CN112180882A - 一种智慧矿山安全生产集成监管平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智慧矿山安全生产集成监管平台，主要涉及矿山开采技术领域。一种智慧矿山安全生产集成监管平台，包括提升系统、排水系统、供风系统、通风系统、配电系统、充填系统、选矿系统、无轨运输系统、有轨运输系统、安全避险六大系统与尾矿坝在线监测系统。本发明的有益效果在于：本发明能够对矿山信息化与自动化系统远程运维服务，通过集成矿山勘探、采掘、运输、提升、通风、排水、充填、选矿、尾矿处理等生产过程自动化控制与监测监控，融合资源、生产、安全、设备能源、销售、人力资源、财务等信息管理系统，实现生产与经营管理数据的实时更新、动态显示与溯源查询，辅助指导现场进行系统维护与稳定运行，进行系统远程诊断、运维。

Description

一种智慧矿山安全生产集成监管平台

技术领域

本发明主要涉及矿山开采技术领域，具体是一种智慧矿山安全生产集成监 管平台。

背景技术

综合应用物联网、大数据分析、移动应用、云计算与可视化虚拟仿真等新 技术，开发一套面向智慧矿山的安全生产监测预警与综合管控系统，对矿山安 全生产管理各应用系统进行有效集成、集中监控监测预警与应急指挥，解决矿 山安全生产相关的环境、人员与设备的实时监测感知难，安全避险六大系统等 监测监控系统、生产工艺过程自动化控制系统无法集成发挥最大协同、最大功 效，以及设备故障、危险隐患无法自动识别与预警等实际难题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种智慧矿山安全生产集成监管平 台，本发明能够对矿山信息化与自动化系统远程运维服务，通过集成矿山勘探、 采掘、运输、提升、通风、排水、充填、选矿、尾矿处理等生产过程自动化控 制与监测监控，融合资源、生产、安全、设备能源、销售、人力资源、财务等 信息管理系统，实现生产与经营管理数据的实时更新、动态显示与溯源查询， 辅助指导现场进行系统维护与稳定运行，进行系统远程诊断、运维。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种智慧矿山安全生产集成监管平台，包括提升系统、供风系统、配电系 统、无轨运输系统、有轨运输系统、尾矿坝在线监测系统。

进一步的，所述提升系统包括主井提升系统、副井提升系统、南风井提升 系统、北风井提升系统、玉甲井提升系统、井下81线盲井提升系统、井下82 线盲井提升系统、井下77线盲井提升系统与井下79线盲井提升系统，提升数 据采集包含提升机自动化系统数据、电能数据、装载站数据、卸载站数据、提 升量数据等参数。

进一步的，所述排水系统包括井下496水泵房排水系统与井下380水泵房 排水系统，排水数据采集包含水泵参数、水仓液位、电能参数与尾矿回水等参 数，电能数据采样频率约30秒/次，其余数据1秒/次。

进一步的，所述供风系统包括主井空压机供风系统、南风井空压机供风系 统、北风井空压机供风系统与井下压风管路流量压力监测系统，供风数据采集 包含空压机流量、压力、能耗数据及供风管路流量、压力数据。

进一步的，所述通风系统包括主扇风机远程控制、通风监控、温度监控、 风门状态监控。

进一步的，所述配电系统包括35KV主变电站、玉甲井变电站、380中央配电 室、496中央配电室、南风井配电室、616配电室、82线配电室、676配电室与736 配电室，配电数据采集包含变电站配电系统现有多功能电能表的数据，采集总、 尖、峰、平、谷时段电能数据。

进一步的，所述充填系统包括地面充填站数据采集分析系统，所述选矿系 统包括选厂生产系统数据采集分析系统。

进一步的，所述安全避险六大系统包括人员定位系统、监测监控系统、通 讯联络系统、压风自救系统、供水施救系统与紧急避险系统。

对比现有技术，本发明的有益效果是：

(1)矿山信息化与自动化系统远程运维服务。通过集成矿山勘探、采掘、 运输、提升、通风、排水、充填、选矿、尾矿处理等生产过程自动化控制与监 测监控系统，融合资源、生产、安全、设备能源、销售、人力资源、财务等信 息管理系统，实现生产与经营管理数据的实时更新、动态显示与溯源查询，辅 助指导现场进行系统维护与稳定运行，进行统一的系统远程诊断、运维；

(2)矿山安全生产调度管理服务。通过现场采矿、选矿等相关生产系统实 时数据采集分析，结合安全避险六大系统等监测监控系统，对矿山生产系统稳 定运行与安全状况进行监测监控与安全生产调度，保障矿山各生产系统都正常 运行、相互顺畅接续，在突发情况下能调度指挥。

