图为智慧矿山项目中控室效果图。
本报通讯员 刘喆
提起矿山，你会想到什么？是尘土飞扬、满山荒芜？是效率偏低、管理粗放？抑或是危险丛生、隐患重重？
这些“关键词”，早已不再适用于今天的矿业发展了。从矿山自动化到数字化矿山，再到如今的智慧矿山，数字经济时代，有关未来矿山建设与实现方式的概念被一再刷新。作为冶金采选领域设计与研发的“排头兵”，中冶北方紧密结合采矿设计和现场实际需求，从总体方案设计到矿山虚拟现实应用、从基于物联网的数据采集到大数据的管理应用、从设计数据和项目管理的科研业务建设到智慧矿山数据服务与展现的核心产品开发等多个领域展开了深入研究，取得了一系列具有自主知识产权的产品与核心技术。在现代矿业向着绿色、安全、智能、高效的目标加速前进的过程中，中冶北方正用独创的“北方智慧”为现代矿山整体综合效益的不断提升提供强有力的决策支撑和技术加持。
“智慧”源自深厚积淀
基于六十余年来在矿山领域积累的先进生产工艺及矿山设计规划经验，中冶北方在为矿山企业提供不间断技术支持和服务的过程中，对矿山企业在实际生产中的问题与诉求有着最为充分的了解。因此，中冶北方整合各方优势资源，在工艺技术水平、整体规划设计能力、落地实施能力及业务场景解决能力等方面都走在行业前列，并以新型的自动化、信息化、智能化技术为抓手，将生产安全本质化的保障、生产效率的提升作为核心目标，建立了一套完整的“智慧矿山”规划设计体系。
中冶北方的智慧矿山建设理念是以工艺优化、生产管控为核心，覆盖矿山生产的全部流程，做到点线结合、面面俱到。“点”是对关键设施设备的智能化改造升级、对矿山生产过程重要信息点的智慧化信息采集以及对核心业务单元工艺及管理的智慧化建模；“线”是对生产业务流程的科学梳理、优化；“面”是建立大数据管理平台，在矿山三维空间模型和虚拟化集成管控平台上，实现对矿山生产的全流程生产管控和过程数据融合，最终实现为矿山设计、生产、管理、安全等提供优化管理和决策支持。
中冶北方充分利用信息化这张看不见的“网”，将大数据、VR、AR、AI等新型技术与采矿、选矿、烧结、球团的生产业务、工艺技术深度融合，使矿山企业的效能得到充分释放、提升，进而全面提升矿山生产的经济效益、管理效益和安全效益。
“智慧”赋能核心研创
智慧矿山之所以智慧，是因为它是一个有机整体，是从顶层设计的角度绘制建设蓝图，并建立包括基础自动化改造及智能装备、智慧信息采集、智慧模型、业务全流程智慧化管控、决策展示等五个层级的完整设计体系。其中，基础自动化改造及智能装备、智慧信息采集、智慧模型为业务全流程智慧化管控提供硬件、软件支撑和数据支持，决策展示通过三维可视化、移动终端、虚拟现实等手段进行输出，使矿山生产过程得以虚拟可视化和综合决策化。
在这一框架内，中冶北方以目前国内矿山生产遇到的共性问题为切入点，通过逐项梳理、分析、研究、破解，成功研发出了可以覆盖决策与经营、生产与执行、网络与数据和控制与操作等四大层面的高水平实施管控平台，实现了全业务流程的升级再造。
这是一套包含了多项具有自主知识产权产品与核心技术的管控系统，在各个管理节点上，都是“含金量”十足。以“矿山地测采生产执行系统”为例，这是一项极具“北方”特色的核心研发与创新。目前，国内大多数矿山虽然都不同程度地使用了一些地测采管理软件及管理系统，但在生产过程中，由于矿体的地质模型需要随着生产勘探数据的逐步完善进行动态、实时更新，而大部分系统的更新手段存在效率低、工作量大、准确度不高、受人工干扰影响大等问题，严重制约了生产管控工作的高效开展。此外，对节理裂隙、断层、水文地质条件等影响生产安全的数据缺乏足够掌握，也不利于实现本质化安全。
针对上述问题，中冶北方研发出的“矿山地测采生产执行系统” 是一套涵盖地质模型高效数字化构建与资源管理、开采过程自动化测量、安全隐患智能感知与预警、开采计划优化与精细化配矿、矿山生产调度数字化管理的矿山地测采交互式动态管控数字化平台；通过与“矿山生产智慧管控系统”和“矿山生产3D管控系统”的数据共享和交换，实现生产业务的智慧管控，使地质工程师、测量工程师、采矿工程师等矿山技术人员的业务操作和管理更加便捷化、高效化和智能化，使地质建模、模型动态、生产计划和测量验收各环节相互贯通、融为一体。
“智慧”打造匠心精品
利刃出鞘，一切为了矿山，一切也最终要靠矿山来检验。2022年伊始，由中冶北方总承包建设的利用5G通讯、工业互联网、大数据、云平台等新一代信息技术的智慧矿山项目开始陆续落地。在智慧矿山项目建设过程中，不仅要完成井下基础自动化及井下网络系统的建设和改造，还要建设服务于矿山开采整个寿命期的包括矿山地测采生产执行系统、矿山生产智慧管控系统、矿山生产3D管控系统、选矿生产管控系统和球团生产管控系统、“智慧矿山移动APP”等多个子系统，将为后续实现井下全面无人化奠定坚实基础。
不久的将来，办公区内整洁、高效的控制室中，海量在线数据经过智能管控平台的采集、整合、分析，形成生产经营决策支持，帮助矿山管理人员运筹帷幄；几百公里外的矿区内，无人驾驶的卡车在矿区穿梭不息，空无一人的工厂车间内机器轰鸣，无人操控的有轨电机车在井下自行完成装矿、运矿、卸矿等工作……这些曾经只能被憧憬的未来场景，将随着一座又一座绿色、安全、智能、高效的现代化精品矿山的建设完成，实实在在地呈现在人们面前。那是融聚“北方”矿业人多年匠心锻造而成的“智慧矿山整体解决方案”转化的现实杰作，也必将在中国智慧矿山建设领域树立起独属于中冶北方的高标准、高质量、高效率行业标杆。
以创新赢得先机，以智慧开创未来。“智慧矿山”一路走来，蕴含了所有矿业人的历史之思、现实之求、未来之愿。中冶北方也将对标更高标准、更高要求，继续践行冶金铁前领域技术服务“国家队”的责任和担当，为矿企用户的效益提升赋能、为行业工艺水平的提升赋能，逐步打造行业级生态服务平台，与矿山企业携手共进，为新时代中国矿业高质量发展贡献力量。
《中国冶金报》（2022年07月19日 05版五版）
