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矿山人员车辆定位解决方案

发布日期:2023-11-27 浏览次数:466


目前紫金矿业集团持有巨龙铜业50.1%股权,实现对项目控股并主导开发国内已探明最大斑岩型铜矿,权益铜资源量超过6200万吨。同时巨龙铜业持有驱龙铜多金属矿、荣木错拉铜矿和知不拉铜多金属矿三个矿权。项目整体铜金属量达到1040万吨,远景铜资源量可望突破2000万吨。项目将分两期实施大规模露天开采,一期计划2021年底建成投产,建成后年产铜16.5万吨、钼0.62万吨;二期于一期投产后第7-8年开始按日处理30万吨建设,建成后年产铜26.3万吨、钼1.3万吨。

巨龙铜业不断在自动化、智能化方面加大投入,包括数据中心化、自动化工业控制网、矿山无人驾驶、AI机器视觉与矿山开发技术融合转型,不断拓展智慧矿山应用场景。通过前期规划建设,不断按照智慧矿山、可视化矿山目标投入信息系统建设,包括一期、二期:车间生产监控全覆盖、视频监控云平台、模块化数据中心机房、矿山全光环网网络、矿山卡口广播测速系统、磨矿LED大屏系统、矿山无人驾驶、访客系统等等,为智慧矿山、智能矿山、可视化矿山打下了坚实的基础。目前巨龙铜业平均海拔4500以上,高寒高海拔环境对生产作业人员身心健康带来严重影响,为保障5300米以上露采区作业人员生产作业安全,亟需一套人员生命体征监测、人员定位、车辆定位调度系统用于人员安全监测管控,通过实时获取作业人员生命体征信息、位置信息,发生危险时快速响应,迅速调度周边应急力量,将人员风险降低至最低,彰显矿山人员安全关怀。

必要性和可行性分析

目前巨龙铜业由于爆破作业原因和现场条件限制,露采区、排土场场地作业监管范围广、海拔高,外协作业人员和大型车辆较多,现场安全管理人员和调度人员无法有效进行人员信息化管理;在爆破作业时需要及时清点现场工作人员和非作业人员,并及时通知撤离作业区;另一方面由于采区较大,进入矿区的施工人员或者外来人员和车辆较多,为防止人员/车辆发生串岗或者误入、滞留危险区域等情况发生,通过人员/车辆定位信息获取实时位置、历史活动轨迹,实现人员快速查找、历史事件场景复现。因此为减少人员/车辆作业安全隐患,需定制开发一套矿山人员/车辆定位系统、视频AI人脸轨迹监控系统辅助矿山人员、车辆动态管理。

建设目标

项目通过打造全新的巨龙智慧矿山人员车辆定位管理平台,对权属矿山露天作业场含爆破区域和排土场区域地貌、通过实景航拍倾斜摄影进行全矿山三维实景建模;对矿区内外部车辆实现位置监控、速度监测、安全预警、实时调度等功能;对露采区作业人员实现位置管控轨迹回放、电子围栏、应急调度等功能。

建设以满足统一监管监测和融合打通各业务系统的交互为基础,打造灵活、高效、智慧矿山综合安全管控平台,并且可以灵活纳入后续新增的各种子平台。

建设内容

本次项目建设内容为:针对矿山作业人员安全管控需求,搭建基于矿山三维实景建模和卫星遥感地图做可视化数据底座,整合接入包括人员定位、车辆定位、AR热成像天眼、视频AI监控、卡口测速系统、现有卡车调度集成等子系统,通过实时定位、轨迹回溯、电子围栏、视频联动、一键求助等功能和智能化告警对特定区域人员超时、滞留、闯入等行为及时上报并响应处理,全面提升现场安全管控效率,降低生产安全事故。

项目建设内容具体体现在以下建设分项:

1、 知微智能矿山平台开发建设

2、 矿山高精度遥感地图订阅和全矿三维实景建模

3、 矿山露采区人员定位子系统建设;

4、 矿山车辆定位管理子系统建设;

5、 矿山高空瞭望、视频监控系统集成;

6、 速力卡调系统集成;

7、 5G无人驾驶集成;

8、 数据监测平台集成(边坡监测、地灾监测、尾矿库在线监测)


智慧园区矿山人员定位管理系统通过可视化大屏展示信息包括矿山地图、露采区人员实时定位、矿区车辆实时定位、视频监控等数据,数据中台关联员工数据、处理、分析,从而实现对矿山人员、车辆实时定位、轨迹回放、电子围栏等。同时结合AR天眼热成像、视频监控、卡调系统对矿山现场进行实况预览、回放、远程调度指挥。

