——中铁十九局集团矿业投资有限公司智慧矿山建设纪实

　　◎  冯宏超 陆宇琦

　　采矿行业是最古老而传统的行业之一，安全风险高，生产成本随开采难度也不断升高。因此，推行机械化、自动化、智能化，降低劳动强度，改善工作环境成为必然趋势。中铁十九局集团矿业投资有限公司（以下简称“矿业公司”）积极响应加强新兴产业与新兴业务的号召，积极培育新质生产力，着手智慧矿山的开拓建设，强调智慧矿山是一套智慧体系，通过制订施工方案，形成最优决策模型，并对各作业环节实施自动调控。同时，他们通过与自动化矿山、信息化矿山、数字化矿山进行关联，从矿山设计、安全保障、高效生产、经济运行、绿色环保等方面展望了智慧矿山的愿景和开发智慧决策应用，加大硬件设施的研发力度，致力于做强做优矿产资源业务，为打造“品质铁建”提供强有力的技术服务和支撑，开启了智慧矿山建设的新纪元。

　　在西藏玉龙铜矿采场，5台自动驾驶矿车正平稳行驶，最终集结在采装作业面，成为国内首个5000米高海拔矿山自动驾驶项目；在海拔5500米的新疆火烧云铅锌矿采场，作业人员佩戴着便携制氧机迎战高反及缺氧，紧锣密鼓地施工；在亚洲规模最大露天铁矿——太钢袁家村铁矿，一体化智控中心正在对矿山作业全流程进行指挥管控；在矿业公司信息分公司沈阳研究院，智能安全帽正在批量投入测试量产……随着各类智慧矿山项目和产品的不断涌现，矿业公司业务范围已覆盖智慧矿山建设全领域，并为业主和客户提供全套智慧矿山解决方案，推动公司高质量发展。

　　矿业公司是中国铁建系统以矿山建设为主业的专业化公司，是八大建筑类央企中矿山专业化发展规模大、成本低、效率高，安全环保、绿色发展、智能建设做得好，行业内极具影响力的矿山施工企业。多年来，在中国铁建和集团公司专业化战略指引下，矿业公司牢牢坚持专业化发展方向，内强管理，外拓市场，国内矿山市场份额保持良好，海外市场稳步推进，成为中铁十九局集团的重要支柱产业。

　　矿业公司有40余年的矿山施工经验，先后承建了百余座矿山工程，在行业内具有一定的影响力，是国内露天矿山建设的龙头企业。现有职工1400人，拥有各类矿山施工设备4000余台（套），日采剥能力200万立方米，年采剥能力6亿立方米；拥有矿山施工总承包一级资质、爆破作业一级资质，业务覆盖矿山建设全领域；先后荣获“全国优秀施工企业”“中国矿山建设十强企业”“中国黄金行业最佳服务商”，多次被中国铁建评为年度经济效益20强和专业化发展10强。

　　作为矿山建设的专业化公司，面对当下的机遇与挑战，矿业公司毅然决然深入智慧矿山一片“蓝海”，全面贯彻落实股份公司、集团公司决策部署，贯彻新发展理念，构建新发展格局，坚持走专业化、差异化发展道路，依托科技创新和技术进步，释放新活力，培育新动能，增添新动力，按照智慧矿山、绿色矿山的发展目标，全力推进公司高质量发展。

　　智能卡车调度系统赋能智慧矿山建设

　　矿业公司自主研发的智能装备车载终端，是用于露天矿自动指挥采矿采运作业的智慧化辅助生产系统。系统综合运用计算机技术、现代通信技术、全球卫星定位技术、数字化与三维可视化等先进手段，建立生产监控、智慧调度、生产指挥管理系统，通过二/三维GIS对生产采装设备、移动运输设备、卸载点及生产现场进行实时监控和优化管理。卡调系统主要通过结合现有的高科技信息技术，包括中国北斗卫星定位技术、人工智能技术、无线通信技术、视频监控系统等高新技术手段，实现了矿山设备的实时监测以及所有设备位置信息的自动采集及运行状态等信息，从而达到对矿山卡车和电铲等设备的自动优化调度。

　　5G远程驾驶

　　系统的基本功能包括设备实时定位和显示、历史轨迹的自动回放，以便后台对车辆轨迹进行数据记录整合，满足配框要求的同时优化路径；车铲分组，实现车辆和电铲的分组绑定，方便显示车铲的运行状态与区域、车和铲装设备的离线位置，并实时进行铲装设备装载能力调节、卸点下料或卸载能力调节等，同时系统自动记录运行数据，支持报表定制开发，通过报表系统查看各类维度数据统计。

　　太钢袁家村铁矿项目智控中心

　　卡调系统能够大幅度提升调度员工作效率，以达到运力最优、消耗最少，科学合理规划全局，为企业解决工作细化不够、调度不合理、记产不精确、不及时等问题。同时，能够帮助作业人员及时全面掌握矿山生产运行情况，更好地为业主解决设备混编调度、产量及报表统计、设备作业监控、安全预警管理等问题，降本增效，实现效益递增。

