智绘矿脉，慧启新元：吉林省优正科技为舒兰市吉辉矿业有限公司AI定制化软件开发的深度赋能与产业重塑全景解析

在国家“双碳”战略与新一轮科技革命交织演进的时代洪流中，传统矿业作为国民经济的重要基石，正面临着一场由人工智能（AI）、物联网（IoT）、大数据等新一代信息技术驱动的深刻变革。安全、高效、绿色、智能，已成为现代矿业发展的核心关键词。舒兰市吉辉矿业有限公司（以下简称“吉辉矿业”），作为吉林省舒兰市一家集钼矿开采、选矿及精深加工于一体的骨干企业，坐拥丰富的矿产资源，却也深陷于传统矿业模式的诸多桎梏之中：井下作业环境复杂多变，安全隐患如影随形；生产调度依赖经验判断，难以实现全局；设备运维成本高昂，非计划停机频发；能源消耗巨大，精细化管理水平不足；地质数据价值沉睡，资源勘探与规划缺乏科学依据。这些痛点不仅制约着企业的经济效益与可持续发展，更关乎数百名矿工的生命安全与福祉。在此关键的历史节点，吉林省优正科技有限公司（以下简称“优正科技”），凭借其在人工智能算法研发、工业物联网平台构建、大数据智能分析及企业级软件定制开发领域的深厚技术积淀，以及对吉林省本土资源型产业生态的精准洞察，与吉辉矿业携手，开启了一场旨在为其量身打造专属AI定制化软件系统的深度协同之旅。此次合作绝非一次简单的技术采购，而是一场深度融合吉辉矿业从地质勘探、采矿设计、生产调度、设备运维到安全管理全业务流程的战略级工程，其目标是通过AI之力，系统性破解矿业发展的核心难题，构建一个覆盖“矿-厂-人”全要素、贯通“采-选-运”全链条的智能化矿山新范式。本文将立足于优正科技现有的核心业务版图——涵盖智慧工厂解决方案、区域医疗信息平台（其数据治理与AI能力可迁移）、企业办公辅助软件（其流程引擎与协同能力可复用）及自研的大数据智能分析引擎等，并紧密结合吉辉矿业在地下钼矿开采、破碎筛分、球磨浮选、尾矿处理等环节的独特业务需求与安全挑战，从战略动因、痛点诊断、技术架构、核心功能、数据融合、安全合规、效益评估及未来展望等多个维度，进行全景式、深层次的剖析，旨在揭示优正科技如何通过一套集智能地质建模、AI生产优化、预测性设备维护、全域安全监控与能效管理于一体的AI中枢系统，为吉辉矿业注入前所未有的智能基因，并为吉林省乃至全国传统矿业的数字化、智能化、绿色化转型提供一个极具示范意义的“吉林样板”。

一、 时代之问与破局之道：吉辉矿业的转型迫切性与优正科技的战略契合

吉辉矿业的智能化转型之路，源于内外部环境的双重倒逼。外部层面，国家《“十四五”矿山安全生产规划》明确提出要“推进矿山智能化建设，提升本质安全水平”，对矿山企业的安全生产、环境保护和资源利用效率提出了前所未有的高标准、严要求。同时，全球矿业竞争日益激烈，成本控制与运营效率成为企业生存的关键。内部层面，作为一家典型的地下开采企业，吉辉矿业面临着一系列固有且严峻的挑战。其一，安全风险高企。井下巷道纵横交错，地质条件复杂，存在冒顶片帮、透水、火灾、有害气体聚集等多种风险，传统的依靠人工巡检和经验判断的安全管理模式，存在巨大的盲区和滞后性。其二，生产效率瓶颈。从矿石品位预测、采矿方案设计到提升运输、破碎选矿，整个生产链条环环相扣，但各环节信息孤岛林立，调度指令传递缓慢，难以实现全局协同与动态优化，导致设备空转、运输拥堵、选矿回收率波动等问题频发。其三，运维成本居高不下。大型采矿设备（如凿岩台车、铲运机、提升机、球磨机）价格昂贵，其维护保养主要依赖定期检修和事后维修，缺乏对设备健康状态的实时感知与故障预警，非计划停机不仅造成巨大经济损失，更是安全隐患的源头。其四，资源与能源管理粗放。地质勘探数据、生产过程数据未能有效整合利用，难以精准指导采矿活动，存在资源浪费风险；电力、水资源消耗巨大，但缺乏精细化的计量、分析与优化手段，与国家“双碳”目标背道而驰。

