信息化技术在内蒙古某地浸采铀矿山中的应用

毛鑫磊

(中核通辽铀业有限责任公司，内蒙古 通辽 028000)

0 引言

随着数字化矿山建设的深入，内蒙古某地浸采铀矿山加大基础设施建设，升级改造、优化扩容现有网络，提高传播速度。连接安全生产流程自动化和广域网系统，实现安全生产自动化、信息发布、文档管理、远程视频会议能力，为公司各项业务工作开展提供信息保障。

1 信息化网络系统建设

内蒙古某地浸采铀矿山信息化系统将一、二期项目的信息化网络融合在一起，构成工业环网，并且在这个基础上建设了调度监控中心，调度监控中心汇总了一期、二期水冶厂及所有井场集控室的数据。并以调度监控中心冗余的WinCC电脑为服务器，增加Web Server授权，通过光电转换设备连接至网络中心机房的工业交换机，利用内网综合布线的线路连接到相关电脑，办公区具有授权允许的电脑以客户端的方式访问调度监控中心WinCC的实际运行状态，实现了办公区电脑能够通过网络实时浏览到现场的信息化控制系统的运行情况。

2 OA办公系统应用

2.1 应用架构和工作原理

OA办公管理平台，主要依托先进、实用的Internet基本网络平台，建造“客户、3W服务器、应用服务器、数据库服务器”的内部信息管理系统，并以简单、实用性更强的浏览器模式作为客户端信息管理系统，使整个系统的管理维护工作大量减少[1-2]。其系统结构图如图1所示。

图1 OA办公系统结构图

2.2 实现的应用

2.2.1 整体应用

通过整合公司内部安全生产、工艺自控、办公管理等相关资源，使内部工作信息更加高效、有序沟通。并通过规范内部办公工作流程，建设内部电子文档库，提高了各级协同办公工作效率，将单位成员积极性、规范性、创造性更有效地发挥[3]。

2.2.2 具体应用

考虑各级用户办公的实际需求，结合OA的具体功能，形成了连接各个单位的内部信息网络，并根据不同部门和不同岗位工作内容设置信息访问权限，使单位内部各个部门的员工均能实现在网络上获取工作信息，实现浏览器模式的内部和外部电子邮件的可阅，使系统顺畅安全运行并满足日常办公应用[4]。

3 信息化与数字化矿山建设

3.1 全面拓展基础网络平台

根据地浸采铀矿山主要工艺环节，自动化系统的建设主要由井场自动化、水冶厂自动化、气体站自动化、辅助设施自动化及调度监控中心等部分共同构成，包含地浸监控中心、操作员站、控制主站、传感器、智能化检测仪器仪表等分层结构。其中，井场自控系统包括操作员站、传感器、智能化检测仪器仪表；水冶自控系统包括工程师站、操作员站、控制主站、传感器、智能化检测仪器仪表；气体站自动化和辅助设施自动化分别作为系统子站运行[5]。各子站作为系统部件有序配合，并可统一传输至调度监控中心进行集中监测、控制，实现调度监控中心对生产工艺设备、仪器仪表的监测与集中控制，实现了生产系统有序衔接、安全运行、高效开采[6]。

3.2 井场集中控制室

内蒙古某地浸采铀矿山研制建立井场集中控制室，实现了井场各钻孔和各采区流量、压力在集控室自动化控制和计量，以及浸出液与氧气混合、氧浓度控制等。井场是原地浸出采铀工程的主要组成部分，主要由钻孔工程、集液池、集液泵房、集控室、气体站、综合管线等构成。井场工艺主要涉及浸出剂配制与使用、浸出液的提升等，其自动化系统采用现场仪表、执行机构和被控对象的组织方式，按照控制站、工程师站和操作站三级结构，将信息化建设融入工业化生产中，将采区集控室和浸出处理厂整合成统一系统，实现集控室流程、抽出井监控、集液池控制、配液池控制、报警界面及监控参数界面等自动控制一体化，事故发现率实现100%，人工劳动强度降低2/3。井场控制系统结构图如图2所示。

图2 井场控制系统结构图

3.3 利用集散控制系统监视和控制

内蒙古某地浸采铀矿山选用了集散控制系统(DCS系统)完成对全厂工艺过程的自动监视和自动控制，实现厂级集中管理和各子项、工段分散控制的有效结合。DCS系统可实现采集各工段工艺生产过程参数以及设备运行状态等信息，并通过操作员站显示器，显示各工段工艺过程动态流程图、局部工艺过程动态流程图，以及工艺参数、设备运行状态的各种图表，实现厂房内各类工艺设备的远程起/停及状态监视，以及在线自诊断、自分析、自恢复等功能。在保证生产安全、稳定、可靠运行的基础上，通过自动化检测与控制技术手段，尽量减少现场操作人员数量、减轻操作人员劳动强度、提高工作效率。

