一种露天采场智能配矿系统技术方案

一种露天采场智能配矿系统，属于露天采矿技术领域。包括数据交互模块、配矿计划编制模块、配矿计划精准执行模块、计算机网络及终端计算机，计算机网络及终端计算机包括：网络交换机、控制计算机、数据库服务器、应用服务器；数据交互模块用于获取三维地质模型数据及向配矿计划精准执行模块传输数据；配矿计划编制模块用于编制配矿计划；配矿计划精准执行模块用于执行配矿计划；数据交互模块安装在应用服务器上，配矿计划编制模块安装在1台控制计算机上，配矿计划精准执行模块安装在1台控制计算机上。优点在于：自动收集配矿数据、1秒内自动解算出配矿方案，提高配矿计划编制效率；精准执行配矿计划，保证配矿品位稳定，提高产品合格率，提高矿石产率。

【技术实现步骤摘要】
一种露天采场智能配矿系统
本专利技术属于露天采矿数字化采矿
，特别是提供了一种智能的配矿系统。
技术介绍
配矿又称矿石质量均衡，通过按比例搭配不同品位及矿物含量的矿石，使之均匀混合，旨在提高被开采有用矿物的利用率及其加工产品质量的均衡性和稳定性，以满足产品制备部门对矿石产品的质量要求，从而提高矿山经济效益，是矿山生产中矿石质量管理及生产规划的重要措施与手段。目前露天矿山采用的配矿方法是：计划制定依靠人工收集信息、手工计算，数据准确性低，响应及时性差；计划执行依靠人工调度，设备效率发挥低，配矿品位波动大，无法满足成品制备对供矿质量的要求。系统实施后，可以自动收集配矿数据、1秒内自动解算出配矿方案，提高配矿计划编制效率；精准执行配矿计划，可人为调节配矿品位波动范围，保证配矿品位稳定，提高产品合格率，提高矿石产率，提升企业经济效益。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种智能的露天采场配矿系统，提高露天矿山精细化配矿管理水平。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术包括数据交互模块、配矿计划编制模块、配矿计划精准执行模块、计算机网络及终端计算机，(计算机网络及终端计算机设在调度控制中心)计算机网络及终端计算机包括：网络交换机、控制计算机、数据库服务器、应用服务器。数据交互模块用于获取三维地质模型数据及向配矿计划精准执行模块传输数据；配矿计划编制模块用于编制配矿计划；配矿计划精准执行模块用于执行配矿计划。安装位置：数据交互模块安装在应用服务器上，配矿计划编制模块安装在1台控制计算机上，配矿计划精准执行模块安装在1台控制计算机上。首先应用服务器通过有线局域网络与三维地质模型软件的地质文件建立OLEDB连接，获取地质数据，再与数据库服务器建立连接将数据存储到数据库中。运行配矿计划编制模块的控制计算机通过有线局域网络与数据库服务器建立连接，获取到地质模型数据，通过配矿计划编制模块进行计算，得到配矿方案，保存数据到数据库服务器中。运行配矿计划精准执行的控制计算机通过有线局域网络与数据库服务器建立连接，获取到配矿方案，进行指令收发，并将计划完成数据写入到数据库服务器。有线局域网络将控制计算机、数据库服务器、应用服务器连接在一起，是露天采场智能配矿系统运行的硬件环境。各部分之间连接关系：控制计算机、数据库服务器、应用服务器在调度控制中心的网络交换机物理相连，通过调度控制中心的计算机网络进行数据交换。数据交互模块包括三维地质模型软件数据获取单元和配矿计划传输单元。三维地质模型软件数据获取单元利用文件流读取方法，读取三维地质模型中包含地质数据信息的XLS、XLSX、TXT类型文件，读取到的数据通过自动计算得到配矿用的爆堆地质信息，不必再人工录入手动计算。计算公式如下：其中ZnZ为锌的综合品位，是需要求解的目标；Znp为锌的炮孔样品位；Znt为锌的探槽样品位；Yp炮孔样的氧化率；Yt为探槽样的氧化率。配矿计划传输单元通过OLEDB的连接方式将配矿计划写入到配矿计划精准执行模块的数据库中。配矿计划编制模块包括配矿参数输入单元和配矿快速解算单元。配矿参数输入单元，用于输入控制配矿的生产参数包括：出矿点位参数(参与配矿标识、Pb含量、Zn含量、氧化率、最大产量、最小产量、爆堆分区编号)和卸矿点位参数(Pb含量上限、Pb含量下限、Zn含量上限、Zn含量下限、氧化率上限、氧化率下限、卸载量上限、卸载量下限)。配矿快速解算单元采用线性规划的方法建立解算模型，解算模型包括目标函数和约束函数。