　　5G远程操控挖掘机

　　开启高海拔无人驾驶新篇章

　　矿业公司已自主研发无驾驶舱电动矿车，致力于通过科技创新和智能化解决方案，减小作业安全隐患，提高生产效率，降低周边环境污染，为矿业发展注入新的动能，推动矿业向智能化、绿色化方向发展。

　　无人驾驶矿卡现已实现车辆优化配置和高效协同作业，减少等待时间和能源消耗，降低安全风险，做到了采空区铲运过程的本质化安全。其次，智能采掘设备可以在无人操作的情况下，根据地质条件和开采计划自动进行采掘作业，精确控制采掘力度和方向，提高资源回收率，降低生产成本。无人挖掘机与新引入的纯电无人矿卡现已配合完成“装、运、排”等工作，改变了传统人工操作模式，提高了采矿装备的自动化、智能化水平，为矿业领域提供了更高效、更环保的解决方案。

　　海拔5000米的西藏玉龙铜矿无人驾驶启动仪式

　　随着无人驾驶系统研发技术的不断精进，系统的决策算法将变得更加智能高效，通过大量数据训练，车辆能更准确地预测周边环境变化，快速做出合理决策和精准控制，确保无人驾驶矿车能够适应矿山各种不同的地形和作业条件，在避免人员伤亡风险的同时，实现24小时不间断作业，极大地提高了生产效率。

　　无人驾驶运输作业

　　今年5月16日，矿业公司与华为矿山军团强强联合，在鄂尔多斯签署了露天矿山无人驾驶战略合作协议，依托双方的互补优势，共同就数字化转型咨询、信息技术基础设施建设、人工智能在矿山应用、数字化能力建设以及数字化人才培养方面展开全面合作，携手推动全球矿山智能化建设。目前，在海拔5000米的西藏玉龙铜矿采场，已启动自动驾驶剥离项目，在采矿数字化转型升级、融合创新方面做出了有力探索，向“新”而行，向“实”发力，将矿产资源转化为经济优势，满足高原项目生产需求，开启了高海拔无人驾驶新篇章。

　　智能安全帽让科技兴安从“头”开始

　　“报告智控中心，3号作业平台解除爆破作业预警，一切正常。”在矿业公司太钢袁家村铁矿项目施工现场，安全员王洋并没有像往常一样通过对讲机和指挥中心通话，而是轻轻按响了头上安全帽的对话键，通过视频对讲与指挥中心工作人员互通互联，使指挥中心工作人员对现场安全情况一目了然，尽收眼底。这款“神奇”的智能安全帽在矿业公司信息技术分公司沈阳研发中心问世并测试成功，目前已投入使用。通过与自主研发的“安全管控系统＋智能安全帽”的方式，有效实现了安全生产管理智能化，为护航企业安全生产奠定了坚实基础。

　　智能安全帽安装调试

　　据了解，该安全帽可对佩戴者进行实时数据收集、定位追踪，系统再对其进行智能统计、筛选分析，管理人员可通过手机和电脑对一线作业人员进行安全保护、实名管理、质量溯源、数据共享、考勤统计等精准高效的远程管理。不仅如此，安全帽内部还具有SOS、录像、对讲、照明、定位等功能，有效提高了施工现场人员的人身安全及巡查联动能力。

　　从外观上看，这款智能安全帽和普通安全帽没什么区别，戴起来也差不多重，但是功能却天差地别。矿业公司副总经理范春辉介绍说，这顶智能安全帽内部安装了一枚芯片，具备“千里眼”“顺风耳”“智慧芯”等强大功能，为安全帽装上了智慧大脑。它的外壳采用高强度工程塑料，抗冲击、耐腐蚀且阻燃性好，佩戴感舒适。安全帽内配备两块电池，可用10小时以上，安全耐用。安全帽集精准定位、安全预警、实时通信、精细监管、救援指挥于一体，是一款高集成度的可穿戴物联网设备。

　　在建筑施工安全管理过程中，安全帽扮演着重要的角色，而重新定义的职能安全帽不但筑牢了“安全网”，而且又细化了人力资源配置。“以前工地上班都是班组长在出勤表上画钩，现在我们这个智能安全帽与作业人员1对1实名制绑定，借助于内部芯片，能够帮助我们精准记录工人用工状态，帮助我们精准落实劳务实名制管理。”太钢袁家村铁矿智控中心常志强说，通过后台，可以真实掌握劳动力的投入与变化，形成标准化、电子化的施工日志。最主要的是系统可通过采集劳动力投入情况、工程量数据，精准分析各劳务队伍、工种的作业效率，从而筛选出一批高品质的工作人员，实现精细化的劳动力计划和调配管理，达到缩短项目工期的效果。