正是在这一背景下，优正科技的出现为吉辉矿业带来了破局的曙光。优正科技虽以软件开发起家，但其技术视野早已超越通用领域，深度聚焦于工业场景的智能化升级。公司成功构建了自研的工业物联网（IIoT）平台，能够高效接入和管理海量工业传感器；其大数据分析引擎在处理高并发、多维度的时序数据方面积累了丰富经验；其AI实验室专注于计算机视觉（CV）、机器学习（ML）和运筹优化（OR）等算法在垂直行业的落地应用。尤为关键的是，优正科技作为一家纯粹的吉林本土企业，对省内资源型城市的产业结构、企业管理痛点及政策导向有着深刻的理解。这种“懂技术、懂行业、更懂吉林”的综合优势，使其能够摒弃通用化、模板化的解决方案，为吉辉矿业提供真正贴合其地下开采特殊场景的、可落地、见实效的AI定制化软件。双方的合作，是吉辉矿业寻求高质量发展的内在需求与优正科技技术能力外溢的结合，共同指向一个清晰而宏大的愿景：打造一座本质安全、高效、绿色环保的现代化智能矿山。

二、 深度共融：从千米井巷到选矿车间的全链路痛点解构

优正科技深知，要为吉辉矿业开发一套真正有价值的AI系统，必须先成为“半个矿业人”。为此，在项目启动之初，优正科技便组建了一支由AI算法专家、工业物联网架构师、矿业行业顾问、资深软件工程师及UI/UX设计师组成的联合调研团队，深入吉辉矿业的生产一线，开展了为期数月的沉浸式、地毯式调研。

团队首先深入到数百米深的井下作业面。在这里，他们亲身感受了高温、高湿、粉尘弥漫的恶劣环境，目睹了矿工们在昏暗灯光下紧张作业的场景。通过与矿长、技术员、安全员及一线矿工的数十场深度访谈，他们系统梳理了井下作业的核心痛点：地质构造的不确定性给掘进和回采带来巨大风险；通风系统调控依赖经验，难以保证各作业点风量充足且均衡；人员定位精度不高，紧急情况下难以快速疏散；设备运行状态无法实时监控，故障往往在造成严重后果后才被发现。

随后，团队来到地表的选矿厂。巨大的球磨机轰鸣作响，浮选槽内药剂翻腾。他们了解到，选矿过程的核心在于根据原矿品位的实时变化，动态调整破碎粒度、磨矿细度、药剂配比等关键参数。然而，目前的化验周期长达数小时，导致调整严重滞后，影响了最终的钼精矿回收率和品位。同时，尾矿库的安全监测也主要依靠人工巡检，对坝体位移、浸润线变化等关键指标的监控不够及时。

在调度指挥中心，团队观察到，调度员需要同时盯着多个屏幕，接听无数电话，协调井下数百名工人和数十台设备的作业。这种高度依赖个人经验和精力的模式，极易出错且效率低下。

通过对这些真实、具体、细微的场景进行反复推敲和验证，优正科技精准地定义了AI系统需要解决的四大核心命题：如何让看不见的地层变得“透明”？如何让复杂的生产调度变得“聪明”？如何让昂贵的设备拥有“预知”能力？如何让无处不在的安全风险变得“可知可控”？这四大命题，构成了整个AI定制化软件开发的逻辑起点和功能蓝图。

三、 架构筑基：云边端协同的AIoT智能矿山中枢

基于全面而深刻的业务洞察，优正科技为吉辉矿业规划了一套“云-边-端”协同、AI与IoT深度融合的智能矿山整体技术架构，旨在构建一个强大的、统一的AI中枢系统。

“端”层，即遍布矿山各处的感知神经末梢。优正科技部署了数千个智能传感器，包括但不限于：用于监测巷道收敛、顶板离层的微震与应力传感器；用于检测CH4、CO、O2等有害气体浓度的多参数气体传感器；用于定位人员和车辆的UWB（超宽带）定位基站与标签；用于采集设备振动、温度、电流、电压等运行参数的工业物联网网关；以及安装在关键位置的高清AI摄像头。这些终端设备如同矿山的“眼睛”和“耳朵”，7x24小时不间断地采集着海量的原始数据。

