有色金属行业智能矿山建设指南（试行）

  为贯彻落实国务院《关于深化“互联网+先进制造业” 发展工业互联网的指导意见》《新一代人工智能发展规划》等国家相关政策，按照《国家智能制造标准体系建设指南》的总体要求，切实推进有色金属矿山智能升级，特编制本指南。本指南是促进行业技术进步和规范发展的引导性文件，不具有行政审批的前置性和强制性。

  一、建设目标

  结合我国有色金属矿山开采环境复杂、安全管理压力大、多元素资源共生等特点，在矿山已有自动化、信息化建设基础上，推进物联网、大数据、人工智能、5G、边缘计算、虚拟现实等前沿技术在有色金属矿山的应用，建成集资源的数字化管理、面向“矿石流”的智能生产管控、全流程的少人无人化生产、集成化的本质安全管理、基于工业大数据的智能决策于一体的本质安全、资源集约、绿色高效的有色金属智能矿山，促进企业转型升级、高质量发展，全面提升企业的综合竞争力和可持续发展能力。

  二、建设原则

  坚持因企制宜，注重实效。根据企业发展战略和实际生产经营情况，充分考虑矿山资源禀赋条件、矿山所处生命周期阶段、工艺装备水平以及信息化建设基础，明确企业智能化建设重点，新建矿山直接进行智能化规划与设计，在产矿山有序推进智能化改造。

  坚持整体规划，分步实施。把握智能制造发展方向和重点，从全局、整体层面进行顶层设计，围绕有色金属智能矿山建设主要环节和重点领域，结合矿山自身能力和业务需求等特点，分步实施，有序推进智能矿山建设。坚持创新引领，数据驱动。积极探索 5G 等新型基础设施在企业生产中的应用，推动新技术与有色矿山的融合创新；基于数据和机理融合驱动的理念，应用大数据、人工智能、边缘计算等技术提升信息系统学习与认知的能力，利用 AR/VR（增强现实/虚拟现实）等技术形成人机混合增强智能，充分发挥工艺技术人员的智慧与机器智能的各自优势，推动工艺与管理知识的沉淀与复用，支撑企业持续进行技术创新。

  三、总体设计

  （一）总体架构

  鼓励有色金属智能矿山采用基于工业互联网平台的云、边、端架构，建立面向“矿石流”的全流程智能生产管控系统，将矿山大量基于传统 IT 架构的信息系统作为工业互联网平台的数据源，继续发挥系统剩余价值，同时逐步推进传统信息化业务云化部署，实现矿山全流程的少人无人化生产。参考架构如图 1 所示：

图 1 有色金属智能矿山参考架构图

  1.技术架构端：通过对生产设备进行智能化改造和成套智能装备的应用，实现全面感知和精准控制。边：充分利用矿山原有及新建控制系统数据，汇聚区域数据资源，实现边缘侧的数据分析和实时决策。云：集成工业微服务、大数据服务、应用开发与部署等功能，实现海量异构数据汇聚与建模分析、工业经验知识软件化与模块化、各类创新应用开发与运行。

  2.智能应用

  智能生产与管理：聚焦矿山采选和运营管理层面，通过对实时生产数据的全面感知、实时分析、科学决策和精准执行，实现面向“矿山规划-地质建模-采掘计划-采矿设计-采矿作业(落矿-出矿-运输-提升)-选矿(破碎-球磨-浮选-浓密-脱水)-尾矿充填-尾矿排放”全流程的、以“矿石流”为主线的生产过程优化；通过对质量、能源、成本等数据的分析，实现管理决策优化。

  智能服务：聚焦供应链层面，通过对供需信息、制造资源等数据的分析，实现资源优化配置。

  协同创新：聚焦数据价值挖掘，通过对生产过程数据和矿山运营数据的分析、挖掘，不断形成创新应用。

  （二）建设路径

  坚持“融合发展，并行推进”，循序渐进推进企业智能矿山建设进程。

  1.现有矿山

  （1）依据矿山实际业务特点和支撑配套条件，对企业智能制造基础进行评估，编制总体规划，考虑矿山实际需求紧迫程度、基础条件和资金承受能力等因素制定实施方案，明确任务目标、预期成果及详细的实施计划，分步开展建设。

