智慧矿山整体解决方案以矿山安全生产和持续运营为主线,连接感知设备、工业网络、云边计算、数据治理、AI分析与业务应用,形成“发现、研判、处置、验证、复盘”的闭环。它不是自动化系统和可视化大屏的简单叠加,而是根据矿种、开采方式、灾害特点、现有系统及生产组织实行一矿一策。

一、适用对象与建设边界

本方案适用于井工煤矿、露天煤矿、地下金属非金属矿山、露天金属非金属矿山,以及与采矿业务相连的选矿、洗选、仓储和装运环节。主要服务矿山经营管理、生产调度、安全监管、设备管理、信息化和实施验收人员,用于立项研判、需求澄清、总体规划与详细设计的前置输入。

决策与业务负责人

判断建设目标是否与安全、岗位、产量、质量、设备可靠性和能源环境问题对应,并确定分期范围与业务责任。

技术与信息化团队

核对现有系统、网络、协议、数据、算力、安全分区和控制边界,识别可利旧、需适配与需替换的部分。

生产与安全团队

把告警、调度、作业许可、人员设备状态和应急流程连接起来,明确人工确认、联动条件及降级方式。

实施与验收团队

以真实设备、真实接口、代表性样本和连续运行记录验证业务闭环,而不是只检查功能清单或演示页面。

边界说明:本文提供通用规划框架,不包含具体矿山的设备数量、工程量、品牌选型、费用或投资回报测算。矿用设备、控制系统和安全设施仍须满足项目所在地现行法规、专项设计、矿用产品安全标志、防爆或本安、网络安全等级保护及审批要求。

二、智慧矿山要解决的不是“有没有系统”

很多矿山已经建设安全监测、人员定位、视频监控、工业环网、调度通信、采掘运输自动化和经营管理系统。实际难点通常在于建设年代、供应商、编码和接口不同,导致数据不能互认、告警没有进入处置流程、自动化在复杂工况下退回手动、AI误报缺少复核,最终形成“系统很多但协同不足”。

常见问题 建设响应 可核验结果
系统和数据孤岛 统一资产、测点、空间、组织、事件和时间基准,通过受控接口接入 数据字典、接口清单、主数据和质量报告
大屏可看但不能闭环 告警归一、分级、派单、处置、复核与复盘连接到岗位流程 事件工单、责任人、时间戳和处置证据
AI误报或现场漂移 按场景建立样本、阈值、人工复核、模型版本和回退机制 独立测试集、现场运行记录和模型卡
自动化不常态运行 完善可靠性、人工接管、失联降级、操作规程和运营指标 自动运行率、人工干预和异常恢复记录
改造影响生产 采用平行运行、分区实施、窗口切换和可回退方案 切换方案、回退记录及复验结果

三、从现场感知到运营决策的总体架构

方案按“现场自治、边缘协同、中心统筹”组织。关键控制与安全联锁保留在经过验证的独立控制系统和矿端边缘侧,中心平台负责跨系统事件协同、数据治理、趋势分析与经营决策,避免把控制链路建立在公网或单一中心节点上。

感知与执行融合网络云边与数据底座智能与业务应用运营、安全与复盘

全域感知与执行

连接人员、车辆、采掘装备、固定设施、环境、地质、视频和执行机构,并保持资产、位置、状态和时间可追溯。

融合工业网络

根据控制、安全、视频、定位和管理业务分别设计覆盖、带宽、时延、冗余、供电及失联策略,不以单一通信技术替代业务评估。

云边计算与数据治理

在矿端承担实时接入、边缘推理和断网缓存,在中心侧形成统一对象、主数据、时空索引、数据质量和主题分析能力。

平台与业务组合

将物联接入、AI分析、事件工单、身份权限和可视化能力与生产、安全、设备、能源等场景组合。通用运营底座可参考瑞铭综管平台

接入与控制边界

  • 现有系统优先通过标准协议、API、消息或受控数据交换方式接入;私有协议通过适配器隔离,并记录版本与责任方。
  • 业务应用不直接访问控制数据库。涉及写控制的能力须经过白名单、权限审批、条件校验、速率限制、状态回读和审计。
  • AI识别用于增强风险发现和辅助研判,不能替代法定监测、安全联锁、岗位责任或人工紧急处置。

