基于物聯(lián)網(wǎng)的富全鐵礦智能生產(chǎn)管控系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用

連民杰，王占樓，馬 龍，王會杰

(1.中鋼礦業(yè)開發(fā)有限公司，北京 100080；2.西安建筑科技大學(xué)管理學(xué)院，陜西 西安 710055)

礦山企業(yè)生產(chǎn)管控系統(tǒng)是實現(xiàn)礦產(chǎn)資源回收利用、保護生態(tài)環(huán)境和提高企業(yè)經(jīng)濟效益的關(guān)鍵手段。大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)及智能化技術(shù)是開發(fā)礦山企業(yè)的智能化管控系統(tǒng)的重要工具[1]，也是解決深度開采和無人開采的關(guān)鍵技術(shù)。

目前國內(nèi)對于智能化礦山生產(chǎn)管控系統(tǒng)和體系架構(gòu)的研究成果較多，如張科利等[2]采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建了礦山智能生產(chǎn)系統(tǒng)架構(gòu)，為智慧礦山生產(chǎn)系統(tǒng)的開發(fā)提供了參考；孫維[3]采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立了感知礦山體系結(jié)構(gòu)模型，并對行業(yè)實際應(yīng)用角度進(jìn)行了研究和探討；連民杰等[4]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的非煤地下礦山安全監(jiān)測預(yù)警決策通用平臺，建立了礦山安全監(jiān)控動態(tài)信息和基于智能移動終端的現(xiàn)場安全檢查系統(tǒng)；實現(xiàn)了企業(yè)安全管理、監(jiān)測監(jiān)控與預(yù)警、應(yīng)急救援；丁愛華[5]針對礦山堿渣庫穩(wěn)定性問題，構(gòu)建了尾礦庫智能監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了實時采集、傳輸和監(jiān)測的一體化管控；路海華等[6]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建了由感知層、傳輸層和應(yīng)用層組成的礦山安全管控體系，實現(xiàn)了礦山生產(chǎn)監(jiān)控、管理和決策智能化的目標(biāo)；郝秦霞[7]針對應(yīng)用系統(tǒng)中海量的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)集成問題，采用基于異構(gòu)數(shù)據(jù)源集成算法，提出了異構(gòu)、異源數(shù)據(jù)信息建設(shè)的總體思想。

綜上所述，礦山企業(yè)生產(chǎn)過程信息化、智能化生產(chǎn)管理系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用主要以礦山企業(yè)部分生產(chǎn)管控問題展開研究和應(yīng)用，存在信息孤島和通用性差的問題。另外，不同企業(yè)開發(fā)和構(gòu)建的生產(chǎn)管理系統(tǒng)未考慮地質(zhì)資源管控要求，且投入使用的系統(tǒng)無法凸顯真實效果。由此，本文從礦山采掘生產(chǎn)工藝整體考慮，構(gòu)建出用于富全礦山地質(zhì)測量、采掘、選礦、通風(fēng)和水資源管理的綜合體系架構(gòu)和管控系統(tǒng)，并將智能生產(chǎn)管控系統(tǒng)投入使用前后的效果進(jìn)行對比分析，從而實現(xiàn)了礦山企業(yè)生產(chǎn)管理的全面信息化和智能化控制要求，并為同類礦山企業(yè)信息化建設(shè)提供一定的指導(dǎo)作用。

