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黄金科学技术 >

2023 , Vol. 31 >Issue 6: 964 - 977

DOI: https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2023.06.089

采选技术与矿山管理

矿边智能：智能矿山边缘侧建设新趋势

  • 赵子瑜 , 1 ,
  • 毕林 , 1, 2
展开
  • 1. 中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083
  • 2. 长沙迪迈数码科技股份有限公司，湖南 长沙 410221
毕林（1975-），男，四川通江人，博士，副教授，从事数字矿山与智能采矿技术研究工作。

赵子瑜（1993-），男，云南昆明人，博士研究生，从事智能采矿技术研究工作。

收稿日期: 2023-06-13

  修回日期: 2023-09-01

  网络出版日期: 2024-01-26

基金资助

国家重点研发计划项目“超大规模金属露天矿低碳开采技术与连续运输装备”(2023YFC2907305)

“盘区智能化回采作业链高效协同技术与装备”(2022YFC2904105)

收起

Mine Edge Intelligence：A New Trend in the Construction of the Edge Layer for Smart Mines

  • Ziyu ZHAO , 1 ,
  • Lin BI , 1, 2
Expand
  • 1. School of Resources and Safety Engineering, Central South University, Changsha 410083, Hunan, China
  • 2. Changsha Digital Mine Co. , Ltd. , Changsha 410221, Hunan, China

Received date: 2023-06-13

  Revised date: 2023-09-01

  Online published: 2024-01-26

Fold

摘要

以工业物联网模式建设智能矿山“云—边—端”系统是未来矿山企业的发展重点。目前，“云”和“端”的数字化和智能化建设已初具规模，但对“边”的建设较为薄弱，导致智能矿山生产面临一些瓶颈，难以常态化运行。为加强智能矿山边缘层建设，提出“矿边智能”概念，将其定义为一种专门针对矿山生产环境而设计的新型边缘智能技术体系，具备地理、网络和技术的多维特性，其关键技术是实现对数据融合技术、信息通信能力和边缘安全保障技术的突破，从而提高矿山整体生产效率和安全性。同时，提出将现有开采工艺与智能技术深度融合的发展理念，以软件需求为驱动对采矿工艺进行重塑，进一步推进矿山智能化建设进程。研究指出，今后矿山边缘层智能建设的重点方向应聚焦在采矿技术与智能技术的深度融合，基于采矿工艺的决策技术，复杂开采场景的网络架构、位置服务与通信技术，复杂开采场景的环境感知技术以及“矿边”多源信息融合与分析技术等领域。

关键词： 智能采矿; “云—边—端”协同; 工业物联网; 边缘智能; 数据融合; 工艺融合

本文引用格式

赵子瑜 , 毕林 . 矿边智能：智能矿山边缘侧建设新趋势[J]. 黄金科学技术, 2023 , 31(6) : 964 -977 . DOI: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.06.089

Abstract

The “cloud-edge-terminal” system of smart mines under the mode of industrial internet of things（IIoT） has become the focus of development of mining enterprises.At present，the digitalization and intelligence at the “cloud” and “end” levels have began to take shape.However，the construction at the “edge” level，namely the edge layer，is relatively weak，which restricts the production efficiency of smart mines.Therefore，the concept of “mine-edge intelligence” were proposed，which was defined as an edge intelligence technology system specifically designed for mining production environments，with multi-dimensional characteristics in geography，network and technology.The key technologies include data fusion，information communication and edge security.Data fusion not only integrates data from different sources，but also solves the issue of equipment compatibility.The equipment in the mining environment comes from various vendors，utilizing different communication protocols and data formats.It is very important to establish a data fusion platform that can handle heterogeneous data and ensure compatibility among devices.This necessitates the conversion of data formats，so that the data in the system circulation，coupled with data cleaning，processing，and analysis.The information and communication capacities focus on establishing an efficient and reliable communication network in the mining environment.This includes the adoption of advanced communication technologies and network architectures to optimize network configuration and management，and ensure rapid and secure data transmission between the “cloud”，“edge” and “end”.The edge security technology focuses on protecting edge layer devices and data，including encryption，authentication，and access control methods to enhance security.Moreover，it is necessary to emphasize the deep integration of mining technology with intelligent technology.This includes process reshaping driven by software requirements，as well as innovations in process decision-making，network architecture and environmental sensing.In summary，as the core of the smart mine’s edge layer，“mine-edge intelligence”needs to strengthen data fusion，information communication and edge security technology.Future development should focus on the deep integration of mining technology and intelligent technology to enhance production efficiency and safety.

Key words： intelligent mining; “cloud-edge-end” collaboration; industrial internet of things; edge intelligence; data fusion; process integration

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湖北三鑫力争打造具有领先竞争力的国内一流黄金矿山

2023年以来，湖北三鑫公司党委围绕服务集团建设具有全球竞争力的世界一流黄金产业集团发展战略和本企业“十四五”战略规划，在对标世界一流企业价值创造行动中，针对性确定了八大类23项具体工作措施，提出“5+3”价值创造行动指南及“打造4个标杆”（党建标杆、安全标杆、成本管控标杆、智能矿山建设标杆）的发展目标，重点打造资源价值创造和成本价值创造、科技价值创造、智能化价值创造和人力资源价值创造5个价值创造行动；同时制定了安全环保、合规经营和党建引领3个价值保障措施，聚焦执行与落实，工作不断向纵深推进。

（1）持续深化全过程成本管控，做强三鑫价值创造“基本盘”。启动了成本管控模型优化工作，围绕采掘成本、材料成本和管理费用，实施了14项具体工作措施，并运用“计划+奋斗”的考核模式，重奖（科技创新，新工艺、新材料应用）因素降本成果，体现考核指标“含金量”，真正做到“控制不住成本就降工资”，2023年来累计降本增效1 100万元，超额完成年度预算目标。

（2）推行全流程机械化开采，稳住价值创造“效益盘”。为安全高效开采井下矿柱资源，2023年，公司采矿10余名技术人员组建机械化QC小组，把井下-520 m中段作为试点，推行底柱全流程机械化开采，通过优化-520 m中段底柱回采工艺，采用多种机械化设备和多种工序综合配合协作的方式，彻底解决了井下-520 m中段底柱回采安全隐患，实现了日出矿量从150 t/d到300 t/d的质的飞跃，创造了显著的经济效益和安全效益，进一步坚定了公司走“机械化减人，智能化无人”的矿山安全发展新路径。该项目2023年代表集团参加第六届中央企业QC小组发表赛，荣获三等奖。

（3）积极探索新技术，保障价值创造“安全盘”。湖北三鑫公司积极推进智能矿山建设，2023年重点实施了安全生产智能监测预警系统。该系统运用AI图像识别技术，对公司143个重点视频进行智能识别，监控8种违章行为（禁区闯入、安全帽佩戴、吸烟行为、口罩行为、烟火、未戴安全带、定员值守、水仓积水）。以AI技术取代传统人工检查，提高日常安全考核的刚性约束。以新技术应用，带动公司信息化升级，加快布局具有安全价值创造的新领域。

脚注

中国黄金协会）

http://www.goldsci.ac.cn/article/2023/1005-2518/1005-2518-2023-31-6-964.shtml

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