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礦山數據融合與展示
近年來,國家發改委、國家能源局、自然資源部等相繼出臺了相關文件,對礦山自動化、信息化、數字化、智能化提出了建設性的要求,為礦山企業的發展指明了方向。以此為基礎,可以得出智慧礦山建設是礦山今后的發展趨勢和必然方向。智慧礦山數據融合與展示平臺結合物聯網、大數據、云計算以及人工智能等技術,集礦山的各類傳輸網絡、感知系統、自動化系統、管理系統為一體,打破以往的數據孤島化現狀,形成統一、融合、智能、高效的礦山大腦,致力于建設具有主動感知、自動分析、深度學習、智能決策和科學指揮的智慧型礦山。
數據融合與展示平臺的數據來源,是對生產企業多種信息與數據進行的實時采集,是基于對云端數據的匯聚與應用。通過對生產企業數據及信息的處理來展示生產的數字形態與非正常的生產關聯數據,為企業的管理者提供決策依據,實現對生產調度的數字化與精細化的管理。
礦山數據融合與展示平臺利用數據融合展示界面對企業生產運營過程中的:計劃信息、礦石提升、生產礦量、智慧選礦、尾礦充填、材料消耗、能源消耗、礦石流程、安全監測及黃金期貨的數據進行展示。通過對融合數據的展示,實現對礦山井下與地面生產的:計劃與產量、資源與指標、礦石與廢石、尾礦與充填、能耗與材耗、環境與安全等信息和數據的集中監控與實時管理調度。
在礦山企業生產運營管理中使用數據融合展示平臺,一方面,通過對生產的各種感知信息數據的采集、匯聚、處理與分析,實現了對礦山企業生產運營數據的實時展示,促進企業向透明化的生產模式過渡;另一方面,通過數據分析、統計,以低成本實現礦山安全、可持續生產、運營、維護和管理,需要快速獲取與礦山實際狀態一致的基礎數據,數字化礦山是實現這一目標的最佳手段。礦山企業建設后期將向著數字化、信息化與智能化進程的推進,企業在生產與運營數據的覆蓋面和實時采集數據、規定時間錄入或匯集相關數據等都會產生較大的變化與規范,使數據融合與展示平臺獲取的數據,無論在范圍及實時性上都會上升至一個新水平,一個對數據應用的新水平。
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設備管理系統
設備管理系統是涵蓋了從設備采購到投入使用及運行維護至最終報廢的一整套設備生命周期的管理流程。其作用主要是能夠更好的掌控設備狀態,以提高設備的維護及完好率,降低設備故障對生產造成的影響,降低設備維護/維修的成本,為企業提產增效。
1、設備臺賬管理
臺賬功能針對企業設備的基礎信息建立基礎數據庫,將所有設備信息歸檔記錄,進而為設備管理維護工作提供依據。通過臺帳管理能掌握企業的設備資產狀況,反映企業各類設備的擁有量、分布及其變動情況,支持設備關聯備件設置,將設備與備件進行關聯,便于備件管理。
2、在線辦公管理
可對各類申請流程進行管理,供需要提申請計劃的相關工作人員在本模塊提交采購計劃、設備調撥、設備報廢、備件出庫申請,并由相關領導進行審核。
3、預警報警管理
該功能主要是針對現有的企業生產線的主要大型設備進行對已知測點的數據監測,并對異常記錄進行報警處理以及根據報警等級派發相應工單,從而在出現意外情況時可以清楚及時地了解問題發生的時間、位置及部分細節,為后續分析故障原因提供數據支持,盡最大可能避免重大問題的發生。
4、工單管理
該功能記錄管理平臺整個生產過程中產生的所有工單,分別包括報警工單、點檢工單、潤滑工單。
平臺配備管控平臺APP,主要用于協助解決工單管理。工單解決進度與平臺保持一致,并提供短信通知功能,方便使用人員第一時間收到工單通知并進行工單跟蹤、處理。。
5、設備故障管理
該功能可記錄并匯總故障信息,包括故障設備、故障現象、發生原因、解決方法等。當故障發生時,維修人員可以根據故障類型,檢索以往同類故障的處理方法,便于維修人員快速定位問題并解決問題,縮短故障維修時間。
6、備件管理
