中国智能矿山产业发展白皮书-亿欧智库

中国智能矿山产业发展白皮书全栈式智能解决方案，打造智能矿山新高地亿欧智库 https://www.iyiou.com/researchCopyright reserved to EqualOcean Intelligence, Oct. 2022目录CO N T E N T S1中国智能矿山发展之路2中国智能矿山整体解决方案3 矿山企业智能化转型方法和建议4中国智能矿山未来趋势洞察第一章 中国智能矿山发展之路1.1.1 概念：海外智能矿山起步早，国家计划推动企业发展，采矿设备供应商逐步向技术与系统解决方案供应商转变◆芬兰、加拿大、瑞典等国家从上世纪90年代就开始研究智能开采技术 ，并曾先后制定有关“智能化矿山”和“无人化矿山”的发展规划。◆ 自20世纪前十年以来 ，瑞典的山特维克公司、阿特拉斯科普柯公司等国际著名采矿设备公司均在大力发展智能采矿装备及相关技术。在研发大量具有良好自动化功能的采矿设备外 ，开发了多种智能矿山的技术与装备系统 ，如AotoMine系统、OptiMine系统和MineLan系统。美国对地下煤矿的自动定位与导航技术进行研究 ，获得商业化的研究成果。•英美资源集团启动“未来智能矿山”计划 ；•力拓批准投资26亿美元 ，在西澳打造首个纯“智能矿山”项目。基律纳铁矿目前，瑞典北部的世界最大地下矿山基律纳铁矿基本实现“无人智能采矿”，仅依靠远程计算机集控系统，工人和管理人员就可实现远程执行现场操作。力拓皮尔巴拉铁矿远程控制中心的调度员依靠鼠标管理矿坑、加工厂、铁路、电力和港口的协调运作，负责调度供水、发电、输电与燃料分配的管理团队和资产健康管理团队，同时负责监控皮尔巴拉铁矿地区固定及移动设备的完备情况。海外智能矿山发展简况加拿大国际镍公司开始研究自动采矿技术 ，拟于2050年在某矿山实现无人采矿 ，通过卫星操纵矿山的所有设备 ，实现机械自动采矿。力拓启动“未来矿山”计划 ，部署围绕计算机控制中心展开的无人驾驶卡车、无人驾驶货车、自动钻机、自动挖掘机和推土机。芬兰开始智能矿山技术计划 ，开展自动采矿技术研究 ，涉及采矿实时过程控制、资源实时管理等28个专题。1990199220181999注：因版权风险，图片并非上述矿山实景图，仅示意用海外典型智能矿山资料来源：公开资料、亿欧智库200841.1.2 概念：国内基于“数字矿山”概念升级提出“智能矿山”，关注采矿设计、计划、生产、调度和决策等过程的智能化◆1999年首届“国际数字地球”大会上提出 “数字矿山”（ Digital Mine）概念，经过十余年的发展，数字矿山发展迈入新阶段，即“智能矿山”：智能矿山是在数字矿山的基础上，利用系统工程理论及网络、自动控制和人工智能等技术，以开采环境数字化和采掘装备自动化为特质，实现采矿设计、计划、生产、调度和决策等过程的智能化。以矿山开采环境、对象及过程信息数字化为基础 ，构建数据的采集、传输、 存储、处理和反馈的信息化闭环 ，并持续应用于资源勘探、开采规划、采矿设计、开采计划和生产管理等全生命周期的新型矿山技术体系和管理模式。提出时间1999 年首届“国际数字地球”大会上提出 “数字矿山”（ Digital Mine）概念。“十二五”期间由大型科研机构和高校提出。资源、规划、设计、计划和过程管理的数字化建模、仿真、优化和评估。中国智能矿山概念提出智能矿山是在数字矿山的基础上 ，利用系统工程理论及网络、 自动控制和人工智能等技术 ，以开采环境数字化和采掘装备自动化为特质 ，实现采矿设计、计划、生产、调度和决策等过程的智能化。