1 富全鐵礦礦山智能化生產(chǎn)管控建設(shè)體系

礦山智能化生產(chǎn)管控主要以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，以信息化、自動化為技術(shù)手段，使礦山在生產(chǎn)、管理和控制方面實現(xiàn)信息化、自動化和生產(chǎn)安全智能化。根據(jù)富全鐵礦的生產(chǎn)管理要求和特點，生產(chǎn)管控智能化建設(shè)主要圍繞4個核心系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)，即地質(zhì)資源智能管控系統(tǒng)、提升機智能兩級監(jiān)控系統(tǒng)、設(shè)備運行狀態(tài)統(tǒng)計與分析系統(tǒng)、礦山產(chǎn)量查詢統(tǒng)計系統(tǒng)。地測采綜合管控系統(tǒng)主要以礦體地質(zhì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過礦業(yè)軟件實現(xiàn)三維數(shù)據(jù)建模和可視化管理，實現(xiàn)礦體模型的可視化和采礦控制的數(shù)字化。提升機智能兩級監(jiān)控系統(tǒng)主要以多級網(wǎng)絡(luò)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以“集中監(jiān)測、分散控制”為控制模式，通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和通信控制軟件平臺，實現(xiàn)提升機的遠(yuǎn)程操控和人機交互。設(shè)備運行狀態(tài)統(tǒng)計與分析系統(tǒng)主要以設(shè)備的自動巡檢控制為基礎(chǔ)，通過遠(yuǎn)程集控軟件平臺，實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的提運時間、檢修時間和故障診斷時間的自動統(tǒng)計和分析，并形成相應(yīng)的統(tǒng)計分析報表，方便用戶實時查詢設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。礦山產(chǎn)量查詢統(tǒng)計系統(tǒng)主要以礦山主井出礦量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過信息化軟件平臺，實現(xiàn)出礦產(chǎn)量的報表統(tǒng)計和報表的自動分類，以便用戶隨時查看礦山的出礦量。

2 地質(zhì)資源智能管控系統(tǒng)

根據(jù)富全鐵礦生產(chǎn)實際需要，開發(fā)了符合金屬地下礦地質(zhì)資源智能管控系統(tǒng)。該系統(tǒng)首先提取出了影響地質(zhì)資源智能化的關(guān)鍵要素，分析了礦山生產(chǎn)環(huán)節(jié)對地質(zhì)資源信息內(nèi)容和形式上的要求，實現(xiàn)了礦山地質(zhì)資源數(shù)據(jù)的集成化、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范化。在次基礎(chǔ)上借助三維礦業(yè)軟件平臺，建立了具有可視化功能的地質(zhì)資源模型，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理平臺、礦業(yè)軟件功能處理與地質(zhì)資源管理的一體化管控。

2.1 富全鐵礦礦山地質(zhì)資源智能管控系統(tǒng)功能

富全鐵礦作為國內(nèi)金屬地下貧礦之一，為在有限的礦山服役年限內(nèi)增加礦產(chǎn)資源的回收利用率，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，地質(zhì)資源智能化管控系統(tǒng)是該企業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)代化智能礦山的關(guān)鍵。

1) 實現(xiàn)地質(zhì)資源數(shù)據(jù)采集、處理與應(yīng)用全過程的智能化管理。這一核心功能首先采用基于PDA的地測信息智能化實時采集系統(tǒng)[8-10],實現(xiàn)地質(zhì)資源信息與遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的接口化，然后構(gòu)建三維可視化地質(zhì)模型，實現(xiàn)地質(zhì)資源信息處理，最后采用多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的儲量管理與應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)地質(zhì)資源信息應(yīng)用、儲量信息更新、發(fā)布與服務(wù)功能。

2) 實現(xiàn)礦山生產(chǎn)過程中地質(zhì)資源數(shù)據(jù)的實時存儲與服務(wù)。通過對三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)的存儲和格式轉(zhuǎn)換[11],對多種不同的三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)格式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，構(gòu)建出多源異質(zhì)地質(zhì)資源信息集成平臺，為礦山生產(chǎn)管控和多種集成系統(tǒng)提供實時、準(zhǔn)確和一致的地質(zhì)資源信息。

3) 地質(zhì)資源智能管控系統(tǒng)需要與企業(yè)生產(chǎn)過程控制中的眾多系統(tǒng)實現(xiàn)無縫對接和交互。針對富全礦山企業(yè)生產(chǎn)管控系統(tǒng)中的子系統(tǒng)類型多、多元化數(shù)據(jù)接口問題，需要根據(jù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則開發(fā)相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)子系統(tǒng)與母系統(tǒng)的統(tǒng)一集成。包括PDA系統(tǒng)與三維地質(zhì)模型接口、三維礦業(yè)軟件與礦床儲量管理數(shù)據(jù)接口、PDA系統(tǒng)的內(nèi)外業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)接口等。