　　该产品防护等级符合GB/T 30041-2013规范标准，防辐射骚扰等级符合《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》相关规定，外壳采用ABS高强度工程塑料，抗冲击、防穿刺、耐腐蚀且阻燃性好，佩戴感舒适。配套硬件产品包含500万高清摄像头、防尘防水通信麦克、4200毫安可拆卸新国标10小时续航电池。智能安全帽能够提供包含采矿业、建筑业、能源业、化工业、轨道交通、通信及城市应急等多行业全场景解决方案。安全帽搭载的智能化管理及智能化通信系统，具备了救援指挥、精细监管、精准定位、实时通信和安全预警等功能，能够满足作业现场对于人、物、场三大类的应用需求。例如，安全教育考试、安全生产责任制、劳保用品管理、风险分级、危险救援、日常巡检、越界检测等应用。这款智能安全帽，能够根据客户需求进行“专属订制”，满足不同场景和需求，市场前景广阔。新华社、经济日报、工人日报、中央人民广播电台等中央级媒体均对智能安全帽及智能安全系统进行了相关报道。

　　便携制氧机守护高原健康

　　高海拔施工，首先需要保障的是作业人员的供氧。由于传统的制氧设备体积大，不能随身携带，职工健康无法得到保障。今年年初，矿业公司工会将由该公司北京信息分公司研发的便携式制氧机陆续送到了海拔5500米的新疆火烧云铅锌矿项目和海拔5000米的西藏玉龙铜矿项目现场。据了解，该便携式制氧机可充电并随身携带，可以持续供氧，极大地缓解了高原作业时身体的不良反应。

　　西藏玉龙铜矿项目采场

　　便携式制氧机机体包含流量调节按钮、工作状态指示灯、出气/进气口、充电口、锂电池、过滤棉、内嵌式彩色大屏等，操作简易，方便实现平原、高原和超高原模式的无缝切换。采用PSA制氧技术，以空气为原料，电能为唯一能源，通过多重过滤分子筛的吸附，将空气中的氧气、氮气体分离，能够制取氧含量≧90% （体积分数）的氧气。同时，采用感应脉冲模式出氧，靠机器内部的敏感探头来检测作业者的呼吸频率，在使用者吸入空气时供氧，呼出空气时停止供氧，帮助作业人员在日常工作和生活的所有阶段和休息时间提供适当的氧气量。气源天然，制氧过程中无需添加任何化学原料。

　　便携式制氧机的推广和使用，为高原项目作业人员带来了健康的福音，方便人员在作业过程中进行科学合理的补氧，从容应对高原缺氧环境，切实改善了职工的工作与生活条件，帮助工人更好地适应高原作业环境，保证职工身心健康，使施工生产和生活顺利进行。

　　智能管理让智慧矿山研发成果快速转化

　　矿业公司自主研发的智慧矿山生产管控一体化平台，以数字孪生形式展现实时环境感知和再现生产作业场景，可实现对劳资、安全、物资和设备等数据信息的高效管理与快速检索浏览，综合利用建设的生产作业智能调度系统、选厂自动化系统、安全监测系统、物资及设备管理系统等大数据，经过AI分析，为生产经营者提供决策。

　　厄瓜多尔米拉多铜矿

　　一体化智控中心能够实现矿山环境全感知，设备数据全覆盖，通过5G网络与物联网技术、智能装备的有机结合，实现矿山场景的万物互联，构成矿山工业互联网的运行基础，满足矿山企业动态把握矿山各个部门和组织管理对象及管理过程的状态，控制以及优化制定战略目标，帮助管理者实时了解矿山运营情况，实现矿山生产全流程管理的最优调度和控制，为矿山行业提供采矿权服务周期解决方案。

　　党建融入领航智慧矿山建设

　　“智能技术运用，让一大批重达数十吨甚至上百吨的‘大块头’设备，较以往跑得更‘欢’、运行更‘稳’，智能化正引领产业转型升级。加快智慧矿山建设，已成为推动新技术革命、有效破解安全生产难题的必然选择，在此过程中，党建充分发挥了引领作用。”对于发展智慧矿山建设，矿业公司领导班子意见惊人一致。党的二十届三中全会上，再次提出要发挥科技创新的增量器作用，为矿山施工企业建设智慧矿山指明了方向。矿业公司党委洞悉发展大势，结合自身实际，将智慧矿山建设作为厚植产业优势、应对变革挑战、赢得发展先机的战略举措。

　　北京信息技术分公司沈阳研究院研发团队

　　智慧矿山建设是矿业发展的必由之路，是推动我国矿山建设向安全、高效、经济、绿色与可持续发展方向迈进，提升产业层次、创新能力、质量效益的基础。针对智慧矿山这一新兴概念，矿业公司严格按照国际规范的质量标准进行生产施工作业，积极推广质量管理先进标准，在保证产品及硬件质量的同时，始终坚持打造高端品质认证服务。

　　亚洲最大规模露天铁矿——太钢袁家村铁矿项目采场

　　未来，在数字化、智能化、信息化、大数据开发上，矿业公司将带动全公司向智能化、全产业链的方向稳步前行，并用一流的经营理念、一流的管理技术、一流的施工设备、一流的服务质量和社会信誉，奉献绿色、安全、资源节约型精品工程，铸就企业“金名片”，向着智慧矿山行业领先、国际一流目标不断前进。