露天智慧矿山整体解决方案

工业制造能源装备

北京萝卜时代信息技术有限公司

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一、方案概述
本露天智慧矿山解决方案深度融合云计算、大数据、物联网、GIS 地理信息系统、数字孪生等前沿技术，全面整合矿区地理地貌、设备设施、人员车辆、环境工况、能耗数据、安防态势等全域信息资源。遵循安防管控、车辆运维、能源管控、应急指挥多业务一体化统筹设计思路，打破各业务系统数据壁垒，建成全域全覆盖、全天候动态感知、在线精准监管、数据互联互通实时共享的智慧矿山管控体系。
方案以矿山数字孪生一张图为核心承载载体，直观汇聚展示矿区安全生产状态、生态环境指标、能源消耗数据、设备运行工况、人员车流分布等核心信息，统一调度、统一研判、统一处置。全面强化露天矿山安全防控、智能运维、高效生产、应急处置综合保障能力，推动矿山开采模式从传统粗放式管理向数字化、智能化、绿色化、集约化转型，助力矿山产业安全稳定、低碳节能、良性可持续高质量发展。

二、行业现存痛点
1. 矿区范围广阔、地形复杂，人工巡查覆盖面有限，边坡隐患、场地安防盲区多，隐患排查效率低。
2. 矿区作业车辆数量多、动线杂乱，无智能调度体系，运输效率低下，车辆违规行驶、空载空跑现象频发。
3. 井下及露天作业人员分散，人员定位监管缺失，考勤、在岗状态、危险区域闯入无法实时管控，安全风险高。
4. 传统视频监控仅实现画面回看，无智能识别能力，违规操作、区域入侵、烟火隐患无法主动预警。
5. 露天矿山边坡受地质、天气、开采作业影响易出现滑移、塌陷风险，传统监测手段滞后，无法提前预判险情。
6. 矿区能耗分散、用水用电用油缺乏精细化统计分析，能源浪费严重，节能管控无数据支撑。
7. 各业务系统独立运行，数据无法互通，应急事件发生时信息传递滞后，联动处置能力薄弱。
8. 生产运维依靠人工经验管理，缺乏可视化、数字化管控平台，整体管理效率与标准化程度偏低。

三、总体架构设计
整体采用感知采集层、网络传输层、云平台算力层、数据融合层、业务应用层、可视化展示层六层架构搭建，统筹整合全矿区软硬件资源，实现数据统一汇聚、算法统一调度、业务统一管控：
1. 感知采集层：布设定位终端、高清摄像头、边坡监测传感器、环境监测设备、能耗采集终端、车载终端、无人机等前端感知设备，全方位采集现场实时数据。
2. 网络传输层：依托 5G、工业以太网、物联网专网、无线通信等方式，稳定上传现场音视频、定位、环境、工况等各类数据。
3. 云平台算力层：依托云计算资源完成数据存储、算力调度、模型运算、权限管理，保障系统稳定高效运行。
4. 数据融合层：运用大数据技术完成多源数据清洗、归类、联动分析，打通安防、车辆、人员、能源、应急各类业务数据。
5. 业务应用层：搭建各类智慧矿山核心功能模块，满足日常生产、安全监管、调度运维、应急处置全场景应用需求。
6. 可视化展示层：依托 GIS 地理信息与数字孪生技术，打造矿山三维可视化一张图平台，实现全域态势直观呈现。

核心功能

矿山三维可视化依托 GIS 地理信息系统 + 数字孪生技术，1:1 还原露天矿山整体地形地貌、开采工作面、运输道路、设备点位、建筑设施、防护区域等全域场景
智能车辆调度管理为矿区自卸车、挖掘机、装载机、洒水车、工程作业车等全部车辆搭载智能车载定位与调度终端，实时采集车辆位置、行驶速度、运行状态、油耗里程、作业时长等信息
作业人员精准位置监测为矿区一线开采人员、巡检人员、运维人员配备智能定位手环 / 定位终端，实现矿区内人员实时定位、轨迹追踪、在岗考勤、电子围栏管控
AI 智能视频监控系统在矿区出入口、开采工作面、道路卡口、料场、办公区等关键点位布设 AI 智能高清摄像头，摒弃传统被动监控模式
矿区无人机智能巡检搭配工业级巡检无人机，搭载高清摄像、热成像、环境采集模块，定期对露天矿山大范围区域、高危边坡、偏远死角、人员难以抵达区域开展全自动巡航巡检
矿山边坡智能在线监测针对露天矿山高陡边坡、开采边坡布设专业位移监测、雨量监测、倾角监测、裂缝监测等一体化边坡监测设备，7×24 小时不间断采集边坡形变数据、地质环境数据
全域能源智能管控统一采集矿区生产用电、设备用油、场地用水、大型机械能耗等各类能源消耗数据，自动生成能耗日报、周报、月报统计报表
一体化应急指挥调度整合安全预警、人员定位、车辆调度、视频监控、边坡险情、环境异常等全维度预警信息，搭建一体化应急指挥平台