因为卸矿点对混合矿石的品位要求比较恒定，因此选取产量最大作为模型的求解方向；约束函数包括出矿点出矿量、卸矿点卸矿量、卸矿点配矿品位。配矿快速解算单元采用改进单纯形法进行模型求解，能够在1秒钟内快速求解出配矿方案。配矿计划精准执行模块包括露天矿GPS卡车智能调度单元、配矿品位波动调节单元、配矿进度查询单元。露天矿GPS卡车智能调度单元根据接收到的配矿方案的产量和品位要求，通过计算机对装、运、卸的全过程进行控制与管理，根据各出矿点位的配矿计划完成比例和设备能力进行实时车辆调度，做到装卸点不压车、不待车，卸矿点配矿品位稳定，充分发挥设备效率保证运行设备满负荷工作。配矿品位波动调节单元，用于调整配矿品位波动控制参数。调大该参数，系统允许配矿后的品位波动范围变大，露天矿GPS卡车智能调度单元中配矿品位的约束能力降低，配矿管控精细度降低，设备效率发挥增大。反之，配矿管控精细度提高，设备效率发挥降低。配矿进度查询单元，显示各装矿点位出矿量、计划量、计划完成比例的实时情况。本专利技术的创新包括以下三方面：1、实现了与大型三维地质模型软件数据交互，避免了操作人员重复录入，确保了数据的准确性。2、采用线性规划模型与生产实际约束相结合的方法建立智能配矿解算模型，改进单纯形法进行求解，在大规模配矿条件下能够在1秒钟内自动生成最优配矿方案，能够响应复杂多变的生产情况。3、利用露天矿GPS卡车智能调度系统中精准执行配矿计划，并通过配矿品位波动参数，调节配矿品位波动范围和设备发挥效率，不仅提高了配矿组织的灵活性，还有利于发现生产组织中限制发挥设备效率的问题。附图说明图1为配矿计划编制单元图。图2为系统数据关系图。具体实施方式1.某有色矿山简介该系统在某有色矿山试运行。该有色矿山2012年完成5000t/d采选系统建设并投产；2015年，企业成功实施了10000t/d技改项目。2、本系统设计露天采场智能配矿系统主要由三部分组成：数据交互模块、配矿计划编制模块、配矿计划精准执行模块。1)、数据交互模块进行配矿计算需要使用采场爆堆的品位数据，这些数据由质控人员测量和化验分析后经过计算得到，随后未经计算的炮孔数据录入大型三维地质模型软件Surpac中，Surpac软件可将这些数据导出到指定的XLS文件中。数据交互模块为无人值守系统，在生产指挥中心的应用服务器上运行，该模块包括三维地质模型软件数据获取单元和配矿计划传输单元。三维地质模型软件数据获取单元按时自动获取Surpac导出地质文件的内容，自动进行计算，求解出用于配矿的爆堆品位数据。以下为计算公式：其中ZnZ为锌的综合品位，是需要求解的目标；Znp为锌的炮孔样品位；Znt为锌的探槽样品位；Yp炮孔样的氧化率；Yt为探槽样的氧化率。配矿计划编制成功后，点击方案执行按钮，配矿计划传输单元自动通过OLEDB的连接方式，将数据写入到配矿计划精准执行模块的数据库，该模块接收到数据后开始执行配矿计划。2)、配矿计划编制模块配矿计划编制模块部署在生产指挥中心的工程师站，该模块包括配矿参数输入单元和配矿快速解算单元。配矿参数输入单元，用于输入控制配矿的生产参数包括：出矿点位参数(参与配矿标识、Pb含量、Zn含量、氧化率、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种露天采场智能配矿系统，其特征在于，包括数据交互模块、配矿计划编制模块、配矿计划精准执行模块、计算机网络及终端计算机，计算机网络及终端计算机包括：网络交换机、控制计算机、数据库服务器、应用服务器；数据交互模块用于获取三维地质模型数据及向配矿计划精准执行模块传输数据；配矿计划编制模块用于编制配矿计划；配矿计划精准执行模块用于执行配矿计划；/n数据交互模块安装在应用服务器上，配矿计划编制模块安装在1台控制计算机上，配矿计划精准执行模块安装在1台控制计算机上；首先应用服务器通过有线局域网络与三维地质模型软件的地质文件建立OLEDB连接，获取地质数据，再与数据库服务器建立连接将数据存储到数据库中；运行配矿计划编制模块的控制计算机通过有线局域网络与数据库服务器建立连接，获取到地质模型数据，通过配矿计划编制模块进行计算，得到配矿方案，保存数据到数据库服务器中；运行配矿计划精准执行的控制计算机通过有线局域网络与数据库服务器建立连接，获取到配矿方案，进行指令收发，并将计划完成数据写入到数据库服务器；有线局域网络将控制计算机、数据库服务器、应用服务器连接在一起，通过调度控制中心的计算机网络进行数据交换。/n...

