高原黃金礦山選礦廠數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)的應(yīng)用

馬忠山

（1.青海省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海 西寧 810000；2.青海省金礦資源開發(fā)工程技術(shù)研究中心，青海 都蘭 816100）

高原地區(qū)氣候條件非常惡劣，在研究選礦廠自動化控制系統(tǒng)時，面臨著更多的問題和挑戰(zhàn)。所以，想要實現(xiàn)高原黃金關(guān)山選礦廠的數(shù)字化生產(chǎn)管理，就需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件特點，制定出符合實際情況的計劃和實施策略。以保證自動化控制系統(tǒng)設(shè)計科學(xué)合理，提高選礦廠的工作效率和人員工作時的安全性。本文就高原黃金礦山選礦廠數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行探究。

1 高原地區(qū)的氣候條件對數(shù)字化設(shè)備的影響

（1）氣壓的影響。高原地區(qū)氣候復(fù)雜多變，空氣壓力小，溫度變化頻繁，最為重要的是空氣中的含氧量非常低，這就導(dǎo)致了人員在高原作業(yè)的困難程度成倍提升。不僅如此，高原地區(qū)的地理特點對設(shè)備也會產(chǎn)生一定的影響，對數(shù)字化設(shè)備的運行造成損害。通過對高原地區(qū)黃金選礦廠的實際分析，發(fā)現(xiàn)氣候?qū)τ谠O(shè)備的影響主要集中在三個方面[1]，分別是氣壓、溫度和空氣濕度。首先，高原地區(qū)空氣壓力對于設(shè)備的影響。因高原地區(qū)氣壓低，電氣設(shè)備在高原地區(qū)使用時，外絕緣強(qiáng)度就會受到影響，到海拔5000m時，每提高1000m。電氣設(shè)備的外絕緣能力就會降低百分之十左右。電氣化設(shè)備的設(shè)計通常都具有固定的設(shè)備間隔，但是電氣設(shè)備的擊穿打壓會隨著絕緣能力的減弱而有所降低，電氣設(shè)備就會發(fā)生局部起電的情況，縮短電氣設(shè)備的使用壽命。不僅僅是對電子設(shè)備的損害，還會對其他帶有壓力的儀表儀器工作穩(wěn)定性造成影響，例如雷達(dá)液位檢測儀表由于大氣壓力的變化，會失去準(zhǔn)確度，影響選礦數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)的建立。

（2）溫度的影響。眾所周知，隨著海拔的升高，平均溫度和最低溫度都會降低。由于電子設(shè)備的絕緣材料都是由橡膠和塑料等材料制作的。溫度的降低會影響電子設(shè)備和儀表中絕緣材料的使用壽命和老化速度，當(dāng)絕緣材料的使用性能降低之后，機(jī)會對儀器設(shè)備的運行造成影響，從而對這個數(shù)字化管理設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)造成威脅。由于還把提高最低氣溫降低了，但是最高氣溫由于日照的變化，反而會升高。在巨大的溫度變化中，精密設(shè)備由于溫度引發(fā)的漲縮失去精度，而電氣設(shè)備的外殼會在漲縮變化影響下發(fā)生開裂和變形[2]。

（3）空氣濕度的影響。在高原地區(qū)，隨著海拔的升高，空氣的濕度會大大的降低。空氣濕度降低后，電氣設(shè)備絕緣材料的強(qiáng)度會受到影響，會變得更加脆弱，而且干燥的環(huán)境中，會產(chǎn)生大量的靜電，對精密的電子設(shè)備造成損壞。從而對選礦廠數(shù)字化生產(chǎn)管理造成影響。

2 黃金礦山選礦廠數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)的設(shè)計

（1）生產(chǎn)調(diào)度模擬系統(tǒng)。黃金礦山選礦廠的數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)不僅要克服復(fù)雜環(huán)境因素的影響，同時還要進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計。使其能夠滿足選礦廠的實際使用和自動化的實現(xiàn)。首先就是生產(chǎn)調(diào)度模擬系統(tǒng)。這一系統(tǒng)可以將選礦廠中主要的生產(chǎn)設(shè)備的運行狀況進(jìn)行采集，通過數(shù)字化的信息采集和傳輸網(wǎng)絡(luò)，集合到總監(jiān)控室，通過總監(jiān)控室內(nèi)處理器的轉(zhuǎn)化將其模擬到監(jiān)測屏幕上。選礦廠的管理人員能夠通過顯示屏實時了解廠內(nèi)設(shè)備的運轉(zhuǎn)和工作情況，實現(xiàn)宏觀控制，對生產(chǎn)活動進(jìn)行指揮調(diào)度。

（2）數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。在選礦廠中，需要在關(guān)鍵的生產(chǎn)車間和設(shè)備區(qū)域安裝攝像設(shè)備，通過對設(shè)備運轉(zhuǎn)情況和人員工作狀況的監(jiān)控，達(dá)到對使用過程中的有效控制。視頻信號同樣通過電纜傳輸?shù)娇偙O(jiān)控室的監(jiān)控屏幕上，可以讓管理人員通過監(jiān)控屏幕掌握人員的工作情況和設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。同時還可以將視頻信號在廠內(nèi)的局域網(wǎng)中共享，發(fā)送給相關(guān)廠區(qū)和班組的負(fù)責(zé)人，對工作狀態(tài)進(jìn)行及時的調(diào)控。