2.2 富全鐵礦礦山地質(zhì)資源智能管控系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

礦山地質(zhì)資源智能化是在剖析適用于本企業(yè)核心生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程的基礎(chǔ)上，為富全鐵礦礦山企業(yè)構(gòu)建的一套集地質(zhì)資源數(shù)據(jù)采集自動化、數(shù)據(jù)存儲管理實時化的智能化管控平臺，以規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和智能化數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)實現(xiàn)管控系統(tǒng)的功能和應(yīng)用[12-14]。系統(tǒng)邏輯架構(gòu)是一個分層的體系結(jié)構(gòu)，主要包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集層、多源異質(zhì)數(shù)據(jù)集成層、數(shù)據(jù)一體化處理層以及綜合應(yīng)用層。其整體的邏輯架構(gòu)如圖1所示。

2.3 富全鐵礦礦山地質(zhì)資源智能管控系統(tǒng)功能架構(gòu)

根據(jù)富全鐵礦礦山地質(zhì)資源系統(tǒng)的功能要求，主要從地質(zhì)資源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、三維地質(zhì)模型的地質(zhì)資源處理系統(tǒng)、多級網(wǎng)絡(luò)的儲量管理應(yīng)用系統(tǒng)三個方面實現(xiàn)了地質(zhì)資源數(shù)據(jù)在生產(chǎn)、加工、統(tǒng)計分析等功能，同時提供了歷史數(shù)據(jù)存儲和分析功能，設(shè)計出了滿足上述三方面的地質(zhì)資源管控平臺，其功能架構(gòu)如圖2所示。

2.3.1 地質(zhì)資源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

地質(zhì)資源數(shù)據(jù)的實時采集與更新是智能化礦山管理的瓶頸，而移動通訊設(shè)備是解決原始數(shù)據(jù)漏采、錯采和冗余等問題的關(guān)鍵技術(shù)。目前對于實時數(shù)據(jù)采集設(shè)備主要使用自動識別數(shù)據(jù)采集設(shè)備，實現(xiàn)一線生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動采集、編輯等工作，可自動將井下一線生產(chǎn)數(shù)據(jù)與三維地質(zhì)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)數(shù)據(jù)更新。該系統(tǒng)的整體架構(gòu)如圖3所示。

圖1 富全鐵礦礦山地質(zhì)資源管控系統(tǒng)邏輯架構(gòu)Fig.1 The logic architecture of geological resources management and control system for Fuquan mine

圖2 富全鐵礦礦山地質(zhì)資源智能管控系統(tǒng)功能架構(gòu)Fig.2 The functional architecture of intelligent management and control system for Fuquan mine geological resources

2.3.2 地質(zhì)資源數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

實時數(shù)據(jù)的采集處理后，通過實時數(shù)據(jù)交換中心，將地質(zhì)資源數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入三維地質(zhì)模型，然后采用三維鉆孔信息平臺以及基礎(chǔ)地質(zhì)信息的綜合可視化，實現(xiàn)礦床地質(zhì)模型的構(gòu)建、儲量品位計算等，該系統(tǒng)整體流程如圖4所示。

2.3.3 多級網(wǎng)絡(luò)的儲量管理應(yīng)用系統(tǒng)

地質(zhì)資源數(shù)據(jù)采掘處理與三維礦床模型建立是實現(xiàn)地質(zhì)資源儲量估算、品位分布計算的基礎(chǔ)，而儲量的實時估算需要通過多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與中央集控系統(tǒng)進(jìn)行交互式通信，完成地質(zhì)資源儲量的在線計算和統(tǒng)計報表。其系統(tǒng)的總體架構(gòu)如圖5所示。

圖3 地質(zhì)資源實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能架構(gòu)Fig.3 The functional architecture of real-time data acquisition system for geological resources

圖4 地質(zhì)資源數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)流程Fig.4 Processing flow of data processing system for geological resources

圖5 儲量管理應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)Fig.5 The architecture of application system for reserve management

2.3.4 礦山采掘生產(chǎn)計劃系統(tǒng)