“边”层，即部署在矿区边缘计算节点上的智能处理单元。考虑到井下网络带宽有限且对实时性要求极高，优正科技将部分AI推理能力下沉至边缘。例如，AI摄像头捕捉到的画面，会在边缘服务器上即时进行烟火识别、人员违规行为（如未戴安全帽）检测等分析，一旦发现异常，可在毫秒级内触发本地声光报警，无需等待云端指令，确保了响应的及时性。同时，边缘节点还负责对原始传感器数据进行初步的清洗、压缩和聚合，只将有价值的信息上传至云端，有效节省了网络资源。

“云”层，即部署在安全私有云环境中的吉辉矿业智能矿山AI中枢平台。这是整个系统的“智慧大脑”，其核心由四大支柱构成：

1. 统一数据湖：汇聚来自井下传感器、地表设备、DCS控制系统、ERP、地质数据库、视频监控等所有数据源的全量、全要素数据，形成矿山的、的数据资产。

2. AI模型工厂：这是平台的核心引擎。优正科技在此集成了多种先进的AI算法模型，包括用于地质建模的深度学习网络、用于生产调度的强化学习与运筹优化模型、用于设备预测性维护的时序异常检测模型、用于安全风险预警的多源信息融合模型等。该工厂支持模型的在线训练、评估、部署与迭代。

3. 微服务业务中台：将复杂的矿山业务逻辑拆分为独立、松耦合的服务模块，如智能地质服务、AI调度服务、设备健康管理服务、全域安全服务、能效优化服务等。这种架构确保了系统的灵活性和可扩展性。

4. 三维可视化平台：基于Unity或WebGL技术，构建了与真实矿山1:1映射的数字孪生体。所有数据、告警、指令均可在这个虚拟空间中直观呈现，为管理者提供沉浸式的决策体验。

整个架构严格遵循国家关于工业控制系统安全和数据安全的相关法规，从物理隔离、网络安全、主机安全、应用安全到数据安全，构建了五位一体的纵深防御体系，确保矿山核心数据与生产系统的安全。

四、 功能绽放：五大AI核心场景驱动矿山全要素智能化

在坚实的技术底座之上，优正科技为吉辉矿业精心雕琢了五大AI核心应用场景，旨在全方位、深层次地赋能矿山运营。

，AI透视地层：构建动态演进的智能地质模型。 这是整个智能矿山的基石。优正科技利用其自研的深度学习算法，融合钻孔数据、物探数据、巷道编录数据以及开采过程中实时反馈的品位数据，构建了一个高精度的三维地质模型。该模型不再是静态的图纸，而是能够随着开采活动的推进而动态更新的“活”模型。更重要的是，AI模型能够基于历史数据和当前地质特征，对未来掘进前方的地质构造、矿体边界和潜在风险（如断层、含水层）进行概率性预测，并将预警信息直接推送至掘进班组的移动终端，指导其提前采取支护或排水措施，将地质风险降至。同时，该模型为采矿工程师提供了精准的矿块品位数据，使其能够制定出的配矿方案，稳定入选品位，为后续的高效选矿奠定基础。

第二，AI智慧调度：实现全局的生产协同。 优正科技开发的AI生产调度引擎，是矿山的“最强大脑”。它能够实时感知全矿的状态：井下各工作面的人员、设备分布；提升机的运行状态与排队情况；破碎站、球磨机的负荷；原矿仓的库存；甚至天气和电力负荷预测。基于这些信息，调度引擎运用强化学习和运筹优化算法，在满足安全约束（如下井人数、通风能力）的前提下，自动计算出全局的生产计划与调度指令。例如，它会动态调整各铲运机的作业任务，避免运输路线拥堵；会根据球磨机的负荷区间，智能安排矿石的供给节奏；会在电价低谷期，优先安排高能耗设备运行。所有指令通过APP或井下广播系统，精准下达给相关责任人，实现了从“人找活干”到“活找人干”的根本转变，显著提升了全矿的生产效率和资源利用率。

第三，AI设备医生：打造预测性维护新范式。 针对吉辉矿业的关键生产设备，优正科技部署了预测性维护（PdM）系统。系统通过持续分析设备的振动频谱、温度曲线、电流谐波等多维运行数据，利用时序异常检测和故障模式识别算法，能够提前数天甚至数周预测轴承磨损、齿轮断齿、电机绝缘老化等潜在故障。当系统判定某台球磨机主轴承存在早期磨损迹象时，会自动生成详细的诊断报告和维修建议，并推送至设备管理员的APP。管理员可以据此安排在下一个计划停机窗口进行更换，避免了灾难性的突发故障和漫长的非计划停机。这套系统将设备维护从“坏了再修”的被动模式，转变为“该修才修”的主动模式，每年可为吉辉矿业节省数百万的维修成本和停产损失。