四、围绕高风险和高频任务建设场景闭环

地质、测量与生产协同

统一地质、测量、储量、设计、计划和生产实绩,形成版本可追溯的空间底图,让采掘计划、质量、运输和现场变化在同一对象体系中协同。

采掘、运输与固定设施

根据井工或露天条件规划远控、无人运输、提升、皮带、供配电、通风、排水和破碎等场景,同时设计急停、失联降级和人工接管。

灾害防控与作业安全

把气体、风量、水位、地压、边坡、尾矿库、人员定位、作业票和设备隔离状态关联,围绕监测、预警、处置、复核形成责任闭环。

AI视觉与智能巡检

在人员误入、防护用品、烟火、皮带异常、道路障碍、积水等可见场景中按机位和环境验证模型,并将人工复核结果用于持续运营。

设备资产与状态维护

打通设备台账、状态、巡检、缺陷、工单、备件和维修结果,先从关键设备建立可解释的状态维护闭环,再逐步扩大范围。

能源环境与经营协同

建立电、水、油、气、粉尘、噪声和环境数据的计量边界,把异常能耗与生产工况、设备状态和班次关联,避免重复建设数据源。

五、综合管控中心的核心是事件闭环

综合管控中心统一态势、事件和跨专业协同,但不取代各专业控制系统。调度、安全、设备和管理岗位应看到与职责匹配的对象、风险、任务和趋势;大屏承担共同态势展示,详细处置在岗位工作台或移动端完成。

发现研判响应处置与验证复盘改进
智慧矿山生产安全设备协同运营界面
联动分级建议:新场景先从提示和通知开始,再进入人工确认的工单或建议;只有经过专项风险评估、权限审批、充分验证且操作可回退时,才考虑白名单自动执行。安全联锁和紧急停机仍由符合要求的独立控制系统负责。

六、分阶段实施,先验证小闭环再复制

  1. 诊断与蓝图:盘点矿山空间、生产组织、灾害、设备、系统、网络、接口、数据与安全现状,形成差距矩阵、目标架构、优先场景和路线图。
  2. 底座建设:统一资产、测点、组织、事件、坐标和时钟,改造必要的网络、云边资源、安全分区、身份和数据接入。
  3. 样板场景:选择少量高风险或高频任务,完成设备接入、系统对接、规则模型、岗位流程、人工复核、异常恢复和连续运行。
  4. 复制与运营:达到双方确认的验收条件后分批推广,建立数据质量、模型版本、系统监控、备份恢复、培训和年度滚动复核机制。

项目深化前需要准备什么

建议准备矿种与开采方式、灾害等级、生产制度、矿区图纸、采场或井巷变化计划、设备与系统清单、网络测试、接口资料、历史数据、视频保存要求、停产窗口、安全分区、三年规划和现行验收要求。只有这些输入明确后,才能合理确定工程量、容量、实施顺序、费用和责任边界。

七、验收要覆盖设备、数据、闭环和常态运行

验收层级 重点内容 主要证据
设备与网络 认证、覆盖、性能、冗余、供电、环境适应和失联策略 证书、点位测试、切换与故障记录
数据与接口 编码、完整性、准确性、及时性、一致性和可追溯性 接口报告、数据字典、质量与血缘记录
平台与安全 身份权限、配置、日志、备份、恢复、远程运维与审计 权限矩阵、审计日志和恢复记录
场景闭环 识别、研判、执行、回读、验证、降级和人工接管 场景脚本、工单、控制回读与异常演练
业务与运营 双方确认的安全、岗位、生产、可靠性和管理指标 基线口径、连续运行统计和复盘记录

AI模型应按场景记录准确率、召回率、误报率和告警时延,并说明样本、环境、版本与人工复核规则;远控或无人系统应验证急停、失联、定位异常、感知退化、通信抖动和人工接管。指标目标必须在项目深化阶段基于现状基线确定,本文不预设统一性能承诺。

八、项目评估中的三个常见问题

现有系统和设备可以保留吗?

可以先评估再分类处理。满足安全、寿命、接口和运行要求的系统优先利旧接入;高风险、低可靠、无法开放必要数据或不满足认证要求的部分,再制定适配、替换、平行运行和回退方案。

智慧矿山是否必须全部使用5G?

不是。通信方式由业务反推。移动视频、远程接管、无人运输和机器人可评估5G,固定控制优先采用经过验证的高可靠工业网络,定位可根据井下、露天和精度要求选择UWB、GNSS或多源融合。

AI识别后可以直接控制设备吗?

不能把识别结果无条件转为控制指令。应根据风险从提示、人工确认、可逆自动操作到独立安全联锁分级设计,并验证权限、条件、回读、超时、回退和审计。

九、政策与标准依据

以下官方资料于2026年9月2日核验。实际项目应以届时有效的法律法规、标准、属地要求和审批文件为准:

提交矿山现状,开展建设范围评估

说明矿种、开采方式、灾害特点、生产组织、现有系统、网络接口、优先场景和计划周期,可进一步讨论一矿一策的总体架构、分期路线、交付物和验收边界。

提交智慧矿山项目需求