此功能主要涵蓋了備件基礎信息管理、出入庫管理等內容。備件是設備維修的主要物質基礎,及時供應備件,可以縮短修理時間、減少機器損失;供應質量優良的備件,可以保證修理質量和修理周期,提高設備的可靠性;同時,在及時處理備件積壓、加速資金周轉方面,也有重要作用。
7、統計報表管理
該功能主要是進行設備運行統計、資產統計以及備件消耗統計。對設備故障次數、點檢故障率進行統計,為企業選擇設備、優化生產、節約成本提供分析依據。
8、運行記錄管理
該功能動態掌握設備運行狀況,監控設備當前運行狀態,為制定合理的維修保養措施提供充分的科學依據。
9、設備盤點管理
該功能可制定盤點任務,并在規定盤點時間到來前,短信通知盤點負責人進行物料盤點工作。通過盤點任務,查找盤點物料庫存信息,及時校對庫存數據,庫存不夠及時補充庫存等。
10、日常點巡檢管理
該功能可配備手機終端同步使用, 通過線上巡檢任務的派發,處理,審核。能高效的解決因巡檢工人操作失誤帶來的非必要經濟損失。諸如非實際到場工作、數據虛假上報、處理問題不全面等問題可極大的避免和杜絕,設備的有效維護,可極大的保證生產的平穩運行。
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能源管理信息化系統
礦山企業的能源系統規模較大,結構復雜,傳統的現場管理、運行值班和檢修及其管理的工作量大,成本高。能源管理系統可以實現能源計量統一監控,簡化能源運行管理,減少日常管理的人力投入,節約人力資源成本,提高勞動生產率。能源管理系統的建設,將在企業的管理體制改革中發揮重要示范作用,能源管理將更加直觀有效。能源管理系統的建設,實現減少能源管理環節,優化能源管理流程,建立客觀能源消耗評價體系;實現在信息分析基礎上的能源監控和能源管理的流程優化再造;實現能源設備管理、運行管理,有效實施客觀的以數據為依據的能源消耗監控體系。能源管理系統配合管理手段實現降低能源監測成本和能源消耗成本,提高能源監測的效率,方便操作員及時了解真實的能耗情況,提出節能降耗的技術和管理措施,最終實現向能源監測要效益。
能源管理系統由儀表數據采集終端、數據存儲系統、軟件系統三部分組成。
采集終端用于采集現場儀表設備的數據。數據采集作為信息獲取最基本的功能,是整個能源管理系統的關鍵支撐部分。數據信息不僅可以實現工藝流程生產能耗的動態監測,還可以收集生產過程中分散的單體能耗數據,從而實現能源消耗過程的信息化、可視化。
數據存儲系統是將采集的數據經過數據服務器存儲到數據庫中,由服務器中專門的分析程序進行分析處理。為保證能源監測數據、生產數據采集及存儲的安全可靠,系統采用工業防火墻保障了數據傳輸與存儲的安全性、可靠性。
軟件系統是根據業務需求,通過軟件程序從數據庫中提取、篩選、處理數據,再以表格,圖表等形式展現到網頁上。從而實現生產數據的“可視化”,隨時監控能耗數據,實現生產能耗的有效控制。
結合能源管理系統分析方法,發現問題,找出改進措施,大的進行節能技改,小的加強節能管理控制,通過能源管理系統積累豐富的能源管理,促進形成一套能源使用規章制度,使能源管理做到有據可依有章可循,進而減少能源管理工作量,降低企業管理成本。
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選冶實驗室信息管理系統
面對大范圍區域內分布的礦區、交錯的實驗項目、實驗室運轉的流程及眾多的設備,線下的人員配置及工作流程目前已無法滿足現有需求,同時,無法對底層的生產信息與數據實現覆蓋性的采集。由此,對多元化數據進行匯聚融合、對實驗及運營數據實現可視化、并利用對數據的挖掘應用提高實驗室的智慧決策,提高實驗室的綜合效益和利用數據驅動經濟發展,創造新業態和經濟新模式還需要從信息管理系統建設做起。
系統的設計面向定制開發模式,以考察實際需求為開發導向。結合公司多年在礦山領域研究成果,對實驗室工藝流程以及項目全生命周期管控進行了線上系統化建設。采用基于互聯網的云、邊、端架構,建立面向數據信息的全流程運營管控,同時逐步推進傳統信息化業務云部署。