系统概述

智慧园区矿山人员定位管理系统建设总体技术架构设计以技术先进、通用成熟、适合大型企业集团使用的方舟开发平台为基础,致力于构建灵活、柔性的信息系统总体架构,以满足矿山未来3-5年业务系统发展的需要。

一.2 系统总体功能

以紫金方舟开发平台为基础,构建以满足矿山人员作业安全监管和融合打通各项子系统为目标,打造灵活、高效、智能的矿山人员定位管理平台,并且可以灵活接入全矿智慧矿山综合平台。

1、融合各系统界面

统一页面规范和标准,将各系统的查询、配置等界面通过重构、集成的方式纳入综合管控平台系统,建立个性化工作台,提升各岗位人员的工作效率。

2、统一用户管理,权限分级

根据矿山用户岗位权限提供个性化工作台,实现用户日常工作高效开展。统一组织、权限、菜单、用户身份认证管理;统一地图管理。为各子系统提供标准、完整的服务。

3、统一消息接口,整合系统共性,

统一的预告警信息处理中心,预告警中心制定标准的预告警消息接入服务,在收到各相关设备的告警信息后,可以根据预制的预告警处理流程处理分析,处置要求可以通过中心的下发流程服务对接广播紧急通知、智能手表的呼叫等,确保在平台上能将所有应急相关的设备统一协调调度。

 

安全生产可视化

综合展示矿山综合动态数据,包括地图数据、人员定位管理、车辆定位管理(预留)、轨迹回放、电子围栏、作业管理、AR热成像、高空视频监控等。

a) 高精度地图

加载矿区三维实景建模和卫星遥感地图,通过切换地图展示遥感/现场矿区实景包括露采场、排土场和部分周界区域场所。

b) 人员定位管理

人员管理,设备关联,露采作业区域人员精准定位,支持轨迹回放、电子围栏、告警信息提醒。

c) 车辆定位管理

车辆管理,设备关联,作业区域车辆精准定位,支持轨迹回放、车速实时监测、电子围栏、告警信息提醒。

d) AR热成像辅助监测云台

通过具备热成像和可见光联动智能跟踪等功能AR天眼热成像全景监控,快速识别现场滞留人员,通过AR标签功能,实现“画中画”细节监控,视频全景预览,全景多目标跟踪,快速定位作业区人员侵入告警。

e) 高空视频监控联动

安防监控设备全矿区地图标签定位展示,支持各点位监控视频实时预览。

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3.1 多图层切换

根据项目需要,设计高精度地图图层、人员管理图层、车辆管理图层、电子围栏、AR实景、视频监控、卡车调度系统等。通过切换不同图层,满足不同场景联动需求。

3.1.1 高精度地图图层

通过对露采场和排土场三维实景建模/卫星遥感地图,能够快速预览矿山主要作业场所,包括采区建筑物、露采区、排土场等重点区域,实现矿山可视化漫游。

 3.1.2 人员管理图层

依照矿山作业区人员安全定位管理需求,引入智能手表作为定位和体征监测信息采集设备,后端建立终端信息采集协议服务,前端定位监测平台系统作为数据管理、处理、分析平台,从而实现对人员的实时定位、生命体征、轨迹跟踪、一键求救、监控预警等功能。

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3.1.3 车辆管理图层

依照矿山作业区车辆安全定位管理需求,引入智能车载终端(固定车载、便携式车载终端)作为信息采集设备,后端建立车载信息采集协议服务,通过后台为数据管理、处理、分析,从而实现以实现对车辆的实时定位分析、全矿车速、轨迹跟踪、超速告警,电子围栏监测,预警推送等。image.png

 

3.1.4 电子围栏图层

通过电子围栏图层,管理员可以在地图上自定义添加任意虚拟电子围栏,当作业人员、作业车辆接近或者闯入电子围栏区域,系统后台将弹窗提示告警信息,智能终端也同时通过消息推送提示告警信息。后台也将记录进入人数/车辆、时间、地点、轨迹、滞留时间。

 

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3.1.5 AR实景图层

AR实景是以高空实景视频为地图,叠加资源和数据信息推进增强现实应用。该系统前端配置高空AR热成像云台,后端基于AR实景地图应用平台对“现实”画面“增强”,利用地图标签标注技术将资源叠加到高点时刻画面中,可实现全方位、多角度、立体化实景地图呈现。

 

AR天眼红外热成像监控系统是采用现代化红外技术,对采矿区、爆破区人员入侵及物体移动进行监测,同时产生声光报警并联动相关电子设备,防止爆破区域人员侵入和实时周界防护的一套安全监控系统。

