立项背景

河北钢铁集团矿业公司庙沟铁矿（以下简称庙沟铁矿）为国有中型矿山企业，始建于1987年，至今建矿已有30余年，虽然经过两次扩建改造，年综合生产能力已达到280万吨，年生产铁精粉80万吨。但对信息化，特别是对软件开发的投入十分有限，生产设备整体智能化程度不高，信息化程度低，数据处理和管理模式较为落后。每台设备均需要配备操作人员进行现场操作，需要投入大量的人力资源，而由于职工年龄结构普遍偏大，退休人员也在逐年不断增加，大量投入人力资源、依靠成本要素驱动的发展方式已经难以为继，不能满足现代化矿山的发展要求，从劳动密集型向技术密集型转变，已经成为矿山企业高质量发展的新内涵。

内涵和主要做法

庙沟铁矿结合设备自动化程度不高，职工工作量较大，工作环境较差，职工年龄结构普遍偏大，退休人员也在逐年不断增加的现状，以建设数字化矿山为出发点，合理优化利用现有生产设备，从实际生产需要、人员配备、信息化等方面出发，通过对变电站及称重系统自动化无人值守，销售车辆定位，综合可视化网落监控，尾矿库动态在线监测进行自动化等改建及数据融合，构建地表综合自动化系统，实现降低职工的劳动强度，提高工作效率，节约人工，实现无人值守，优化企业人配，构筑资源优势，以提升其市场竞争力，实现矿山可持续发展，为数字化矿山的建设打下良好的基础。

2.1、破碎作业区自动化系统修复完善

通过对碎矿作业区自动化系统的修复与完善，取消碎矿作业区中控室，将碎矿作业区自动化操作系统并入调度室，实现集中控制，进一步完善调度自动化监控管理，节约现场操作人员6名。改进布料小车控制方式，实行远程自动化监控及操作，新一步完善碎矿自动化布料系统，合理调配各料仓矿量，同时减少了岗位人员9人。

2.2、高压室无人值守技术改造

庙沟铁矿高压室实现无人值守后解决了人员紧张和高压室运行存在安全隐患等矛盾。综保改造工作完成后实现了高压柜实时数据的采集、高压柜的“四遥”功能、历史记录等内容。高压柜的综保改造适用于比较恶劣的运行环境，具有可靠性强、稳定性好等优点。此改造工程采用了故障录波、实时报警、后台操控、监控视频等技术手段，大大提高了供电系统的可靠性，具有良好的经济效益，其中将35KV站内32台GG1A开关柜完成升级改造工作后，35KV站原运行人员减少9 人；高炉6KV配电室10台KYN28开关柜完成升级改造工作后，高炉6KV配电室原运行人员减少 5人，其它4人设置成兼职运行人员。高压室无人值守后集控中心范围内的高压柜操作均可在综保后台电脑上完成，并且可以根据故障信息的录波功能，对故障的分析判断定位更为精确，既节约了人工 14人，又减少了不少的中间环节，大大减少了故障停车的故障查找时间。按人均工资8万元/年，年直接节约开支14人×8万元/年=112万元/年。

2.3、汽车衡自动化优化升级改造

建立适采购、销售、管理的信息化计量平台，实现计量、计量调度业务数据的规范化、标准化、电子化和集成化； 汽车衡无人值守自动计量系统，实现与公司数据系统的无缝对接，实现数据的快速交互；集中管理各个计量点，流程规范，业务部门统一管理、调度，实现快速的自动计量，保证公司物流的顺畅。自动计量降低了计量人员的工作强度和技术要求，计量过程无人参与，杜绝人为串通作弊现象。采用RFID卡管理，业务逻辑控制严密、设置灵活，各种业务实现闭环管理；每车业务从开始到结束要完成所有的操作步骤，否则无法完成本车计量。提高工作效率，便于公司领导层透明化管理，堵住了计量中的管理漏洞，杜绝了种种作弊现象，降低劳动强度，提高工作效率，提高了企业的经济效益。

2.4、尾矿库在线监测自动化建设

庙沟铁矿马粪沟尾矿库通过自动化在线检测系统，实现对尾矿库的科学化、数字化和立体化的监测，从管理上保障了尾矿库安全稳定运行，促进了庙沟铁矿马粪沟尾矿库的本质安全，极大地提升了庙沟铁矿的安全系数，创造了明显的经济效益、社会效益以及生态效益。

尾矿库安全在线监测系统的逐步实施和推广，可以大幅度提高我国对于尾矿库溃坝灾害机理的认识水平，全面提升尾矿库安全监管和日常管理水平，增强企业、社会、政府对于尾矿库灾害的预警响应能力，建立溃坝风险综合评判的科学方法，有效保障人民的生命财产安全和生态环境安全。