系統項目研發應用后,完成了對選冶主題數據庫、試驗項目管理模塊、樣品化驗管理以及數據存儲等功能模塊的研發。實現了選冶實驗室對于選冶數據庫、選冶試驗流程、實驗人員、樣品化驗、實驗報告等的數字化、流程化與網絡化需求,促進了選冶實驗室的標準化管理,達到實時掌握實驗進度情況,確保實驗室工作能夠按時、有效、順利地完成。系統在全面提升實驗室管理水平的基礎上,有效保證實驗成果的沉淀與積累,為選冶實驗數據資源的后利用提供基礎的數據儲備。
項目進度全流程管控,整個過程是從前期項目參與人員到委托書送達、簽訂合同以及處理過程到最終形成實驗報告驗收的全流程管控,步驟逐級審批,滿足參與人員權限查閱。項目流程管理整體過程共分為項目前期管理、項目委托書管理、項目合同管理、項目實施管理、項目流程審批管理、項目驗收、歸檔管理等七個流程功能子模塊,形成實驗室信息管理系統對每一個委托項目的綜合管理數據,存入數據庫保存與調閱查詢。信息和數據覆蓋管理流程的每一環節形成項目數據中心,便于對任意委托項目、任意管理細節的查詢和追溯。
系統的研發過程中,解決了試驗委托任務鏈拆解、試驗步驟標準化的生成、試驗主數據歸納與關聯和數據分析模型的封裝與服務等核心技術問題。實現了對選冶試驗流程、設備檔案、試驗人員、樣品化驗、試驗報告等的數字化、流程化與網絡化需求,進一步促進了選冶實驗室的標準化管理,達到實時掌握試驗進度情況,確保實驗室工作能夠按時、有效、順利地完成。系統在全面提升實驗室管理水平的基礎上,有效保證試驗成果的沉淀與積累,為選冶試驗數據資源的后利用提供基礎的數據儲備。系統的后期應用效果與原有線下辦公相比,極大程度的提高了工作和生產效率。為相應客戶實驗室減少了大量人力、物力成本投入,按照原有工作效率可提高5%,消耗成本可降低3%,計算預計每年可為集團級實驗室實現凈效益超30萬元。
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化驗室信息管理系統
化驗分析是礦山對礦石資源與生產過程工藝進行了解和控制的必要操作,對礦山開采計劃性、選礦廠平穩生產均具有重要的指導意義。礦山企業為了了解資源的質量,合理的編制采掘計劃,監控選礦工藝平穩運行等,一般會設立礦物化驗室,負責對礦山試采的礦物樣品和對選礦生產過程取樣的礦物樣品進行化驗分析。由此,保證對礦物資源的有序開采,保證選礦工藝的可控性和具有良好的各項工藝指標。
目前,大部分礦山化驗室均采用了線下管理模式,人工記錄整理樣品信息、化驗結果等相關數據,對中大型礦山化驗室每天需化驗的樣品多達上百批次,其在化驗過程中將產生大量的過程記錄數據,以現有的線下管理模式將無法對化驗數據進行很好的記錄與管理,并無法對全部的化驗過程進行跟蹤和管控。
由此,如何對化驗流程進行管控、對化驗過程數據實現可視化,實現化驗信息數據的線上化操作,提高化驗室運轉效率和現代化管理水平,是礦山化驗室管理面臨的主要問題。
針對上述需求,設計開發一套礦山化驗室信息管理系統,通過系統對化驗過程數據采集,實現對化驗數據的可視化瀏覽、查詢和審改。同時,改變化驗室工作的操作模式,提高化驗室工作的明晰度、綜合管理效率與水平。
根據化驗室工作流程,將化驗工作分為取樣、制樣、化驗及最終生成報表等主要步驟。系統的開發是面向以實際考察需求為導向,解決實際問題為目標的定制開發模式。實現化驗管理進度的閉環式,整個流程是從前期取樣人員取樣、送樣,到制樣人員制樣以及化驗人員化驗,最終生成樣品化驗報告單的全流程管控,步驟逐級審批,滿足參與人員權限調覽。
系統項目研發應用后,完成了對選冶主題數據庫、試驗項目管理模塊、樣品化驗管理以及數據存儲等功能模塊的研發。實現了選冶實驗室對于選冶數據庫、選冶試驗流程、實驗人員、樣品化驗、實驗報告等的數字化、流程化與網絡化需求,促進了選冶實驗室的標準化管理,達到實時掌握實驗進度情況,確保實驗室工作能夠按時、有效、順利地完成。系統在全面提升實驗室管理水平的基礎上,有效保證實驗成果的沉淀與積累,為選冶實驗數據資源的后利用提供基礎的數據儲備。