第四，AI安全卫士：构筑全域、全时、全员的安全防线。 安全是矿山的生命线，优正科技的AI系统在此倾注了最多的心血。系统构建了一个覆盖“人、机、环、管”四大要素的全域安全监控网络。通过UWB定位，系统能实时掌握井下每个人的位置，并在电子地图上清晰显示。一旦发生紧急情况（如火灾、透水），系统可立即启动应急预案，规划逃生路线，并通过井下广播和人员佩戴的智能矿灯进行引导。AI视频分析则实现了对地表和井口区域的7x24小时智能监控，自动识别烟火、人员跌倒、车辆超速、未戴安全帽等违规行为，并即时告警。此外，系统还整合了通风、瓦斯、水文等环境监测数据，通过多源信息融合算法，对复合型安全风险（如瓦斯积聚+电气火花）进行综合研判和超前预警。这套AI安全卫士，极大地提升了矿山的本质安全水平，为矿工的生命安全筑起了一道坚不可摧的数字屏障。

第五，AI绿色管家：驱动精细化能效与资源管理。 响应国家“双碳”号召，优正科技为吉辉矿业打造了AI能效优化模块。系统对全矿的电力、水资源消耗进行分项、分时、分设备的精细化计量与分析。通过建立能耗基准线和对标模型，系统能自动识别出能耗异常的环节（如空压机加载率过低、水泵扬程过高），并给出具体的优化操作建议。同时，系统还能根据电网的峰谷平电价，结合生产计划，智能调度高能耗设备的启停时间，实现削峰填谷，降低电费支出。在资源管理方面，系统通过的储量计算和损失贫化分析，帮助吉辉矿业限度地回收利用矿产资源，减少浪费，践行绿色发展理念。

五、 数据贯通与价值闭环：从智能感知到自主决策

优正科技为吉辉矿业构建的AI系统，其目标是形成一个“感知-分析-决策-执行-反馈”的完整智能闭环。系统不仅是信息的展示者，更是行动的发起者和效果的评估者。

例如，在通风优化场景中：井下各测点的风速、瓦斯传感器实时回传数据 → AI中枢分析发现某掘进工作面风量不足且瓦斯浓度有上升趋势 → 系统自动计算出的风机频率调整方案 → 指令下发至风机变频器执行 → 数分钟后，传感器数据验证风量已达标，瓦斯浓度回落 → 整个过程的数据被记录，用于优化AI模型。这个闭环，将过去依赖人工经验、反应滞后的通风管理，转变为毫秒级响应、数据驱动的精准调控，从根本上保障了井下作业环境的安全。

在效益评估方面，吉辉矿业已初步收获了丰硕成果：重大安全事故发生率趋近于零，设备综合效率（OEE）提升12%，吨矿综合能耗降低8%，钼精矿回收率提高1.5个百分点。这些可量化、可感知的收益，雄辩地证明了此次AI定制化软件开发的巨大成功。

六、 面向未来：从智能矿山到产业生态的跃迁

优正科技与吉辉矿业的合作并未止步于当前的系统建设。双方已共同规划了更为宏大的未来蓝图。这套AI中枢系统将成为吉辉矿业迈向全面智能化的基石。未来，它将进一步与5G专网深度融合，支撑更多高清视频回传和远程遥控应用场景；将探索数字孪生技术在矿山全生命周期管理中的应用，从规划设计到闭坑复垦；将引入AR/VR技术，用于远程专家指导、员工沉浸式安全培训等。优正科技将持续投入研发，将更多前沿技术融入吉辉矿业的智能化体系，助其成为吉林省乃至全国有色金属矿山智能化建设的标杆。

七、 责任与荣光：科技赋能资源型城市振兴

最后，此次合作的意义远超单一企业的商业范畴。它生动诠释了如何用最前沿的AI技术，激活传统资源型产业，是吉林省落实“数字吉林”战略、推动老工业基地和资源型城市全面振兴的典范案例。优正科技作为本土科技企业，通过服务吉辉矿业这样的实体经济，不仅实现了自身技术价值的华丽转身，也为舒兰市乃至吉林省培养了一批既懂矿业又懂数字化的复合型人才，为区域经济的高质量、可持续发展注入了澎湃的科技动能。这场始于千米井巷的智能化革命，必将在黑土地上结出丰硕的果实，书写一段科技守护生命、智慧点亮矿脉的壮丽篇章。