通过在作业区高空架设AR天眼红外对射,覆盖矿山作业全景,对采区、爆破区进行快速实景/热成像扫描,防止作业区人员闯入或者滞留。

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3.2 消息管理中心

消息管理中心提供消息解析规则配置、消息引擎、消息执行任务、消息创建、消息下发、消息管理等。对不同采集数据源的消息按实时和定时的模式,采集数据到消息数据库,并通过消息解析规则和消息引擎对消息按类型、按等级、按时间进行管理。并对消息进行下发,可以在前端界面及时看到最新的消息。

对接统一平台需要使用消息中心的包括智能工牌/智能手表的定位消息身体指征相关消息车载电话的定位消息行驶速率消息对讲的定位消息以及后续可能新增设备的相关消息

 

3.3 全局预警联动

全局预警处理中心提供预警信息查看、预警级别判断、预警任务创建、预警处理下发等。

矿山地图数据底座

通过矿山三维倾斜摄影实景建模、商业卫星遥感地图,对巨龙铜业全矿区包括驱龙办公区、知不拉露采场、驱龙露采场和排土场等范围内高精度地图采集制作,作为矿区数字孪生应用的数据底盘,实现内部作业人员、车辆实时精细化呈现和监控,包括矿区各类静态和动态设施设备。静态设施包括道路、边坡、采区等相关的地面设施,动态设备包括车辆、人员的实时高精度位置等地理信息数据。定位终端通过定位坐标实时更新到地图底座上,并实现人员、车辆定位实时精细化呈现和视频监控标签展示。

此次项目地图展示包括三维倾斜摄影建模和商业遥感卫星地图相结合方式作矿山地图展示。

 1.1.1 定制化功能

(1) 历史轨迹查看

支持根据设备一天内的经纬度数据,回放设备的移动轨迹,可以快进显示,支持批量同时回放。

(2) 抓路矫正

设备行驶时,自动将偏离道路的经纬度纠正到道路上。

(3) 道路自动识别

根据设备的历史轨迹信息,自动识别新的道路,并在地图上展示新的道路。

(4) 电子围栏自动扩充缩放

已绘制的固定围栏,根据围栏外经纬度数据能够自动扩充围栏,将这个数据涵盖在内,或围栏内的经纬度数据,自动缩小,确保围栏外围距离这个经纬度在2米左右。

1.1 卫星遥感地图

卫星遥感地图已经广泛应用于交通、导航等各种地图服务,既能反映地理要素实时变化,又能满足一定地理精度要求。以卫图遥感作为矿山底图,进行人工矢量化描绘和标注,可以快速制作总平面图。基于卫星遥感地图快速制作总平面图,较好地因应了勘测设计形势发展的要求,对于矿山现场、作业人员具有快速迭代更新价值。

通过商业卫星、谷歌卫星等平台,获取遍历矿山矢量平面数据,根据采区工程进度定期更新矿山平面数据。

s1、获取矿山开采区域的矿山遥感监测数据中的矢量数据;

s2、遍历所述矢量数据,获取矿山图层的矢量要素;

s3、对所述矿山图层的矢量要素进行定位,得到矿山开采区域的遥感影像图;

s4、调整所述遥感影像图的显示范围和比例尺,获取初始矿山分布图;

s5、基于所述矢量数据获取当前初始矿山分布图的属性信息;

s6、基于预设的矿山分布图模板将所述属性信息填写在初始矿山分布图上,得到矿山分布图;

s7、检测遍历是否完成,若遍历完成,则得到所有矿山分布图,否则跳到s3,直到检测到遍历完成。

 

 露采区人员定位管理子系统

人员定位系统是针对露采区作业人员佩戴智能定位卡(定位卡、智能手表GPS实时定位、历史轨迹回放)、信息查询等监测信息集成在数据中台并后台分析,实现人员地图监控、人员分布查看、人员实时定位、历史轨迹回放及信息查询等功能。用户佩戴智能定位卡,结合平台功能,可以进行人员定位的查看,对基本信息进行增加、删除、修改和查询,对人员的历史轨迹进行回放,对各报表进行打印输出,对使用该系统的用户进行添加、修改、删除和查询,对人员分布进行统计。

前端平台

具备完善的组织权限体系;

具备结合组织体系和岗位体系的分级预警机制,屏蔽可能存在的大量无效预警消息;

具备智能手表的实时监控,区域位置、报警等;

具备多种电子围栏的设置和进入预警等处理;

具备定位轨迹回放、预警数据查询等;

具备灵活实现各种报表;

具备预警、消息通知、采集周期等参数的灵活设置;

系统对接能力

具备灵活的地图对接接口服务能力

具备用户、角色、权限(功能权限、数据权限)灵活适配和对接能力

具备预警消息、预警处理等服务对接能力




吾控提供一站式硬件设备集成


 


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