(3)在技术手段和装备上有了新的突破和创新，基于物联网、大数据等新 技术建设矿山安全生产智能感知预警与综合管控系统，实现了矿山安全生产实 时监测预警与调度指挥，实现了互联网+金属矿山的应用，形成招金矿业数字化 转型与工业化服务示范经验，填补了目前国内矿山安全监管信息化、自动化管 理方面的空白，对提高物联网应用和矿山安全生产与运营管理水平起到极大的 促进作用，尤其是符合国家大数据、互联网+、智能制造以及物联网发展规划， 提升矿山在生产、安全、节能与环保方面的管理水平，最终建设绿色高效的智 慧矿山，通过示范建设，为全国矿山实现精细化与数字化管理、本质安全以及 物联网产业发展起到示范推广作用、效益显著。

附图说明

附图1是本发明线路连接图；

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅 用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲 授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形 式同样落于本申请所限定的范围。

如图1所示，本发明所述一种智慧矿山安全生产集成监管平台，包括提升 系统、排水系统、供风系统、通风系统、配电系统、充填系统、选矿系统、无 轨运输系统、有轨运输系统、安全避险六大系统与尾矿坝在线监测系统。

具体的，所述提升系统包括主井提升系统、副井提升系统、南风井提升系 统、北风井提升系统、玉甲井提升系统、井下81线盲井提升系统、井下82线 盲井提升系统、井下77线盲井提升系统与井下79线盲井提升系统，提升数据 采集包含提升机自动化系统数据、电能数据、装载站数据、卸载站数据、提升 量数据等参数。提升系统包含地面5套提升机与井下4套提升机的数据实时采 集监控、视频监控、安全预警、数据分析。

具体的，所述排水系统包括井下496水泵房排水系统与井下380水泵房排 水系统，排水数据采集包含水泵参数、水仓液位、电能参数与尾矿回水等参数， 电能数据采样频率约30秒/次，其余数据1秒/次。排水系统主要功能设计实现 数据实时采集监控、视频监控、安全预警、数据分析等。

具体的，所述供风系统包括主井空压机供风系统、南风井空压机供风系统、 北风井空压机供风系统与井下压风管路流量压力监测系统，供风数据采集包含 空压机流量、压力、能耗数据及供风管路流量、压力数据。供风系统主要功能 设计实现数据实时采集监控、视频监控、安全预警、数据分析等。

具体的，所述通风系统包括主扇风机远程控制、通风监控、温度监控、风 门状态监控。通风系统自动化能够实现调度中心远程控制，可减少事故造成的 损失，有利于救援工作的顺利开展。

具体的，所述配电系统包括35KV主变电站、玉甲井变电站、380中央配电室、 496中央配电室、南风井配电室、616配电室、82线配电室、676配电室与736配 电室，配电数据采集包含变电站配电系统现有多功能电能表的数据，采集总、 尖、峰、平、谷时段电能数据。通过变电站上位机监控软件，将数据存储到调 度中心SQL数据库中，调度中心可实现变电站的状态监控预警与分析。

具体的，所述充填系统包括地面充填站数据采集分析系统，所述选矿系统包 括选厂生产系统数据采集分析系统。充填系统主要功能设计实现数据实时采集 监控、视频监控、安全预警、数据分析等，选矿系统主要功能设计实现数据实 时采集监控、视频监控、安全预警、数据分析等。

具体的，无轨运输系统，实现各矿石存放点、毛石存放点、溜矿井、溜毛井 布置唯一编码的无线识别，在铲运机上安装读卡器，记录铲运机所到之处编号， 从而将地点与每铲斗的重量相对应，明确各单位出矿量与工作效率，读卡器与 识别卡之间无线通信，通信距离可根据现场实际情况进行调节；识别卡采用超 低功耗电池供电设计，安装方便快捷，一次安装可使用两年以上；读卡器与称 重处理单元通过RS232通信，将采集到的地点编码传输给处理单元与相应称重 数据组合保存。

具体的，有轨运输系统，通过在电机车装载点/卸载点布置具有唯一编码的 无线识别卡，在电机车上安装车载读卡器，来记录电机车所到之处编号，从而 将计量电机车的运输次数。研发设计一套计量系统统计电机车拉矿车斗数量， 读卡器与识别卡之间无线通信，通信距离可根据现场实际情况进行调节；识别 卡采用超低功耗电池供电设计，安装方便快捷，一次安装可使用两年以上；在 卸载点安装固定读卡器，车载读卡器与固定读卡器之间无线通信，电机车每一 次运输的数据通过安装在卸载点附近固定读卡器上传至数据服务器。

