廟溝鐵礦地表綜合自動化系統概述

崔龍栓

（河鋼集團礦業有限公司廟溝鐵礦）

隨著自動化技術的日益普及和應用，高效和智能化的礦山建設越來越得到重視［1］。近幾年鋼鐵制造流程的機械化、自動化程度不斷提高，相比之下上游的礦山生產企業的智能化程度卻很低，競爭力相對較弱，這就需要礦山企業不斷地自我革新，加大自動化升級改造力度，實現減人提效，進一步提高企業安全生產各環節效率，為企業集約高效發展增lk動力。

廟溝鐵礦以建設數字化礦山為出發點，合理優化利用現有生產設備，從實際生產需要、人員配備、信息化等方面出發，通過對地磅自動化無人值守系統、碎礦皮帶運輸無人值守系統、高壓配電室自動化系統、綜合調度自動化監控平臺等建設，基于數字化礦山建設技術建立集成的綜合自動化系統，實現廟溝鐵礦自動化建設及現代化和信息化管理，為數字化礦山的建設打下良好的基礎。

1 地磅自動化無人值守系統

地磅自動化無人值守系統是將計算機技術應用到礦石和鐵精粉銷售的管理中，按照每天生產組織的要求，貫穿于從礦石開采到鐵精粉銷售的全過程，可以實現生產過程中所有節點數據的實時自動上傳、統計，從而實現露天采場地磅、銷售地磅的無人值守和遠程視頻控制，提高計量效率。

地磅自動化無人值守系統是指利用車號自動識別技術，自動讀取車號、自動讀取并保存質量、自動控制稱量流程，實現在無人操作和監管情況下的自動稱量。對于車輛固定的場合，每輛車發1張RFID卡，把對應的車輛信息都保存在卡上，讀卡時車輛信息可以自動地輸入到系統里。

地磅自動化無人值守系統可實現計量業務權限管理，報表查詢權限管理，異常處理權限管理，系統管理權限管理；可以生成各種功能報表，并可以進行自定義條件查詢；與上級公司數據系統無縫對接，實現數據的快速交互。

廟溝采場共有采坑供礦點、掛幫礦供礦點、西排土場翻選礦石、試驗礦塊等供礦點，每個供礦點有礦石運輸車和排巖車。依靠地磅自動化無人值守系統自動跟蹤車輛運行情況、具體位置以及碎礦甩巖情況，礦調度室可實時統計各處礦點礦石配比情況。

地磅視頻監控通過以太網接入礦調度室，實現遠程操作機及監控。計量過程實現視頻畫面實時監控，節點信息、車輛信息、物料信息全部實時顯示在客戶端，隨時掌握車輛和過磅計量的全過程。在入廠道閘，上磅道閘、下磅道閘、出廠道閘這4個位置節點，利用先進的雷達探測技術確保車輛完全上秤，保障稱量計量準確。系統的應用降低了廟溝鐵礦的計量成本，極大地提高了系統的計量效率，加強了企業計量管理水平，實現了企業計量系統的自動化智能稱量［2］。

2 破碎流程自動化系統

廟溝鐵礦破碎系統總共有皮帶運輸機48條［3］，破碎流程自動化系統實現遠程集中控制啟停車，整個破碎流程的設備運轉信號全部通過光纖傳送帶到礦調度室計算機，為調度人員組織破碎流程生產提供依據。

在破碎生產過程中，進行破碎機給礦自動控制，礦倉料位檢測，金屬探測與報警控制，破碎生產過程順序控制，機動設備連鎖保護，布料小車遠程控制等碎礦自動化系統，將碎礦自動化操作系統并入礦調度室。

破碎流程自動化減少了勞動定員，從而降低了人身傷害事故率，實現車間廠房無人值守，降低職業病的發生率。破碎系統通過遠程自動控制與現場視頻監控相結合的方式，實現在調度室操作車間破碎設備，實時觀察設備運行參數，無需崗位工在現場操作，減少一線工人的勞動強度，降低電力消耗，保障破碎設備的高效安全運行，嚴格貫徹“多破少磨”的經營理念。

3 高壓配電室的自動化改造建設

廟溝鐵礦的高壓配電室建造于20世紀90年代，在用的高壓柜大多數都是傳統的老式原件。近年來，隨著廟溝鐵礦不斷擴大生產規模，增加的大型選礦設備越來越多，一旦出現故障跳閘，無法查看故障時的各種運行參數，給查找故障原因帶來一定難度。從安全生產出發，高壓配電室自動化改造迫在眉睫。

35 kV高壓配電室和高爐6 kV配電室自動化改造包括視頻監控系統改造、綜保設備改造、數據傳輸系統改造，智能分析系統投入使用。通過對2個變電站的自動化改造，實現高壓配電室無人值守功能。

35 kV變電站和高爐6 kV配電室監控系統實現了對全部設備進行監視、測量、控制記錄和報警功能。系統按接入設計，設計通過在地面變電所機房安裝上位機并配備以太網卡，將該電力綜合自動化監控系統與變電所內設置的工業交換機相連，接入到地表綜合自動化系統的地面光纖工業以太環網上。通過地面光纖工業以太環網上傳信息，在礦調度室可觀察到該變電所監控系統的各條高壓線路的運行數據。

高壓配電室實現自動化無人值守之后，不僅解決了廟溝鐵礦人員因自然減員，一時無法補充的困境，同時消除了高壓室運行存在的安全隱患。自動化改造后，可以實現配電工在綜保后臺電腦上完成高壓柜的基本操作，還可以通過故障提示信息和電流、電壓等參數的曲線圖，對故障的原因判斷更為快速準確，既提高了處理問題的效率，又縮短了中間環節，大大降低了故障停車的風險［4］。

4 調度綜合自動化監控平臺

廟溝鐵礦處于露天轉地下基建期，井下全生產綜合自動化系統平臺還未建設，針對目前地表生產系統，廟溝鐵礦利用以太網絡，通過光纖將各處的自動化子系統統一集中到礦調度室，逐漸形成一套調度綜合自動化監控平臺。

調度綜合自動化監控平臺將全礦所有生產相關自動化子系統的數據，經整合后直接在可視化應用門戶中進行實時顯示與報警，實現對全礦生產工況的實時監控與掌握，同時還可將生產相關數據存儲在實時數據庫及關系型數據庫中，建設全礦統一的生產綜合數據庫，實現對全礦生產歷史狀況的查詢與分析。

引入新型高效生產調度系統作為礦山企業管理核心，調度員能夠對各種突發狀況作出快速反應，調整偏差，協調各個生產環節。根據礦山整體情況進行生產計劃安排，嚴格控制生產過程，提升企業精細化管理，有效提高礦山企業管理的整體水平，最終達到生產經營目標。

通過調度綜合自動化監控平臺構建與實施，將地表各種自動化系統進行融合，不僅提升各個系統的工作效率，彌補了生產調度工作中的不足，同時實現了對生產數據的自動采集、處理、存儲、發布，完成統一的信息集中管控和網絡發布，建立了一套適合廟溝鐵礦的地表綜合自動化調度管控系統。自動化系統提高了生產調度效率和企業管理水平，降低了一線崗位人員勞動強度，使礦山自動化、信息化水平邁上了一個新的臺階［5］。