3.4 实施效果

随着信息技术的不断发展与应用，内蒙古某地浸采铀矿山相继开展了矿山信息化和数字化的战略部署，按照建设“数字化矿山”的目标，积极部署推动现代数字化矿山建设，坚持以信息化带动战略，大力推动矿山自动化、数字化建设步伐，相继在井场车间、水冶车间、气体站及辅助设施等关键环节实现自动化，数控化率达80%，实现了与工艺的有机结合、完美配合和精准控制。

4 信息化技术与自动化控制技术相结合

4.1 高效的生产管理信息化系统

内蒙古某地浸采铀矿山生产数据管理信息系统包括生产数据报表系统和中间数据采集系统，如图3所示。生产数据报表系统是生产数据管理信息系统的核心，以数字井场科研项目的物联网平台为基础开发，调度中心操作员使用工程师站登录系统，进行数据汇报填写。中间数据采集系统是生产数据管理信息系统的基础，该系统用于收集井场和水冶厂的自动化系统归档的历史数据，并远程存储在机房服务器的数据库中，为生产数据报表系统提供基础数据支撑，无需人工干预。

图3 生产信息管理系统结构图

4.2 高标准建设视频监控平台

视频监控系统的四项主要功能为视频监控、录像、用户管理、监控远程调度。直观的视频图像信息使调度员和管理人员及时了解和掌握现场环境、关键设备运行状态，包括井场采区、泵房、盐酸库、吸附淋洗厂房等地浸铀矿山关键部位和关键工序的设备运行状态以及周围环境的安全状况。在实现各厂房生产过程远程自动控制的基础上，在地浸铀矿山子项关键部位设置视频监控与入侵报警安全防范系统，并配套设计和建设覆盖各厂房的工业电视监控系统作为自动化控制系统的有效补充，对地浸铀矿山生产工作的安全与管理提供依据。

4.3 全方位布局OA系统建设

公司信息管理平台主要依托先进、实用的Internet基本网络平台，建造内部信息管理系统，并以易用性更强的浏览器模式作为客户端信息管理系统，使整个系统的管理维护工作大量减少[7]。客户端主要目的为整合企业内部相关资源，实现高效、有序的信息沟通，搭建企业级电子文档库，规范企业工作流程，提高协同工作效率，充分发挥企事业成员积极性、创造性，显著提升企业核心竞争力。

4.4 建立先进的数据报表管理系统

生产数据管理信息系统旨在将现场工作人员、化验室分析员和生产科数据管理人员从繁重的现场抄表、报表汇送和统计工作中解放出来，提高生产报表数据统计质量、降低生产数据管理人员成本、提高生产管控效率。

4.5 开展全面的网络融合建设

按照国家信息系统等级保护的相关标准和要求，将自动化网络和视频监控网络延伸到办公区，与公司局域网(内网)并行运行，实现了自动化网络和视频监控网络覆盖全公司范围，满足了公司生产、管理、办公等各类应用系统高效、安全、稳定运行的需要，整体提高了公司信息化水平。

4.6 实施效果

内蒙古某地浸采铀矿山通过自动化控制技术与信息化技术相结合的方式，搭建起“生产—调度—办公”一体化的信息交流平台——调度监控中心。其控制系统采用分布式的主从结构和Wincc动画组态软件作为开发环境，实现了原地浸出采铀生产监控过程实时传输、覆盖全面、动态调控的效果。显示系统采用整体布局、多屏显示的理念，以远程控制、信息传输和LED高清同步显示技术为依托，实现集生产监控、信息调度、参观汇报等功能于一体的原地浸出采铀模式。调度中心的投入运行，将大幅提高劳动效率，减少岗位劳动人员70%以上，节省人工劳动强度80%以上。

5 结语

内蒙古某地浸采铀矿山信息化系统的建立与成功应用，实现了生产数据有效传输与采矿过程的无人化、全流程自动化的绿色开采，实现了数据网络化、办公无纸化、会议远程化、安全监测监控自动化，提高了生产效率和工作效率，降低了成本及事故发生率，有效改善了作业条件。这为数字化矿山建设建立了基础，为企业的生产安全、提高产量和质量以及降本增效提供了技术支撑和有力保障。