基于DIMINE軟件接口平臺，采用JAVA軟件、Hoops可視化組件開發(fā)了適用于富全礦山采掘生產(chǎn)計劃動態(tài)子系統(tǒng)，可完成月度生產(chǎn)任務(wù)與累計總體生產(chǎn)任務(wù)的對比分析、數(shù)據(jù)上傳、計劃任務(wù)查詢和可視化。采掘生產(chǎn)計劃主要包括：井巷工程進(jìn)尺、月生產(chǎn)計劃推進(jìn)范圍、設(shè)備生產(chǎn)能力、利潤計算等。將井巷、溜井等施工過程進(jìn)行模塊化設(shè)計，并與DIMINE軟件預(yù)留接口進(jìn)行集成化處理，設(shè)計時只需直接調(diào)用工程模型，實現(xiàn)按計劃時間和礦體品位列出采掘計劃屬性數(shù)據(jù)表，自動計算出月度生產(chǎn)周期內(nèi)的利潤、總產(chǎn)值。通過三維技術(shù)應(yīng)用，實現(xiàn)設(shè)計、計劃的可視化。同時，結(jié)合Excel與DIMINE數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)，實現(xiàn)生產(chǎn)計劃報表的自動生成與數(shù)據(jù)回傳。

3 富全鐵礦生產(chǎn)過程智能管控系統(tǒng)

目前，富全鐵礦在礦井通風(fēng)、主副井提升、排水、尾礦充填、選礦、出礦量計量分析等生產(chǎn)過程中基本全面實施了智能化生產(chǎn)管控系統(tǒng)，實現(xiàn)了關(guān)鍵生產(chǎn)工序的實時監(jiān)控、設(shè)備故障在線診斷和安全生產(chǎn)預(yù)警等。通過建立礦山調(diào)度生產(chǎn)集控中心，將采、選、尾等工藝流程中的生產(chǎn)管控子系統(tǒng)集成到統(tǒng)一的集控中心平臺，實現(xiàn)了生產(chǎn)管控過程的人機交互和實時通信，提高了企業(yè)生產(chǎn)流水線的安全運行和高效生產(chǎn)。

1) 提升智能兩級監(jiān)控系統(tǒng)。礦井提升兩級監(jiān)控系統(tǒng)可對主副井提升運行實施遠(yuǎn)程操作和統(tǒng)一控制，該系統(tǒng)主要由三級網(wǎng)絡(luò)和一級視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成，實現(xiàn)提升系統(tǒng)的安全故障診斷和在線操作。該系統(tǒng)主要特點包括：①主副井上位智能數(shù)字監(jiān)控；②制動閘系統(tǒng)智能監(jiān)測；③提升機、操車和跟罐的級聯(lián)控制；④多臺卷揚的遠(yuǎn)程集控管理；④工業(yè)以太網(wǎng)與現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；⑤提升機高度系數(shù)自動校驗；⑥提升機液壓站和潤滑站監(jiān)控；⑦設(shè)備點檢、狀態(tài)統(tǒng)計與分析系統(tǒng)，產(chǎn)量統(tǒng)計上報等。

2) 設(shè)備運行狀態(tài)統(tǒng)計與分析系統(tǒng)。在集控中心對生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備構(gòu)建設(shè)備點檢系統(tǒng)，實現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程巡檢和巡檢記錄的自動存儲和數(shù)據(jù)回傳。為副井構(gòu)建了運行狀態(tài)統(tǒng)計分析系統(tǒng)，對每套提升機的提礦、載人、檢修和故障時間進(jìn)行詳細(xì)統(tǒng)計，形成日、月報表，實現(xiàn)用戶的實時狀態(tài)查詢和分析。

3) 礦山產(chǎn)量查詢統(tǒng)計系統(tǒng)。礦山回采量作為考核企業(yè)生產(chǎn)任務(wù)、計算經(jīng)濟效益的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過對富全礦山企業(yè)生產(chǎn)實際需要，在中央集控系統(tǒng)接口中開發(fā)和集成了監(jiān)測主井的產(chǎn)量統(tǒng)計系統(tǒng)，實現(xiàn)了主井提礦量的詳細(xì)統(tǒng)計，形成日產(chǎn)量統(tǒng)計分析報表(包括每斗提升起止時間、提升噸位、總斗數(shù)和日提升總噸數(shù))，實現(xiàn)企業(yè)用戶對主井采掘量的實時查詢和分析計算。