具体的，所述安全避险六大系统包括人员定位系统、监测监控系统、通讯联 络系统、压风自救系统、供水施救系统与紧急避险系统。将矿上安全避险六大 系统数据通过数据接口集成到一个系统中，实现对矿山地面、矿山井下有毒有 害气体、环境参数、视频监控、通风设施及机电设备运行状况，进行数据实时 采集监控、安全预警、数据分析等功能的综合性安全避险系统。

实施例：

数据采集方案

系统通过选厂自动化系统自动化接口读取数据。

1)破碎

数据类型：皮带电流、频率，破碎机、振动筛、震动给矿机等设备电流 监控预警，破碎处理量监控；矿仓料位、胶带输送机、给矿设备、碎矿设备工 矿数据、开停时间、累计时长、碎矿量、能源消耗。

数据来源：破碎控制系统；

2)磨浮

数据类型：球磨机运行电流、功率、电耳、油压、气压、轴温、进水量、 加球量、进矿量监控；加药：药剂与浮选油比例、流量、药箱液位、药泵状态 等；

数据来源：选矿自动化系统、自动加药系统。

本发明在技术手段和装备上有了新的突破和创新，基于物联网、大数据等新 技术建设矿山安全生产智能感知预警与综合管控系统，实现了矿山安全生产实 时监测预警与调度指挥，实现了互联网+金属矿山的应用，形成招金矿业数字化 转型与工业化服务示范经验，填补了目前国内矿山安全监管信息化、自动化管 理方面的空白，对提高物联网应用和矿山安全生产与运营管理水平起到极大的 促进作用，尤其是符合国家大数据、互联网+、智能制造以及物联网发展规划， 提升矿山在生产、安全、节能与环保方面的管理水平，最终建设绿色高效的智 慧矿山，通过示范建设，为全国矿山实现精细化与数字化管理、本质安全以及 物联网产业发展起到示范推广作用、效益显著。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限 制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员 应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其 中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的 本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种智慧矿山安全生产集成监管平台，其特征在于：包括提升系统、排水系统、供风系统、通风系统、配电系统、充填系统、选矿系统、无轨运输系统、有轨运输系统、安全避险六大系统与尾矿坝在线监测系统。

2.根据权利要求1所述的一种智慧矿山安全生产集成监管平台，其特征在于：所述提升系统包括主井提升系统、副井提升系统、南风井提升系统、北风井提升系统、玉甲井提升系统、井下81线盲井提升系统、井下82线盲井提升系统、井下77线盲井提升系统与井下79线盲井提升系统，提升数据采集包含提升机自动化系统数据、电能数据、装载站数据、卸载站数据、提升量数据等参数。

3.根据权利要求1所述的一种智慧矿山安全生产集成监管平台，其特征在于：所述排水系统包括井下496水泵房排水系统与井下380水泵房排水系统，排水数据采集包含水泵参数、水仓液位、电能参数与尾矿回水等参数，电能数据采样频率约30秒/次，其余数据1秒/次。

4.根据权利要求1所述的一种智慧矿山安全生产集成监管平台，其特征在于：所述供风系统包括主井空压机供风系统、南风井空压机供风系统、北风井空压机供风系统与井下压风管路流量压力监测系统，供风数据采集包含空压机流量、压力、能耗数据及供风管路流量、压力数据。

5.根据权利要求1所述的一种智慧矿山安全生产集成监管平台，其特征在于：所述通风系统包括主扇风机远程控制、通风监控、温度监控、风门状态监控。

6.根据权利要求1所述的一种智慧矿山安全生产集成监管平台，其特征在于：所述配电系统包括35KV主变电站、玉甲井变电站、380中央配电室、496中央配电室、南风井配电室、616配电室、82线配电室、676配电室与736配电室，配电数据采集包含变电站配电系统现有多功能电能表的数据，采集总、尖、峰、平、谷时段电能数据。

7.根据权利要求1所述的一种智慧矿山安全生产集成监管平台，其特征在于：所述充填系统包括地面充填站数据采集分析系统，所述选矿系统包括选厂生产系统数据采集分析系统。

8.根据权利要求1所述的一种智慧矿山安全生产集成监管平台，其特征在于：所述安全避险六大系统包括人员定位系统、监测监控系统、通讯联络系统、压风自救系统、供水施救系统与紧急避险系统。

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