為石料礦山配置智慧礦山系統(tǒng)是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及多個(gè)層面和技術(shù)的融合。智慧礦山系統(tǒng)的配置框架可以更聚焦于地表作業(yè)、設(shè)備調(diào)度、邊坡安全、環(huán)保監(jiān)控和地面生產(chǎn)流程優(yōu)化。以下為石料礦山智慧礦山系統(tǒng)配置框架。

一、地表數(shù)據(jù)全面采集

1、地質(zhì)與邊坡監(jiān)測(cè)：無人機(jī)航測(cè)與三維激光掃描，定期獲取采場高精度實(shí)景模型。邊坡雷達(dá)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高危邊坡穩(wěn)定性，自動(dòng)預(yù)警滑坡風(fēng)險(xiǎn)。地質(zhì)建模系統(tǒng)，融合勘探數(shù)據(jù)生成動(dòng)態(tài)地質(zhì)模型，指導(dǎo)開采規(guī)劃。

2、生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控：設(shè)備IoT傳感器可對(duì)振動(dòng)、溫度、油壓、油耗實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，預(yù)防設(shè)備故障。使用GPS定位與工時(shí)統(tǒng)計(jì)，優(yōu)化設(shè)備利用率。智能計(jì)量系統(tǒng)可使用皮帶秤、地磅、裝載機(jī)稱重。

3、環(huán)境與安全監(jiān)控：AI視頻監(jiān)控，破碎站、料場全覆蓋；可智能識(shí)別人員未戴安全帽、車輛超速、粉塵超標(biāo)、設(shè)備異常煙霧。環(huán)境傳感器網(wǎng)絡(luò)，采用粉塵監(jiān)測(cè)儀、噪聲傳感器；數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)自動(dòng)噴淋降塵系統(tǒng)。

4、人員與車輛管理：人員定位系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)定位作業(yè)人員，電子圍欄報(bào)警（靠近邊坡、爆破區(qū)）。礦卡調(diào)度與防撞系統(tǒng)，采用車載終端、高精度定位與優(yōu)化運(yùn)輸路徑。雷達(dá)/攝像頭盲區(qū)監(jiān)測(cè)，防碰撞預(yù)警。

二、高可靠地面通信

1、主干網(wǎng)絡(luò)：工業(yè)光纖環(huán)網(wǎng)（連接中控室、固定設(shè)備）。

2、無線覆蓋：4G/5G專網(wǎng)，覆蓋移動(dòng)設(shè)備（礦卡、挖機(jī)、人員）；工業(yè)Wi-Fi，覆蓋維修區(qū)、裝卸點(diǎn)；LoRa連接分散式環(huán)境傳感器。

3、邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)：部署于采場/破碎站，實(shí)時(shí)處理視頻AI、設(shè)備預(yù)警。

三、統(tǒng)一數(shù)據(jù)底座

1、數(shù)據(jù)中臺(tái)：接入所有傳感器、GPS、視頻、業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)；時(shí)序數(shù)據(jù)庫（設(shè)備數(shù)據(jù)）、GIS空間數(shù)據(jù)庫（地形/位置）。

2、云平臺(tái)：私有云/混合云支撐大數(shù)據(jù)分析。

四、核心業(yè)務(wù)場景

1、三維數(shù)字孿生平臺(tái)：動(dòng)態(tài)展示采場全貌，顯示設(shè)備位置、產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)、邊坡位移、環(huán)境數(shù)據(jù)。

2、智能調(diào)度與生產(chǎn)優(yōu)化：卡車調(diào)度系統(tǒng)，基于實(shí)時(shí)礦石需求、設(shè)備位置、路況，動(dòng)態(tài)分配運(yùn)輸任務(wù)、減少空載率20%。配礦與生產(chǎn)計(jì)劃，根據(jù)地質(zhì)模型優(yōu)化爆破方案與采掘順序，保障石料品質(zhì)穩(wěn)定。

3、設(shè)備健康管理：預(yù)測(cè)性維護(hù)，分析振動(dòng)、溫度趨勢(shì)，提前更換故障部件（如破碎機(jī)軸承）。

4、安全環(huán)保管控：邊坡智能預(yù)警，融合雷達(dá)、GNSS、地質(zhì)數(shù)據(jù)，自動(dòng)觸發(fā)疏散警報(bào)。環(huán)保聯(lián)動(dòng)控制，粉塵超標(biāo)，自動(dòng)啟動(dòng)噴霧炮；噪聲超標(biāo)，調(diào)整作業(yè)區(qū)域。

5、能源與成本優(yōu)化：實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)電、油、水消耗，識(shí)別高能耗環(huán)節(jié)（如空壓機(jī)群控優(yōu)化）。

五、決策與應(yīng)急

1、智能決策看板：整合產(chǎn)量、安全、環(huán)保、成本KPI、支持管理層動(dòng)態(tài)調(diào)度。

2、應(yīng)急指揮系統(tǒng)：事故一鍵報(bào)警、三維定位、廣播通知、救援路徑規(guī)劃。

系統(tǒng)需匹配礦山規(guī)模，中小礦可優(yōu)先上調(diào)度與安防模塊；大型礦建議全架構(gòu)覆蓋。實(shí)施中注重硬件防塵/防爆設(shè)計(jì)（露天環(huán)境惡劣），并預(yù)留接口兼容未來自動(dòng)化設(shè)備（如無人礦卡）。

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