化驗流程管理整體過程共分為系統人員管理、取樣信息管理、制樣信息管理、化驗信息管理、報表信息管理、成分信息管理、礦區機構管理等七個流程功能子模塊,形成化驗室信息管理系統對每一個化驗樣品的綜合管理數據,存入數據庫保存與調閱查詢。信息和數據覆蓋管理流程的每一環節形成化驗數據中心,便于對任意委托項目、任意管理細節的查詢和追溯。
“礦山化驗室信息管理系統”開發與應用,將推動礦山化驗室的工作由傳統模式向現代化技術模式轉變,從樣品來源源頭到化驗報表生成上報實行信息化、數字化與可視化管理,進而提高礦山企業化驗室的工作效率、縮短化驗周期、減少化驗操作過程的失誤。通過系統對化驗室的工作實行管理,可方便地對任何時期的化驗樣品進行查詢和追溯。同時,通過隨時間變遷積累的化驗數據,對礦山企業資源的運轉狀態進行數據分析,確保企業制定生產和發展計劃的可行性和合理性,并由此,全面提升化驗室的工作質量與管理水平。
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計量信息化系統
礦區質檢中心化驗檢測包括原礦水分檢測,銀檢測,金檢測,尾礦檢測等4個獨立運行的檢測項目。包括由普通臺秤,梅特勒百萬分之一天平,原子吸收光譜分析組成的化驗計量系統,目前各種數據分布在不同的計算機中,一部分數據通過打印單流轉,還有部分數據通過手寫單記錄。不僅人員操作比較麻煩,而且在數據安全方面和數據準確性方面都存在漏洞。
質檢中心為順應國家發展理念,以及本著提升工作效率和實現化驗數據全流程共享和不落地原則,轉變由線下在崗型工作模式向線上日常生活型工作的模式,提出建設金精礦信息化系統的需求。以形成科學的決策對化驗流程實行管理,改變化驗室傳統的工作模式,提高質檢中心工作綜合效率。做好對信息化系統建設,將質檢中心化驗室的檢測工作流程逐步改為線上管理,保證了實驗室的線上工作流程順暢以及數據的準確與高效化。通過系統以數字化、網絡化對化驗室的:人、機、物實行數據互聯,對化驗檢測礦石數據進行跟蹤管理。構建質檢中心數據全要素信息化系統,并形成新型的質檢中心管理模式和管控體系。以推進礦山級質檢中心的管理水平進步,打造數據可視的信息化先進企業。
系統內部在保證具備數據實時趨勢動態功能,能夠實時顯示各監測點過程數據和趨勢走勢的同時,系統能夠通過選擇日期查看某監測點歷史數據的曲線,在曲線的值坐標上可以自定義時間刻度,并能方便的進行放大、縮小、平移等操作,實現實時、歷史趨勢的同步展示。
基于信息化和自動化技術的相結合,打造了一套線上化高級辦公實施路線,信息化系統綜合獨立的化驗子系統,提升了礦山安全生產的綜合管控能力,加強內部協作與通信,有效的控制了運營成本,提高生產和管理效率,為將來結合原礦的礦性數據,進行預測性品位判斷做出數據積累,也為礦山的數字化轉型奠基了數據基礎,同時借助信息化手段使礦山企業的生產運營管理跨上一個實質性的新臺階。
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各類工業APP
智慧選礦APP:
智能化的礦山企業通過對設備信息及工藝生產數據的開發,利用物聯網對生產車間的設備狀態及工藝信息數據進行聯網。通過對APP的應用,實現手機對車間的設備狀態及工藝信息數據的查閱。智慧選礦APP的數據來源,是對生產企業多種信息與數據進行的實時采集,是基于對選礦自動控制系統數據庫數據的處理、展示與應用。
利用智慧選礦APP可增強信息化智能化管理,智慧選礦APP可幫助企業更信息化、智能化的管理選礦工藝生產數據。提升企業制造速度,使用智慧選礦APP,代表了全信息化的操作流程,這樣也代表了生產信息便捷、實時監測。智慧選礦APP的開發可使企業使用選礦自動控制系統自動管理數據,并且可以將結果推送給工作人員,這意味著保證設備安全運行的前提下大大提高企業生產速度。減少企業生產成本,智慧選礦APP能給企業帶來減少生產成本的優勢,具體是智慧選礦APP在選礦自動控制系統的基礎上,通過對選礦生產車間進行監控,及時的發現一些生產設備可能會出現的故障,盡早修復,可以減少企業在設備更新上的損失,也就代表智慧選礦APP的開發能大大減少企業的生產成本。
