辆的实时跟踪监测、定位、红绿灯自动控制,有效地避免了汽车相互堵塞及安全事故的发生,从而提高了矿井的车辆运输效率.     

大型有色金属挖掘作业管理数据库的优化调度方法

大型有色金属挖掘作业是一个庞大的系统工程,大量的数据信息需要通过数据库优化管理调度实现系统的信息化集成运行。提出一种基于决策控制拓扑建模的大型有色金属挖掘作业管理数据库的优化调度方法。构建数据库的决策控制拓扑结构模型进行数据的信息融合处理,根据决策控制拓扑建模进行鲁棒性决策,实现金属挖掘作业管理数据库的优化调度。仿真结果表明,该调度方法能提高数据库的数据吞吐性能和传输效率。     

基于物联网技术的钨矿井下安全信息化系统的构建

介绍了钨矿安全信息化系统中钨矿山设备监测监控、人员定位、通信联络、环境气体、通风监测、地压监测等子系统架构及组成,基于物联网技术,通过采集其声、光、电、热、化学、力学、生物、位置等信息,实现物与物、人与物的识别、管理和控制,采用工业以太网技术、计算机网络技术和光纤通信,提供标准化接口,整合各个子系统的现场总线,建成井下环网与井上坑口调度局域网、钨矿山本部局域网、集团局域网及上级集团局域网的广域网,形成一个钨矿山信息化系统的综合传输管理平台,为各层级管理人员提供生产过程、预警及灾害处理的可视化实时平台。     

熔炼渣处理过程中的智能管理应用

目前绝大多数冶炼企业熔炼渣在缓冷场的管理依然停留在人工操作、人工倒运、人工记录的阶段,渣包信息、缓冷时间记录、渣包车辆及水冷设备参数等有用的信息无法及时准确的传递到系统的各个环节,无法对缓冷时间进行准确过程控制,影响回收铜颗粒的浮选指标,同时导致缓冷场管理存在诸多问题,若发生事故会严重威胁生产现场作业人员的安全,严重损坏周围设备和设施甚至造成火灾,危害极大。公司熔炼渣缓冷场和生产管理进行深度融合,结合实际需求,在充分论证和试验的基础上,研究制定相应的技术方案和技术路线。以工业物联网、边缘计算、大数据、人工智能、智能控制等新一代信息技术为手段,建设智能化渣缓冷场,按照生产工艺要求,实现渣缓冷场无人值守和渣包运输的智能化调度。     

5G通信在采矿装备的应用实践

采用现代信息化技术提升传统矿业生产管理水平是矿业发展的必然趋势,采矿装备数字化、智能化是采矿装备实现远程操控和智能驾驶的基础,是智能采矿的关键环节。基于5G通信高带宽、高可靠、低延时特性,城门山铜矿对智能采矿积极探索和试验,推动新技术与矿山融合创新,通过对矿区的110吨矿用卡车及SD52-5推土机进行智能化配套改造,实现了矿用卡车智能驾驶和推土机远程操控作业,在限制区域内实现无人化安全作业场景,为矿山智能采矿应用与实践打造了样板。     

三山岛金矿井下无人开采区域中深孔落矿嗣后充填连续采矿工艺设计

为了建成国内首个井下无人采矿示范区,在三山岛金矿西山矿区选取-630 m中段至-645 m中段作为试验采场.通过工程地质调查,结合矿床地质、工程地质与岩石力学基础资料以及无人采矿设备的应用,提出采用下向中深孔落矿嗣后充填连续采矿法.该采场方法的各个开采中段与主斜坡道相通,设备可在各个中段之间按照开采计划进行调度;中段通...     

地下金属矿智能矿山总体规划

针对地下金属矿智能矿山建设中集成化程度低、共享性差和协同性缺乏等问题,提出地下金属矿智能矿山总体规划,包含规划目标、规划思路、系统架构和应用平台架构。以矿山生产业务流和数据流为线索,围绕生产技术、生产管理、过程管控和安全环保,规划覆盖全要素、贯穿全流程的智能矿山建设内容。生产技术协同平台促进生产技术协同作业流程化和规范化,生产管理平台确保生产管理及时性与共享性,智能开采装备与系统保障现场作业人员安全和设备跟踪调度,安全环保平台为管理低成本化和痕迹化提供了方法,三维可视化智能管控平台为数据集成可视化提供了手段。研究成果可为地下金属矿智能矿山规划、设计和建设提供指导。     