智能矿山关注生产装备、系统和过程的智能化和无人化。重点资料来源：公开资料、亿欧智库数字矿山特点基础目标5• 人工手动操作机械工具• 具备单机传输通道• 具备分类传感技术• 具备传感和执行机构• 具备可编程控制系统• 具有远程监测监控功能• 具备高速网络通道• 具备可建模的联动控制策略• 具备高速网络通道• 实现各自动化数据融合• 具备一定的数据挖掘能力• 具备可建模的联动控制策略• 综合自动化、管理信息化、空间数字化三化数据融合• 在多维空间矿山实体的基础上动态嵌入与矿山安全、生产、经营相关的所有信息• 在数字化矿山的基础上，运用人工智能技术、数据挖掘技术、编制若干可重复运行、决策指挥的决策分析系统• 运用云计算、物联网等技术实现矿山的“物联化、互联化、智能化”特点主要设备与系统•移动变电站•破碎设备•制砂设备•选矿设备•采矿机•运输设备•二维/三维GIS平台• 安全生产监测、监控系统• 综采工作面的设备自动化• 运输机自动控制• 液压支架跟机自动化• 矿井提升设备的机电一体化•综合集成平台• 井下综合自动化系统设备• 矿山机械生产调度指挥系统• 矿山生产安全监控系统• 矿山机械远程监测系统• 矿山规划与开采方案决策优化系统• 矿山设备运转状态信息系统• 生产环节监控与调度系统• 矿山环境变化及灾害预警信息系统• 矿山经营管理及经济活动分析信息系统• 智能快速掘进和采准系统• 智能充填系统• 矿山工业云计算平台• 无人驾驶运输车• 矿井全工位设备设施健康智能管理系统• 机器人化智能开采系统• 智慧煤矿集中管理系统20世纪90年代前20世纪90年代21世纪初21世纪10年代21世纪20年代至未来1.2.1 发展历程：中国矿山经历机械化、自动化、信息化、数字化，目前已迎来智能化阶段◆ 目前，加拿大、瑞典、美国、澳大利亚等发达国家已实现遥控采矿、无人工作面甚至无人矿井。而中国矿山经历了机械化、自动化、信息化和数字化阶段，目前正处于数字化向智能化的过渡阶段。从“十三五”开始，我国进入智能矿山的技术储备期 ，形成了局部应用和示范案例。从2021年开始，部分中大型矿企将智能矿山建设列入“十四五”信息化规划。亿欧智库：中国智能矿山的发展历程智能化/无人阶段资料来源：公开资料、亿欧智库信息化阶段数字化阶段机械化阶段自动化阶段61.2.2 发展历程：重新厘清信息化、数字化、智能化矿山的区别◆中国矿山数智化建设经历信息化、数字化，迎来智能化，但是这三者的定义往往混淆或交叉，亿欧智库认为信息化是指用“数字世界”描述“物理世界”，数字化是指用“数字世界”重构“物理世界”，智能化是指使“信息系统更聪明”。智能化矿山使信息系统更聪明主要用在矿山生产装备、作业系统运行阶段最终目标是解决问题 ，通过初始化参数 ，在运行过程中 ，合理调整参数配置 ，产生大量数据 ，通过建模学习 ，最后使系统越来越聪明。信息化矿山用数字世界描述物理世界主要用在矿山管理、决策阶段大数据横向打通业务 ，通过更全面的数据分析 ，掌握矿山状态 ，了解问题的根源 ，制定生产实施计划 ，为决策做支撑数字化矿山用数字世界重构物理世界主要用在矿山规划、设计、预测阶段数智化程度自主优化建模学习数据采集1选择最佳方案优化评估仿真建模21世纪初资料来源：专家访谈、公开资料、亿欧智库21世纪10年代21世纪20年代34时间72020年2月发改委、能源局、应急部、煤矿安监局等八部委《关于