4) 泵房無人值守系統(tǒng)。針對富全鐵礦企業(yè)中的變電站、井下變電所和水泵房等，采用紫光公司的DCAP-5000系列綜合自動系統(tǒng)以及PLC自動控制技術(shù)，開發(fā)了泵房無人值守系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過設(shè)置站控級、隔離級以及保護裝置，完成泵房無人值守、故障自動分離以及安全報警，保證了排水、供電、故障在線檢測以及報警功能。

5) 井下通風(fēng)遠(yuǎn)程智能集控系統(tǒng)。由于富全鐵礦礦山通風(fēng)方式為單翼抽出式通風(fēng)，主風(fēng)機位于-120 m回風(fēng)井巷道，對實時監(jiān)測風(fēng)機狀況和記錄通風(fēng)參數(shù)造成困難。因此，通過使用工業(yè)計算機、遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)和各類傳感器等設(shè)備組建了遠(yuǎn)程集控通風(fēng)系統(tǒng)，對風(fēng)速、有害氣體的在線檢測和數(shù)據(jù)記錄，實現(xiàn)了準(zhǔn)確控制生產(chǎn)現(xiàn)場的運行狀況，并以文本可視化形式展示風(fēng)機工作狀態(tài)和交互式操作。

6) 充填智能控制系統(tǒng)。富全鐵礦礦山充填系統(tǒng)采用全尾砂和水泥作為充填材料，充填控制系統(tǒng)覆蓋了充填工藝流程的各個環(huán)節(jié)，同時，采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在中央集控室可統(tǒng)一實現(xiàn)充填過程的實時模擬和可視化、現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、設(shè)備運行參數(shù)調(diào)整以及報表分析等功能。該系統(tǒng)可實現(xiàn)尾礦進(jìn)料、料倉料位監(jiān)控和報警、自動配料和攪拌、料漿輸送和井下充填監(jiān)測等過程。

7) 選礦智能控制系統(tǒng)。根據(jù)富全選礦廠的工藝特點，開發(fā)的選礦智能控制系統(tǒng)重點是對選礦過程中的信息自動分析和參數(shù)的自動調(diào)整，通過構(gòu)建全流程磨選分級控制系統(tǒng)，使磨選設(shè)備能夠自動調(diào)整給礦量和設(shè)備負(fù)荷變化，保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。該系統(tǒng)主要包含5種功能：破碎篩分控制；磨礦作業(yè)控制；磁選過濾作業(yè)控制；排尾作業(yè)控制；供水作業(yè)控制。

4 安全生產(chǎn)檢測智能預(yù)警系統(tǒng)

充分使用物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，開發(fā)了一個集日常安全管理、動態(tài)信息監(jiān)控、危險預(yù)警和應(yīng)急救援輔助決策功能于一體的安全監(jiān)測預(yù)警信息平臺。平臺是以信息化和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的 RFID識別技術(shù)、傳感器信號技術(shù)和虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行開發(fā)。平臺由安全管理和危險預(yù)警系統(tǒng)、礦山安全地理信息系統(tǒng)、動態(tài)信息在線監(jiān)測系統(tǒng)、應(yīng)急救援輔助決策系統(tǒng)組成。主要功能包括：安全信息的采集、統(tǒng)計、分析、處理、傳遞和預(yù)警功能；安全信息的分級管理、控制能力；對已發(fā)生事故的分析與統(tǒng)計能力；對危險源的辨識和潛在事故的預(yù)警預(yù)控能力；能夠?qū)崟r掌握監(jiān)測物的不安全狀態(tài)，預(yù)警其不安全狀況，提示相應(yīng)對策。

5 系統(tǒng)應(yīng)用與實施效果分析

目前，富全鐵礦已在采、選、尾礦生產(chǎn)工藝過程中，基本實現(xiàn)了生產(chǎn)管控系統(tǒng)的全覆蓋，通過深入企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)管理部門進(jìn)行調(diào)研，對2012～2017年富全鐵礦礦山實施管控系統(tǒng)投產(chǎn)使用過程中企業(yè)的人員、設(shè)備、產(chǎn)能、經(jīng)濟效益等變化數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)統(tǒng)計，通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)對比分析生產(chǎn)管控系統(tǒng)投入使用前后的總體效果，從而證明了富全鐵礦企業(yè)實時智能化管控系統(tǒng)后起到了“自動化換人，智能化減人”的作用。

