目前礦山開采面臨安全生產、運營管理,從業人員斷層嚴重,經營成本巨高不下,資產管理紛繁復雜等多方面的挑戰,基于北斗實時定位的智慧礦山智能解決方案,無需投入額外的人力成本,減少礦區人員,提升安全性的同時,不會影響正常的生產作業,且實時獲取客觀、真實的測量數據,有效保障了剝離和開采量變化的監測精度,形成了智慧礦山工程量計算評估新模式,較好地滿足了礦山的土石方量計算及生產計劃的要求。
智慧礦山智能解決方案系統功能結構包括五大模塊,分別是:監控信息大屏、剝離過程管理、運輸過程管理、排土過程管理、剝離量管理,安全生產管理。
綜合監控大屏展示重要數據信息,展示的內容依據需求可進行實時調整,展示的內容包括煤礦統計、產能情況、生成數據、近七日數據變化、安全管理、天氣預報、進度管理、剝離計算、從業人員信息圖標和展示等。
?土石方剝離智能化監測大屏:根據剝(采)-運-排,各環節過程管理,形成一套露天礦土石方剝離的軟硬件設備集成管理系統,實現礦山石方剝離方量的智能化監測。?
? ? ? 剝離過程管理:對挖掘機加裝高精度北斗定位系統,并在車身和大臂、小臂、挖斗等部位加裝傾角傳感器,可以自動采集挖掘機的鏟斗實時高精度三維位置信息,引導操作手精確開挖邊坡施工。對剝離作業面高精度三維坐標、進度、工作時長等信息進行自動實時監控,對于位置異常、停留等待時間過長等情況進行及時預警。
運輸過程管理:對剝離土方運輸車加裝北斗定位系統,對車輛進行實時定位,并對車輛行駛軌跡、是否到達排土場進行實時追蹤,對于偏航、未在指定時間到達指定地點等情況進行及時預警、及時糾偏。記錄行車視頻,出現安全事故便于追溯。
排土過程管理:對排土機械推土機安裝高精度衛星定位系統、傾角等傳感器,實時顯示和記錄推土機作業的高精度三維坐標、設計作業水平、方位、俯仰角、速度、航向等精確數據,引導機手進行排土場平整施工和機道施工。?
剝離量的管理:通過建立露天礦剝離數字化監控平臺,對三維監控圖以及二維數字監控圖對比分析、聯合互動,對數據整合分析及判斷,實現對每臺施工機械設備的工作運行軌跡和狀態指標信息進行有效監控管理。使管理者可以實時監控各施工作業面的剝離量和施工質量情況、實時糾偏、交互管控,及時發現礦山開采過程中的問題并及時處理,全面提升礦山剝離工程質量,提高管理水平。
安全生成管理:通過安裝監控設備,監控車輛的形式狀態和工作狀態,確保司機是否疲勞駕駛,工作效率和監督司機,保障公司運輸產品的合法質量。
監控終端采集的推土設備信息傳輸到中心進行分析處理后,對推土層的指定區域,監控系統將為從操作手到登錄系統的各級管理人員提供以下信息:
(1)可以將開采面設計數據文件導入到軟件系統中,系統可以將設計數據文件以三維數據的形式展現在顯控終端上,并且可以實時的顯示鏟刀的三維空間位置與鏟刀到施工設計面的位置高差,引導施工人員進行施工;
(2)可以將推土機的設備型號進行記錄、顯示和存儲,以及推土機的位置信息與施工過程數據,并且可以將這些信息通過網絡方式上傳至管理中心;?
(3)系統可以實時顯示施工軌跡和施工信息,通過與設計數據文件進行對比,當機械不在設計施工范圍內時,顯示終端屏幕上會提示“不在設計數據范圍內”,并且以不同顏色模塊來顯示提示超欠挖等信息;???
(4)實時展示推土機鏟刀位置姿態,顯示鏟刀兩側的實時位置數據、高程數據,鏟刀的橫向傾斜角數據,機械的縱向傾角數據。系統依照三維電子設計文件作為施工引導,快速、精確地實現排土或者機道設計要求。可顯示推土設備型號等信息,可根據需要進行位置選擇并提供相應的坐標信息;
(5)可以顯示機械的行駛方向,可以將車輛ID、時間戳等數據信息上傳至管理中心;可以設定施工現場的圍欄邊界和躲避區提醒等功能。
智慧礦山在生產的過程中,土石方的測量、計算作為一項基礎工作,為采剝施工工程量預算、剝采比、編制采剝技術計劃、合理安排開采進度、配置采裝設備等提供依據,它關系到礦山開采工程的費用概算及方案選優。科學創新、智能化手段的應用可有效避免因土石方量計算的精確性而產生的糾紛,因造價評估不準而造成的經濟損失。其廣闊的市場前景,將會成為智能礦山不可或缺的重要組成部分。