（3）數(shù)據(jù)分析和管理系統(tǒng)。選礦廠數(shù)字化的另一重要目的就是實現(xiàn)廠區(qū)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和其他資源的數(shù)據(jù)化分析與管理。通過數(shù)字化設(shè)備對選礦廠生產(chǎn)能力、礦石儲量和人員管理進(jìn)行分析和整合，為選礦廠的管理和生產(chǎn)計劃的制定提供參考依據(jù)。

（4）二選廠的數(shù)字化設(shè)計。在選礦廠中，二選廠同樣需要進(jìn)行數(shù)字化變革。二選廠是在一選廠的基礎(chǔ)上，進(jìn)行工藝優(yōu)化、規(guī)模擴(kuò)大的現(xiàn)代化新型選廠。其中二選廠的主控室是整個選廠的中樞控制系統(tǒng)，也是進(jìn)行礦山數(shù)字化改革的核心。二選廠的數(shù)字化管理是實現(xiàn)全廠數(shù)字換邁進(jìn)的關(guān)鍵一環(huán)，能夠有效提高選廠的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)能降耗、在提高選廠的現(xiàn)代化科學(xué)管理和數(shù)字化管理中發(fā)揮了重要的作用。

3 黃金礦山選礦廠數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)具體應(yīng)用

（1）生產(chǎn)調(diào)度模擬監(jiān)控的應(yīng)用。礦山由于作業(yè)范圍廣，生產(chǎn)部門的離散性，想要事項選礦廠的統(tǒng)籌管理是非常困難的。數(shù)字化管理系統(tǒng)為其實現(xiàn)提供了技術(shù)支持。通過生產(chǎn)調(diào)度模擬監(jiān)控的應(yīng)用，可以實時掌握主要生產(chǎn)設(shè)備的運行情況。主要布置的位置包括提升、排水、粗碎、球磨、浮選、冶煉、充填等設(shè)備區(qū)域。通過傳輸網(wǎng)絡(luò)，將設(shè)備的運行信息傳輸?shù)娇偙O(jiān)控室，在經(jīng)由總監(jiān)控室的信息處理設(shè)備形成模擬設(shè)備運轉(zhuǎn)的信息，投射到顯示屏上，以便管理人員的查詢使用和對各個關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控。

（2）數(shù)字視頻監(jiān)控的應(yīng)用。數(shù)字視頻設(shè)備應(yīng)用不僅僅是對廠區(qū)生產(chǎn)作業(yè)活動的監(jiān)控，還能夠極大保證工作區(qū)域的安全。通過對監(jiān)控信息的整合，能夠讓管理人員及時了解生產(chǎn)過程的動態(tài)變化。數(shù)字監(jiān)控設(shè)備布置的區(qū)域主要包括：氰化廠、選礦廠、充填站、冶煉廠和保衛(wèi)科等關(guān)鍵地區(qū)。由于監(jiān)控地區(qū)數(shù)量眾多，所以數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要具備多路監(jiān)控視屏的同時控制和調(diào)取，對于歷史監(jiān)控信息能夠進(jìn)行回放和下載保存，方便管理人員的隨時調(diào)閱和生產(chǎn)活動追溯。

（3）數(shù)據(jù)分析和信息化管理應(yīng)用。數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)包括中數(shù)據(jù)分析和信息化管理包括對礦山地質(zhì)和礦藏的分析與人員的管理。通過使用大幅面掃描儀、繪圖機(jī)和相關(guān)的設(shè)備，對礦山的地質(zhì)資料進(jìn)行分析處理，建立起礦山的三維模擬圖像，對礦藏的發(fā)掘和生產(chǎn)計劃的決策提供輔助。通過數(shù)據(jù)的積累，建立起礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)庫，對礦藏勘探、生產(chǎn)運輸和開采策略進(jìn)行統(tǒng)一管理，實現(xiàn)礦山管理的信息化。選礦廠信息化是數(shù)字化生產(chǎn)管理的重要環(huán)節(jié)，通過信息技術(shù)，可以實現(xiàn)選礦廠各個部門之間的聯(lián)動，將數(shù)字化手段采集的信息在局域網(wǎng)內(nèi)共享，使各個部門的管理人員能夠清楚的看到當(dāng)前選礦廠運轉(zhuǎn)的狀態(tài)和存在的問題，與相關(guān)的部門積極合作進(jìn)行調(diào)整，實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的動態(tài)調(diào)控，保證生產(chǎn)過程的順利進(jìn)行。

4 結(jié)語

高原地區(qū)由于其惡劣的地理條件和天氣氣候，導(dǎo)致數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)在具體的實施過程中存在著一定的苦難。所以在設(shè)計過程中，要充分考慮到環(huán)境因素對于數(shù)字換生產(chǎn)管理模式推行的影響程度，結(jié)合實際進(jìn)行設(shè)計，使字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)能夠在高原地區(qū)的黃金選礦廠發(fā)揮其應(yīng)有的作用。