智慧充填APP:
智能化的礦山企業通過對設備信息及工藝生產數據的開發,利用物聯網對生產車間的設備狀態及工藝信息數據進行聯網。通過對APP的應用,實現手機對車間的設備狀態及工藝信息數據的查閱。智慧充填APP的數據來源,是對生產企業多種信息與數據進行的實時采集,是基于對充填自動控制系統數據庫數據的處理、展示與應用。
利用智慧充填APP可增強信息化智能化管理,智慧充填APP可幫助企業更信息化、智能化的管理充填工藝生產數據。提升企業制造速度,使用智慧充填APP,代表了全信息化的操作流程,這樣也代表了生產信息便捷、實時監測。智慧充填APP的開發可使企業使用充填自動控制系統自動管理數據,并且可以將結果推送給工作人員,這意味著保證設備安全運行的前提下大大提高企業生產速度。減少企業生產成本,智慧充填APP能給企業帶來減少生產成本的優勢,具體是智慧充填APP在充填自動控制系統的基礎上,通過對充填生產車間進行監控,及時的發現一些生產設備可能會出現的故障,盡早修復,可以減少企業在設備更新上的損失,也就代表智慧充填APP的開發能大大減少企業的生產成本。
智慧排水APP:
智慧排水APP能給企業帶來減少生產成本的優勢,具體是智慧排水APP在排水自動控制系統的基礎上,通過對排水生產車間進行監控,及時的發現一些生產設備可能會出現的故障,盡早修復,可以減少企業在設備更新上的損失,也就代表智慧排水APP的開發能大大減少企業的生產成本。
總體來說,智慧排水APP設計主要是為用戶提供一個便捷的移動平臺,方便用戶更方便、及時的查看各項數據,隨時隨地掌握生產情況,使管理人員清晰管理,操作人員簡便操作。
生產綜合管控APP:
管控APP通過WEB端及Wifi無線通訊,對礦山企業生產綜合管控信息平臺生產實時數據、歷史數據及相關巡檢數據等進行調閱或查詢,從而實現管控APP對生產運行及設備狀態數據及信息的查詢與監控。對管控APP的功能設計包括四部分內容:首頁推送(相關公告實時推送)、生產管控(生產實時信息查詢)、現場巡檢(巡檢信息實時反饋)、個人信息(個人信息及操作記錄)。其中,以生產管控數據及信息、現場巡檢信息與工單處理為主線,對礦山企業生產與設備運行的數據和信息進行查詢管控,同時對現場巡檢的數據和信息進行采信發布與問題工單處理。
利用管控APP對生產數據與信息實現遠程推送,并對現場巡檢的生產、設備、工單生成數據和信息等實行上傳。通過生產綜合管控平臺與管控APP對企業生產運營數據與信息進行的近、遠程展示與對生產現場巡檢數據與信息的回饋,保證在生產工藝鏈中的其他巡檢管控人員無論所負的職責與不同的工位區域,都能夠對所負責生產區域的生產數據與信息的全面和透明的了解,并依據對所負責區域生產數據及信息的實時了解,對生產及設備運行狀態做出必要的處理或設置,實現對生產的精細化管控。利用管控APP促進礦山企業生產及運營向全面數字化、信息化、透明化與實時化的生產模式邁進,從而實現和完成我國對智慧礦山的建設遠景。
加球機APP:
“工大中能加球機APP”為山東工大中能科技有限公司“ZNJQ型智能加球機”產品的配套軟件。此軟件旨在實現用戶在手機移動端遠程實時查看加球機設備的運行狀態及參數,加球機設備同時配有監控攝像頭,手機端可遠程鏈接攝像頭獲取數據,滿足實時查看加球機倉內部情況,來更好的掌控加球機設備運行體征,做好設備管理與維護。
工大中能智能加球機APP的應用與推廣,將對加球機設備的運行體征帶來更精細化的反饋,給管理人員以數據參考,更好的維護設備以提產增效。同時也將選礦作業的生產及運營向數字化、信息化、透明化與實時化的生產模式更加推進一步。