在生态效益方面，尾矿坝面覆土绿化后将为地方恢复大量的林地，增加矿区生态体系调节气候和净化大气的功能，产生巨大的生态环境效益。

2.5、自动车辆识别系统

自动车辆识别系统能监控路面的车辆并自动提取车辆牌照信息进行处理的技术，当车辆进入车牌识别系统抓拍区域时，会触发HYPERLINK "http://www.szjiuding.com/ytj/"车牌识别一体机抓拍车辆的的图像并自动识别出车牌号。

2.6、综合办公自动化网络平台

基于虚拟局域网VLAN技术，将庙沟铁矿现有的局域网里面的IP按照地表自动化建设对网络的需求，对网络使用单位进行分区划片，重新梳理网络拓扑结构并规范接线，将监控网络、办公网络和部分自动化网络分在不同网段，按所属范围、功能分为调度及视频会、办公楼各科室、各生产作业区、2个网络视频监控，共计5虚拟的局域网段，各网段之间互不干扰，每个网段分配不同的IP段，这样既可以保证对所分各区域在不同的网段，便于进行分区管理，也大大增加局域网内的IP数量，IP数量可以达到254*254*254*254*254，满足矿山自动化改革的不断推进，对网络的需求，有效解决IP冲突的问题，减少网络风暴，而且可以提高交换机跟路由器的工作效率。为了保证各网段之间的通信，在各网段之间建立访问链接，既能保证各类网络之间的互相访问，还能减轻防火墙压力。有效解决了网络拥堵问题，而且一旦由于某一个网段用户出现问题，能够单独切断故障网段的网络连接，不会造成大面积停网，使网络更加安全。同时，这一改造有效改善了监控画面卡顿的问题，提高了办公效率和网速，减少了网络故障，为矿生产工作提供了稳定的网络环境。

2.7、地表综合调度自动化集控中心

通过地表综合调度自动化集控中心构建与实施，将地表供电、采、碎、选生产系统、地磅自动化、自动车辆识别系统、尾矿库在线监测系统自动化进行集中融合，实现对自动化系统进行数据采集、处理、存储、发布，完成统一的信息集中管控/网络发布平台，建立一套适合庙沟铁矿的地表综合调度自动化监控平台。弥补了生产调度存在的不足，保证生产各系统之间的有序衔接，减少不必要的停车时间，提升各系统的工作效率，实现了铁精粉产量59.25万吨。

通过地表综合调度自动化监控平台提高生产效率，优化控制实现节能降耗，2018年各月峰谷比统计如下表：

2018年各月峰谷比统计表

月份

1月

2月

3月

4月

5月

6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月

平均

峰谷比

1.0191

0.9428

0.9549

0.9302

0.8598

0.9364

0.9615

0.922

0.9249

0.9387

0.9488

0.9595

0.9416

3、关键技术及创新点

利用计算机、网络等先进技术为矿山企业实现综合信息网络化、过程控制自动化、安全管理信息化、生产集约高效化，使得信息与业务之间完全融合、信息共享,构建矿山地表自动化系统，实现地表生产技术设备智能化、生产过程控制可视化、信息传输网络化、生产管理和决策科学化。从劳动密集型向技术密集型转变。将岗位从重粉尘区以及繁重的重复性操作中撤离出来，实现自动化无人值守。

4、经济效益

4.1破碎作业区自动化系统修复完善，每年直接节约开支120万元。

4.2高压室无人值守技术改造，每年直接节约开支112万元。

4.3汽车衡自动化优化升级改造，直接经济效益50万元。

4.4尾矿库在线监测自动化建设，为企业节约投资约200万元。

4.5自动车辆识别系统，每年直接节约开支56万元。

4.6地表综合调度自动化集控中心，总效益为1835.81万元

构建地表综合自动化系统综合效益：

综合经济效益为：120+112+50+200+96+1835.81=2413.81万元

5、推广应用情况

随着科学技术和网络技术的发展，自动化技术也得到了飞速发展。全面推进机械化换人、自动化减人，加快“智慧矿山”建设，已成为推动金属矿山开采新技术革命、有效破解安全生产难题的必然选择。庙沟铁矿按照矿业公司数字化矿山建设提出的“机械化换人、自动化减人”的发展要求。从变电站及称重系统自动化无人值守，销售车辆定位，综合可视化网络监控，尾矿库动态在线监测为出发点，构建地表综合自动化建设并应用于实践，共计创造效益2413.81万元，实现“无人值守”减少人力资源配置，优化劳动组织结构，从劳动密集型向技术密集型转变，为数字化矿山的建设打下良好的基础，并且非常值得推广应用。