【技术特征摘要】
1.一种露天采场智能配矿系统，其特征在于，包括数据交互模块、配矿计划编制模块、配矿计划精准执行模块、计算机网络及终端计算机，计算机网络及终端计算机包括：网络交换机、控制计算机、数据库服务器、应用服务器；数据交互模块用于获取三维地质模型数据及向配矿计划精准执行模块传输数据；配矿计划编制模块用于编制配矿计划；配矿计划精准执行模块用于执行配矿计划；
数据交互模块安装在应用服务器上，配矿计划编制模块安装在1台控制计算机上，配矿计划精准执行模块安装在1台控制计算机上；首先应用服务器通过有线局域网络与三维地质模型软件的地质文件建立OLEDB连接，获取地质数据，再与数据库服务器建立连接将数据存储到数据库中；运行配矿计划编制模块的控制计算机通过有线局域网络与数据库服务器建立连接，获取到地质模型数据，通过配矿计划编制模块进行计算，得到配矿方案，保存数据到数据库服务器中；运行配矿计划精准执行的控制计算机通过有线局域网络与数据库服务器建立连接，获取到配矿方案，进行指令收发，并将计划完成数据写入到数据库服务器；有线局域网络将控制计算机、数据库服务器、应用服务器连接在一起，通过调度控制中心的计算机网络进行数据交换。


2.根据权利要求1所述的露天采场智能配矿系统，其特征在于，所述的数据交互模块包括三维地质模型软件数据获取单元和配矿计划传输单元；
三维地质模型软件数据获取单元利用文件流读取方法，读取三维地质模型中包含地质数据信息的XLS、XLSX、TXT类型文件，读取到的数据通过自动计算得到配矿用的爆堆地质信息，计算公式如下：






其中ZnZ为锌的综合品位，是需要求解的目标；Znp为锌的炮孔样品位；Znt为锌的探槽样品位；Yp炮孔样的氧化率；Yt为探槽样的氧化率。
配矿...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立成，王世宁，邓祖建，
申请(专利权)人：北京速力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11