1999 年，数字矿山概念在我国被提出；2010 年，智慧矿山概念出现；近年来，随着智能制造政策的引领，智能矿山概念已经基本成熟，在我国部分矿业领域也有实际应用。

而在自动化刚刚起步的砂石行业，业主对砂石智能矿山的认知较为模糊，在行业没有普及相关基础知识的情况下，很多人将生产自动化误认为是智能化，究竟到什么水准才称得上是智能矿山？智能矿山建设能够为项目带来哪些方面、怎样的提升？

20 世纪下半叶，数字化仪表、自动化控制系统相继出现，为数字矿山建设提供了可能；到2010 年左右，业内利用数据采集和分析应用、无线物联网系统、智能化控制等技术实现了智慧矿山的落地。

近年来，深度学习和智能化控制、智能决策系统、无人值守、无人驾驶概念与技术不断涌现，让当代智能矿山、智慧矿山的能力更进一步。

在传统的砂石生产领域，受行业发展历史及客观条件等因素限制，其生产流程、采运销等环节都极度依赖人工，自动化、智能化程度低、生产安全难以保障。十三五以来砂石行业转型升级、绿色环保步伐明显加快，环保要求日益严格和砂石行业利润率的大幅增加，让业主在投资砂石矿山方面有了更大的信心，生产自动化、智能化等已渐渐成为共识。

随着大产能不断释放、市场竞争日益激烈，砂石行业生产、安全、成本、环保以及外部市场压力越来越大，智能化系统则可以有针对性地提供有效解决方案。

针对行业发展情况，建设砂石智能工厂的目的是全面实行自动化、智能化升级改造，在生产环节节能降耗；智能控制环境保护措施，实现绿色生产，打造生态矿山；保障人员、设备、环境、管理安全，杜绝生产事故；升级企业组织架构，从而提高企业核心竞争力，实现智能化转型。

根据丹东东方测控技术股份有限公司的相关架构，砂石智能工厂在包括检测仪表、自动化系统基础平台之上，还应纳入智能车辆调度系统、智能过程控制系统、智慧管控系统。

智能车辆调度系统

大型砂石矿山每日开采并转运海量矿石，现场挖机、车辆人工调度耗时耗力、难以达到效率最优化，成为砂石项目提升效益的关键痛点。

智能车辆调度系统能够实现生产车辆线路与调度智能优化，并自动生成数据报表，同时实现生产设备自动计量、生产回放、设备效率分析、故障报警等基础功能。

终端集成倒车影像功能、驾驶室司机视频监控

对开采量、转运量巨大的砂石行业来说，智能车辆调度系统能提高矿山开采设备管理透明度与生产数据的准确性，降低油耗、生产设备磨损率， 优化人力成本投入， 生产效率可提高10% 左右。

智能车辆调度系统由采集设备状态及作业信息、接收自动调度作业指令的车载终端，对海量数据进行存储整理分析并形成最优作业指令的调度中心以及定位网络、通信网络构成。

智能过程控制系统

由于在线仪表的精度不够，传统砂石生产线关键参数无法在线检测，导致生产过程难以控制，易受生产工艺波动的影响，生产负荷不平衡，破碎效能也无法监控。此外，生产线无法避免人为操作因素影响，设备、员工安全无法得到保障。

通过智能过程控制系统，传统砂石生产线有望减少30%-50% 一线操作人员，减少10%-20% 的产品质量波动，降低3%-5% 能耗，实现员工、设备、环境、管理各方面安全。

砂石生产智能过程控制系统由8 项系统组成，包括设备预测性维护系统、料仓智能存储管控解决方案、设备智能监控解决方案、智能环保系统解决方案、产线负荷平衡优化系统、矿石图像智能识别系统、设备智能连锁控制解决方案、智能物流系统等。

智能环保系统解决方案

与除尘系统等集成，在线监测除尘设备运行状态与环境指标，根据数据智能控制环保设备，同时节能降耗。

矿石图像智能识别系统

实现破碎效能与破碎产品质量的在线检测分析，为破碎生产提供调控依据和智能决策，优化破碎效能。

产线负荷平衡优化系统

结合控制子系统，对整体工艺负荷分析判断并优化，生产管理智能化，并提供生产数据、过程数据和分析数据的整理、统计和大数据分析服务。

智能物流系统

包括无人门禁、自助制卡、无人智能称重管理系统，实现自动装料管理、运输管理。

设备智能连锁控制解决方案

远程集中控制，可实现设备一键启停、智能控制、无人操作，安全连锁保护。

料仓智能存储管控解决方案

根据料位智能控制入料与出料；对料仓出入料量、仓内存储量和料位高度等多种生产数据进行统计分析管理；根据生产实际情况智能选择布料模式。

设备智能监控解决方案

对电气设备全参数精准监控，设备运行状态实时分析预警；建立设备全生命周期库，制定智能维护检修计划和设备管理方案；提供远程管理服务。

设备预测性维护系统

实现设备的预测性维护，减少点检人员，减少非计划停车。减少零件库存，延长设备使用寿命，避免对设备的过度维修和欠修，提高工作效率。

智慧管控系统

在生产环节，砂石生产线可通过采矿车辆调度、智能过程控制、智能物流等实现开采、破碎筛分、物流环节智能化，从而形成实时数据库，为砂石业主实现砂石工厂管理智能化打下基础。

通过智慧管控系统，砂石企业可实现项目的生产过程高效管理，系统主要包括生产综合管理、设备管理、能源管理、计量管理等四大板块。

中国有色大冶有色铜绿山车间

生产综合管理

生产过程管理、生产计划执行、生产绩效管理、生产信息发布

传统砂石生产线生产统计有延迟、信息不准确，缺少相关考核依据、调度不合理，难以及时发现生产问题。生产综合管理系统自动统计报表，节省人力75% 以上，可优化调度，指导生产，细化生产管理和考核力度，提升企业管控能力。

能源管理

生产成本管理、能源实时监控、计划实绩管理、能耗负荷分析、能耗标准设定、能耗报表管理人工抄表周期长，缺少基础数据，无法做到精细化管理，工段及设备的能耗难以统计。

能源管理以能源计划管理保障能源供给，以能耗标准管理挖掘能源潜力，以在线监控、数据分析来优化能源利用，可降低单位产品能耗约2%。

计量管理

数据自动采集、自动汇总、自动统计、智能分析、报表管理

传统砂石生产线人工录入统计效率低、计量信息反馈慢，数据难以统计，不能实时指导生产，缺乏监督和控制的有效手段。

计量系统自动采集准确、可靠的数据，以软件固化质量管理流程，以详实的数据为依据强化质量管理工作，及时发现信息错误，减小损失。

设备管理

设备状态监测、设备运行分析、设备巡检管理、备品备件管理、设备维保管理

传统砂石项目的设备管理体系不完善，全厂设备资产难以掌握，缺乏设备有效监控，设备健康状态难以评估，导致点检和维护落后。

设备管理系统能够自动优化巡检任务，减少50% 现场巡检人员，同时在线监控设备，自动诊断设备健康状态，有效管理润滑、保养等工作，提高设备运转率，延长使用寿命，做到设备全生命周期监控，优化备件库存。