基于预瞄距离的地下矿用铰接车路径跟踪预测控制

矿用车辆无人驾驶是实现矿山无人化开采的关键技术, 而路径跟踪控制是无人驾驶系统的核心技术之一.路径跟踪控制系统是多变量、多约束系统, 采用传统方法在多约束条件下存在执行器饱和等问题.针对上述问题, 本文引入模型预测控制方法, 通过考虑车辆的姿态与位置之间的关系, 以跟踪路径的横向偏差最小化和车辆的航向角偏差最小化为目标对预测控制的目标函数进行优化, 以获得车辆速度和铰接角度的最优控制量, 实现对多变量、多约束系统的求解.针对模型预测控制算法不能提前判断道路曲率突变而导致跟踪超调的问题, 提出基于预瞄距离的控制方法, 通过提前判断道路突变信息, 提高车辆路径跟踪精确性和稳定性.使用Matlab/Adams仿真软件进行对比仿真试验, 结果表明: 使用模型预测跟踪控制器能够解决多变量、多约束系统控制问题, 有效防止执行器饱和; 而使用基于预瞄距离的模型预测跟踪控制器能够使车辆的横向位置偏差保持在±0.04 m, 航向角偏差保持在±1.8°范围内, 相较于改进前的控制器, 其横向位置偏差减少了80.9%, 航向角偏差减少了59.1%, 证明改进后的控制器具有更好的横向稳定性和精确性.      

矿井环境高精定位技术研究现状与发展

地下矿山开采环境恶劣,井下设备的自动化、智能化发展势在必行。井下设备高精度自主定位技术是推动地下智能开采的关键技术之一。为了系统地了解和研究国内外矿井设备定位技术的发展情况和问题所在,基于国内外井下设备高精定位的研究现状分析,综合评述了当前井下定位的核心技术和发展前景。首先归纳了井下常用的环境感知传感器;然后根据井下设备定位的技术手段、硬件基础及算法特点,对当前的研究成果进行了归类分析;最后进行了总结展望,认为不需要外部设备辅助的多传感器融合技术（如基于SLAM的定位方法）是当前地下矿山井下设备定位发展的必然趋势。     

基于RANSAC的地下矿山巷道边线检测算法

巷道边线是井下铲运机反应式导航系统中重要的感知信息。为了准确可靠地在井下环境中感知巷道边线,提出一种基于二维激光扫描信息和随机抽样一致性(RANSAC)的巷道边线检测算法。首先计算每个激光点的曲率,根据曲率阈值将激光点云划分为多个区域;然后基于RANSAC从每个区域提取直线,并根据铲运机航向角及巷道的设计标准进行筛选;最后合并筛选后的激光点云数据,使用RANSAC算法生成最终的巷道边线。基于地下矿山6种典型的巷道场景对算法效果进行验证,结果显示提取的巷道边线可靠度均达到96%以上,且算法具有很高的实时性和稳健性。     

露天矿无人驾驶矿卡速度规划研究

露天矿道路结构复杂,由于行驶轨迹冲突、感知受限等原因,矿卡行驶中易发生碰撞事故,现有基于传感器的感知避障方法易出现急刹急停和减速停车再启动等决策,不仅造成轮胎磨损和燃油浪费,而且会严重影响通行效率。为解决上述问题,结合露天矿通行场景的特殊性以及无人驾驶矿卡可精准执行规划速度的优点,提出了一种基于时间距离约束消解车间冲突和基于自适应梯形速度规划方法规划速度的矿卡全程无冲突协同通行速度规划方法。试验结果表明：该方法在不影响已有矿卡正常通行的前提下消解车间冲突,提高目标矿卡行驶速度的平稳性,相对于传统“停—走”式策略通行算法总通行时长减少了21%。     

富家坞采区卡车调度管理系统的实现

本文通过介绍GPS卡车调度系统在露天矿山生产、调度、指挥中的应用重要性,分析GPS卡车调度系统组成、工作原理、数据处理等,借鉴铜厂采区卡车调度管理系统模式,采用远程控制技术,在富家坞采区实现卡车调度管理系统应用,充分发挥了GPS卡车调度管理系统在露天矿山生产、调度、管理中的应用效果。     

露天矿山采剥施工的数字化精细管理实践

针对大宝山露天多金属矿山矿脉复杂、采空区分布多和配矿要求高等特点,宏大爆破有限公司以大宝山项目部为试点单位,进行了适用于矿山施工企业的数字化矿山建设。以无人机航测、DIMINE软件和卡车调度系统为技术支撑,从露天矿山数据获取、加工处理和数据应用等方面构建了数字化矿山建设框架。构建流程如下：首先采用无人机航测技术获取了矿区范围内详细地形地貌信息和三维模型,清楚地了解了矿山生产现状与危险源分布情况;然后利用DIMINE软件进行生产计划制定、日常技术交底、工程量结算和爆破自动化设计等数字化工作,实现了矿山三维化生产规划设计,保证了资源开采利用的科学性,降低了矿石贫化与损失;同时利用卡车调度系统,进行分采分运与实时调度管理,确保了配矿指令的有效执行。实践表明：相比传统矿山施工企业,宏大爆破有限公司的数字化矿山试点工作从开采规划设计、施工调度和现场监管等方面实现了矿山一体化设计与集成化服务,显著提升了露天矿山采剥精细化施工及管理水平。