  （2）开展信息化标准化的建设工作，制定数据标准、流程标准、操作标准；对设备进行数字化、智能化改造，对生产过程进行自动控制，加装智能视频监控和智能仪表，开展成套智能装备应用，实现矿山数字化、网络化、少人化。

  （3）开展矿山智能生产系统建设，实现矿山资源数字化、采选生产过程智能控制、安全管理的集成化等，实现矿山固定设施无人值守自动化、采矿装备智能化与选矿流程自动化，实现矿山全流程的少人无人化生产。

  （4）建设工业大数据分析平台，充分挖掘数据潜在价值，结合过程机理实现设备故障智能诊断、过程参数优化、生产流程优化、数字仿真优化、经营决策优化等。以工业互联网技术为基础，逐步打造具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应的有色金属智能矿山。

  2.新建矿山

  依据新建矿山特点和配套条件，根据可研报告、初步设计编制总体规划，考虑先进工艺、先进装备、先进信息技术等因素制定高标准、高起点、高水平的智能制造实施方案，明确阶段任务目标、预期效果及详细的实施计划，分步开展建设。

  （1）基建阶段完成对智能设备的要求，完成工控网络、视频网络、信息化基础设施、物联网等的建设，做到矿山数据通信网络化，构建矿山信息传输、处理、存储平台和集中管控体系。

  （2）基建后期到投产期内，同步开展矿山智能生产系统建设，实现矿山资源数字化、采选生产过程智能控制、智能生产管理与执行等，实现矿山固定设施无人值守自动化、采矿装备智能化与选矿流程自动化，实现矿山全流程的少人无人化生产。

  （3）投产并实现达产达标后，在积累一定量数据的基础上，开始建设工业大数据分析平台，充分挖掘数据潜在价值，实现设备故障智能诊断、过程参数优化、生产流程优化、数字仿真优化、经营决策优化等。以工业互联网技术为基础，打造具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应的有色金属智能矿山。针对现有矿山、新建矿山的不同特点，鼓励有条件的大型矿山企业建设工业互联网平台，鼓励中小型矿山企业使用工业互联网平台。鼓励矿山企业以硬件、软件、数据等基础要素迁入云端为先导，快速获取数字化能力，不断变革原有体系架构和组织方式，有效运用云技术、云资源和云服务，逐步实现核心业务系统云端集成，促进跨企业云端协同。

  （三）关键要素

  1.本质安全

  通过智能装备的应用及六大安全系统的建设，构建以全面评估、闭环管理、实时联动、智能预警为特征的主动安全管理保障体系，全面提升人员行为安全、作业环境安全、设备运转安全，提高矿山的本质安全水平。

  2.资源集约

  通过废水指标实时监测与控制、尾矿充填自动化控制与最优化调控、尾矿输送安全监测及尾矿建材自动化加工等，高效循环利用废水、提高尾矿充填利用率及尾矿建材化利用水平，实现尾矿资源的综合利用和废水资源的无害

化与零排放。

  3.绿色高效

  通过建设能耗实时监测与智能优化管控、排放综合监控等系统，降低能耗、减少排放，实现能耗最优化控制、排放实时监管等目标。

  四、建设内容

  围绕物联网、云计算、大数据、人工智能、5G 等新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，在矿山的感知层面、管控层面、决策层面实现新的运营管控模式，推进矿山企业转型升级，实现高质量发展。

  （一）基础设施的数字化改造与建设

  结合矿山生产工艺流程，应用自动控制、智能感知等技术对凿岩台车、铲运机、卡车、装药车、破碎机、磨机、浮选机、浓密机等采选工业设备及其他基础设施进行数字化改造，完善工业网络及信息安全建设，通过生产设备的

自动化、集成化、智能化改造替代人工操作，以设备改造提升实现节能减排，减员增效，提高劳动生产率和资源综合利用率。

  1.智能感知

  鼓励矿山企业加快部署环境感知终端、智能传感器、智能摄像机、无线通信终端、无线定位终端等数字化工具和设备，融合图像识别、振动感知、声音感知、射频识别、电磁感应等关键技术，实现矿山环境数据、采矿装备状态信息、工况参数、选矿检测分析数据、尾矿输送自动化监测数据、尾矿充填工艺数据、移动巡检数据等生产现场数据的全面采集，实时感知生产过程和关键装备运行数据和状态。

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