有色金属矿山高浓度膏体智能充填系统技术规范.docx

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1、ICS77.120CCSH60团体标准T/CNIAXXXXXXXX有色金属矿山高浓度膏体智能充填系统技术规范Technicalspecificationforintelligentfillingsystemofhighconcentrationpasteinnonferrousmetalmines（讨论稿）20XX-XX-XX实施20XX-XX-XX发布有色金属工业协会本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)

2、提出并归口。本文件起草单位：中国恩菲工程技术有限公司、云南驰宏锌错股份有限公司、长沙矿山研究院有限责任公司、矿冶科技集团有限公司、北京科技大学、鞍钢矿业集团有限公司、江西铜业银山矿业有限责任公司、招金集团股份有限公司、北方矿业有限责任公司、铜陵有色金属集团有限公司、北京建龙重工集团有限公司、大冶有色金属集团控股有限公司、江西铜业股份有限公司永平铜矿、香格里拉市云矿红牛矿业有限公司。本文件主要起草人:有色金属矿山高浓度膏体智能充填系统技术规范1范围本文件规定了有色金属矿山高浓度膏体智能充填系统的目标和原则、系统总体要求、数据采集与存储要求、自动化控制要求、生产信息管理要求、数据共享与移动应用要求

3、、系统调试与仪表标定和系统验收要求。本文件适用于现有、新建和改扩建有色金属矿山高浓度膏体智能充填系统设计、建设、实施，以及智能充填系统的产品开发、制造、验收、运维、评价和技术推广。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB75安全技术防范规范工程技术规范GB2894-2008GB4796GB/T11457-1995安全标志及其使用导则电工电子产品环境条件软件工程规范GB/T12265.3-1997机械安全避免人体各部位挤压的最小间距GB/T12504GB14

4、161-2008GB16423-2020GB50052-2009GB50054-2011GB50065-2011GB50070-2020GB50093GB50174-2008GB50115-2009GB50641-2010计算机软件质量保证计划规范矿山安全标志金属非金属矿山安全规程供配电系统设计规范低压配电设计规范交流电气装置的接地设计规范矿山电力设计标准工业自动化仪表工程施工及验收规范电子信息系统机房设计规范工业电视系统工程设计规范有色金属矿山井巷安装工程施工规范HG/T20507-2()0()自动化仪表选型规定HG/T20511HG/T20573HG/T20700信号报警、安全联锁系统设计

5、规定分散控制系统工程设计规定可编程控制器系统工程设计规定3术语和定义GB/T18820和GB/T21534（这两个没在引用文件里）界定的术语和定义适用于本文件。缩略语计算机控制系统DCS生产信息管理系统MES4.1系统目标(1)实施稳定化和智能化控制，重点稳定充填浓度，提高充填效率，节能降耗。(2)通过对设备状态监测与设备安全管理，达到保障设备安全、减少故障停机时间和提高设备作业率的目的。(3)设备管理功能：形成生产设备的运转率、运行参数(电流、频率、温度及异常故障等)、流量、灰量、浓度等统计报表，便于生产管理。(4)通过控制系统网络，将充填系统生产信息向上级相关部门实时传送和发布，将整个控制

6、系统进行远程Web发布，使局域网中的用户通过网页访问即可远程对充填自动化系统进行查看，方便远程指导和管理。(5)通过自动化控制系统的实施，促使相关卤位实现无人操作，减少现场在齿人员编制至每班操作岗位人员。4.2原则(1)系统的可靠性原则：采用高容错能力的通信网络、过程控制系统、系统软件和标准的商用软件。(2)系统的先进性原则：采用目前最先进的产品和成熟的软件版本且在其他现场应用可靠，并考虑到当更先进和成熟的产品和软件版本出现时，能与现在采用的产品和软件保持兼容。(3)系统的易维护性原则：遵循易于维护，操作简便的原则设计。(4)系统的可扩展性原则：系统的硬件、系统软件和应用软件均具有灵活的扩展能

7、力及升级能力。(5)系统的开放性原则：采用开放的网络体系结构并符合ISO的通信标准。与当今计算机技术和信息技术的发展同步。(6)系统完善性原则：系统具备完整的、可靠的、可工作的、完全满足现场要求，确保系统的硬件、软件的完整性和兼容性。(7)负荷原则：整个系统包括现场仪表、一次元器件、控制单元、工程师站、操作站、管理终端、服务器、网关、通讯网络系统等，设计其负荷均不超过其硬件、软件能力的60%。5系统总体要求1.1 系统组成智能充填系统由自动化控制、数据采集与存储、生产信息与管理、数据共享与移动应用等部分构成。5.2网络架构有色金属矿山高浓度膏体充填系统总体网络架构由以下几部分组成：现场设备、自

8、动化控制系统、信息管理系统、APP移动终端。5. 3系统安全系统安全应包括：a)(下同)供电安全b)接地安全c)网络及应用系统安全6数据采集与存储要求5.1 数据要求(1)采集各砂仓风水造浆阀门、管道阀门的开关状态。(2)采集砂仓、水泥仓、搅拌桶、清水池、事故池的液位或料位。(3)采集管道压力、流量、浓度。(4)采集调节阀的实时开度。5.2 数据接口采用4-20mA模拟量或者网络总线接口。6. 3数据存储(1)具有历史数据回顾和储存功能，方便查询和数据分析。(2)历史数据存储1个月及以上。7自动化控制要求7. 1过程控制整个控制系统划分为若干个子控制系统，分别针对每个子控制系统进行有效的开环或