5.1 系統(tǒng)投入使用前企業(yè)現(xiàn)狀

為了準(zhǔn)確描述富全鐵礦實施智能化生產(chǎn)管控系統(tǒng)前后產(chǎn)生的明顯效果，本文只對本項目開發(fā)設(shè)計的智能生產(chǎn)管控系統(tǒng)使用前的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)統(tǒng)計，其具體的統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表1和表2。

表1 系統(tǒng)投入使用前技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)Table 1 Technical and economic indicators of the system before was used

5.2 系統(tǒng)投入使用后經(jīng)濟效果

富全鐵礦自從投入使用提升智能監(jiān)控系統(tǒng)、通風(fēng)智能集控系統(tǒng)、泵房無人值守系統(tǒng)、選礦智能控制系統(tǒng)后，有效地促進(jìn)了富全鐵礦生產(chǎn)的穩(wěn)序高效、環(huán)保經(jīng)濟。系統(tǒng)實施使用后產(chǎn)生的經(jīng)濟效果和人員崗位變動見表3和表4。

表2 2016年生產(chǎn)部門職責(zé)及人員分配統(tǒng)計Table 2 Statistics on responsibilities and personnel distribution of production departments in 2016

由表3的統(tǒng)計結(jié)果可知，通過機械化、自動化改造，在機械化換人、自動化減人、提質(zhì)增效等方面提高的量化目標(biāo)，實現(xiàn)全礦各系統(tǒng)(提升、通風(fēng)、變電、排水、供風(fēng)、選礦、溜破、充填等)由集控中心統(tǒng)一監(jiān)控，全礦職工由284人減少至169人，減少作業(yè)人員的40.49%，實現(xiàn)大型固定設(shè)施(提升、通風(fēng)、變電、排水、供風(fēng))崗位的無人值守，增加副井跟罐崗位4人，集控中心崗位8人，由88人減少至12人，減少作業(yè)人員的86.36%。

表3 智能生產(chǎn)管控系統(tǒng)使用后人員變動情況Table 3 Personnel changes after intelligent production management and control system was used

表4 2014～2016年主要相關(guān)指標(biāo)變化情況Table 4 Changes of major indicators from 2014 to 2016

由表4的統(tǒng)計結(jié)果可知，通過遠(yuǎn)程操控、生產(chǎn)管控一體化的實施，適當(dāng)?shù)卦黾痈本迧徫?人，增加集控中心崗位8人，由88人減少至12人，減少職工76人，以人均年用工成本6萬元計算，每年降低人工成本456萬元。項目改造實施后，每年增產(chǎn)27萬t原礦，每年可增加效益840萬元，項目運行1年后預(yù)期產(chǎn)生經(jīng)濟效益1 296萬元。生產(chǎn)管控系統(tǒng)投入使用后達(dá)到了“降本增效”的目的，提高了企業(yè)的競爭力，實現(xiàn)效益的最大化。

6 結(jié) 論

1) 針對富全鐵礦對地質(zhì)資源管控系統(tǒng)的應(yīng)用要求，設(shè)計了符合金屬礦山地質(zhì)勘探、儲量估算、品位計算的綜合生產(chǎn)管控系統(tǒng)架構(gòu)，實現(xiàn)了礦產(chǎn)資源管控系統(tǒng)的總體設(shè)計要求。

2) 根據(jù)富全鐵礦采掘生產(chǎn)管控系統(tǒng)覆蓋面少，功能單一的問題，在以DIMINE軟件接口平臺上，采用JAVA語言開發(fā)了基于B/S架構(gòu)下的采掘生產(chǎn)計劃、設(shè)備巡檢系統(tǒng)、提升產(chǎn)量查詢系統(tǒng)等，滿足了富全企業(yè)日常生產(chǎn)管理的需求。

3) 針對富全鐵礦部分生產(chǎn)管控系統(tǒng)投入使用后的效果難以定量化考核問題，對富全生產(chǎn)管控系統(tǒng)的實施效果進(jìn)行了對比分析，從而凸顯出智能生產(chǎn)管控系統(tǒng)產(chǎn)生的明顯效果，為生產(chǎn)管理部門提供了決策支持。