“一张图”管控露天采场变成智慧矿山
——AI赋能千行百业一线故事（二十二）
近日，河钢矿业研山铁矿智能调度集控中心，工作人员正在查看选矿设备运行情况。河北日报记者马彦铭摄
研山铁矿采场南北长1.6公里、东西长1.5公里，最深达350米。从高处俯瞰，在露天采场里作业的运输矿车、钩机等采矿设备如同玩具车一般。
3月26日，记者来到河钢矿业研山铁矿（以下简称“研山铁矿”），站在观礼台上放眼望去，这座超大型深凹露天矿山给人强烈震撼。
在大多数人印象中，矿山企业往往与“粗放”“传统”等标签挂钩。研山铁矿开采模式为露天采矿，其工艺流程为穿孔—爆破—铲装—运输—破碎—磨选。在这样一座超大型露天采场里采矿，安全、环保、调度、设备管理、计量等流程都耗费大量人力物力。
近年来，研山铁矿把智能云平台、虚拟化技术、5G网络等深度融入矿山生产全流程，把生产指挥、安全监控、采场管理、计量、质量、物流、成本、资源、生产监测、决策分析等关键业务信息集成到智能调度集控中心平台。通过远程控制与集中值守，基于“一张图”实现智能调度，露天采场变成了智慧矿山。
“以前采场调度全靠对讲机喊话，信息传递慢还容易出错。现在打开智能调度系统，每台卡车的实时位置、每台挖掘机的作业状态，甚至矿石的品位数据，都能在屏幕上看得一清二楚。”研山铁矿机动供应科科长宋晓西站在智能调度集控中心大屏幕前，指着屏幕上跳动的光点，语气里满是自豪。
露天采场是智能化改造的前沿阵地。研山铁矿在原有露天采场5G通信基础上，增建5G信号通信基站，部署MEC（边缘计算）、SPN（切片分组网）设备，建设研山铁矿5G专网，实现对露天采场作业设备的实时数据采集和智能调度。“通过5G专网，车辆位置、派单情况、矿石质量等关键数据会实时传输到远程服务器，系统结合生产任务自动生成最优调度方案，再通过控制台下发指令到车载终端，运输效率提高了20%以上。”宋晓西说。
矿山安全管理是重中之重，过去依赖人工巡检，存在效率低、覆盖不全、风险高的问题。研山铁矿构建了由视频监控、安全双控、尾矿库在线监测、采场边坡在线监测及安全AI分析预警等多个专业分系统构成的安全监测体系，最大限度减少危险场所作业人员数量，提升本质安全水平。
露天矿的开采，是把矿岩划成一定厚度的水平层，自上而下逐层开采，在露天采场的周边形成阶梯状的台阶，多个台阶组成的斜坡就是露天矿边坡。随着矿山开采深度逐渐增加，边坡的稳定性越来越成为矿山防灾的重点。
研山铁矿边坡在线监测系统依托3D建模技术，构建出高度逼真的边坡三维模型。在该模型中，管理人员能够快速准确定位每一个监测点的具体位置，实时掌握监测点的运行情况，及时发现潜在的安全隐患。
“一旦监测数据达到或超过预警阈值，系统将立即触发预警机制。”宋晓西说，通过App推送、电话、短信及系统大屏推送等多种方式，将预警信息精准传递给各级安全管理人员，可以使隐患得到及时处理。
对厂区人、物及设备状态等的预警提示，研山铁矿也实现高效智能监控。“我们设置视觉识别算力服务器，基于AI智能视频分析技术，采集全方位视频图像信息，通过传统图像学算法加深度学习，建立各种行为模式并进行目标识别。”宋晓西说，这套系统实现对人员未戴安全帽、违规跨越护栏、设备漏油、违规操作等10余种风险的自动识别和预警。
AI识别+机器人巡检，让安全管控和设备管理效能进一步提升。打开重点设备在线监测页面，查看球磨机选项，各台球磨机的运行参数、设备外观状态清晰可见。
“以前球磨平台的巡检全靠人工，每天要爬几十米高的平台，逐个检查设备温度、油量，不仅累，还可能漏掉隐患。有了挂轨式巡检机器人，能够实现24小时不间断巡查，数据实时上传，省心多了。”电气设备智能监控技术员王楚说。
王楚介绍，挂轨式巡检机器人搭载高清摄像机和红外热成像仪，能沿着预设轨道移动，对球磨机的轴承温度、齿轮啮合状态、油箱油量等关键指标进行实时监测，还能发现设备内部的温度异常，提前预警故障，使安全管理从“被动应对”转向“主动预警”。通过AI智能分析和机器人巡检，重点设备安全隐患发现率提升50%，处理效率提高30%。
“管理人员还可以通过智能调度集控中心平台，快速了解设备的整体运行情况，及时发现潜在问题。”宋晓西解释，以皮带系统为例，打开设备管理模块，在中控室可远程对百余条皮带机实现拉绳、跑偏、打滑、撕裂、堵料等问题的准确检测。皮带机取样检测，由原有人工操作变为现在的巡检，大大降低了岗位人员的劳动强度，设备运行稳定性提高30%以上，平均故障处理时间缩短50%。
现在，研山铁矿智能调度集控中心的大屏幕如同一幅“矿山全景图”。借助这“一张图”，研山铁矿实现了全流程的智能感知和决策支持。
当采场矿石产量波动时，系统会自动分析原因，结合选矿厂的处理能力，调整运输车辆的调度方案。当设备出现故障时，系统会快速定位问题，自动推送维修工单给技术人员，缩短故障处理时间。“通过智能调度优化后，生产效率提升了18%，年创效约210万元。以前调度靠经验，现在靠数据说话，不仅生产更稳定，成本也降了不少。”宋晓西说。（河北日报记者马彦铭王峻峰）
来源：头条娱乐