9、闭环控制，确保达到各子系统的控制效果，然后再在此基础上进行整体的协调和优化，以提高充填效率，保证充填效果。(1)实现填充料选择、联锁启停车、事故联锁停车。(2)自动控制系统按照现场实际情况，自动进行风、水联动造浆。(3)采用料位传感器和摄像头联合监测搅拌桶、充填泵副桶恒液位。(4)采用核浓度计测量管道内填充料浓度。(5)根据设定的充填配比，自动计算控制充填料的流量、重量。(6)充填料浆浓度的自动控制。(7)充填流量的自动控制。(8)一键充填控制。7. 2计算机控制系统性能(1)分布式I/O控制。(2)控制系统变量超出预警值时，弹出报警画面或故障设备参数，并伴有声响警示灯报警提示。(3)实时动态

10、显示现场设备状态及主要设备的工艺参数，并对设备远程下达各种指令(4)变量趋势图显示。(5) OPCUA通讯接口。8生产信息管理要求8.1充填配比优化根据现场仪表实际数据，统计记录配比数据的调整、配比的变化、指标的变化等，形成基础的配比数据。开放人工管理接口，人工优化后，形成最终的充填配比数据库，PLC系统根据最优配比数据控制工艺设备。充填配比数据包括：水泥用量、尾砂用量、骨料用量、充填新水消耗量、充填循环水消耗量、充填量、浓度、灰砂比、冲洗管道新水消耗量、冲洗管道循环水消耗量等。8. 2设备管理8.1.1 设备管理包括：设备基础数据、设备运维数据、设备运行数据。8.1.2 设备基础数据包括：编

11、号、名称、规格型号、数量、单价、入场日期、使用日期、运维周期、使用寿命、状态等。8. 2.3设备运维数据包括：日期、名称、设备清单、运维人员、附件、备注等。8. 2.4设备运行数据包括：设备信息、设备运维信息、最新运维时间、下次运维时间、属性配置、运行监控等。9. 2.5设备运行数据允许用户根据具体情况配置设备的备妥、运行、故障、压力、温度等属性信息。根据配置信息，可打开设备相应属性的监控及历史数据，对设备进行分析，并计算出下次维护时间等数据,辅助维护人员对设备进行维护、管理和检修。8.3工艺数据报表对充填系统进行数据管理，开放报表数据下载功能,系统内具有权限用户可根据需要下载相应数据。工艺数

12、据报表包括充填配比报表、物料管理报表、劳动分析报表、成本分析报表、充填计划报表等。工艺数据报表需对充填系统全生命周期内数据进行保存，并可按年报表、月报表、日报表、班报表或日报表班报表组合的形式进行下载。8. 4膏体原料物料管理根据现场仪表的实际数据及人工获取数据，按照年、月、日、班四个层次进行数据架构，统计记录物料的入场量、消耗量、库存量。考虑仪表的偏差及生产数据的管理，开放人工管理接口，人工优化后,形成最终的物料管理数据库，辅助管理人员进行物料管理。物料管理数据包括：水泥入场量、水泥消耗量、水泥库存量、骨料入库量、骨料消耗量、骨料库存量、尾砂入库量、尾砂消耗量、尾砂库存量等。9. 5实验室样

13、块记录及辅助分析智能充填系统日常实验检测包括：尾砂检测、尾砂金属检测、充填体强度检测。尾砂检测、尾砂金属检测、充填体强度检测分别由检测比对表与检测表两部分构成。检测比对表设置检测标准，当检测表实际数据异常时，给出异常提示。尾砂检测比对表数据包括：编号、名称、表显浓度范围、烤浓度范围、+200目百分比范围等；尾砂检测数据包括：日期、样品编号、取样时间、取样地点、取样人、检测人、表显浓度、烤浓度、+200目百分比、比对表信息、是否异常、备注等。尾砂金属检测比对表数据包括：编号、名称、金属含量范围；尾砂金属检测数据包括：日期、样品编号、取样时间、取样地点、取样人、检测人、金属含量、比对表信息、是否异

14、常、备注等。充填体强度检测比对表数据包括：编号、名称、样块强度范围；充填体强度检测数据包括：日期、样品编号、配比、制样时间、制样人、检测人、样块时间、样块强度、是否异常、备注等。10. 膏体充填成本分析成本分析模块按年、月、日、班四个层次进行数据架构，数据包括：物料成本、能耗成本、人工成本、设备成本、折旧成本、其它成本、成本合计、附件、备注等。8. 7劳动力生产分析根据现场仪表的实际数据及人工获取数据，统计记录充填工艺劳动指标及现场运维劳动指标。考虑仪表的偏差及生产数据管理需要，开放人工管理接口，人工优化后，形成最终的劳动分析数据库，辅助管理人员进行劳动分析。劳动分析数据包括：充填量、充填时间

15、、充填工时统计、操作工人数、劳动生产力、现场运维设备名称、运维设备数量、运维耗时、运维工时统计、运维操作工人数、备注等。9. 8历史数据趋势数据趋势包括：监控数据趋势与历史数据趋势。监控数据趋势查看数据的实时值，并形成趋势曲线;历史数据趋势查看数据的历史值，并形成趋势曲线。数据趋势显示获取的0PC数据，数据包括：微粉秤实时流量、螺旋下料机状态、阀门实时开度等。10. 9工艺流程监视工艺流程监视对接充填工艺的工控系统。通过对充填系统实时监控，实现企业管理人员对充填系统远程的监控及管理。10.10 户管理用户管理包括：账号管理、权限管理、任职管理。系统为企业人员提供用户注册及用户管理功能,企业可根据需要，自行管理系统账号，及对其权限、任职数据进行调整。系统内账号可注册数量及可同时使用账号数量，不小于公司员工数量的2倍，且系统应具高并发、高负载处理功能。账号管理数据