智慧礦山3D可視化

1、2021 年 2 月底，國(guó)家 礦山 安監(jiān)局 綜合司發(fā) 布的 “ 十四 五”礦山安全生產(chǎn)規(guī)劃（ 征求意見稿）中 再次強(qiáng)調(diào)要“實(shí) 時(shí)采集礦山安全監(jiān)控、人 員位置監(jiān)測(cè)、視 頻監(jiān)控等數(shù)據(jù)，建 成一個(gè)連接各級(jí)用戶、各類角色的礦山安全生產(chǎn)綜合信息 系統(tǒng)” 。此外 ，根據(jù)自 然資 源部 披露，2021 年我 國(guó)將建 100 個(gè)初級(jí) 智能 化示 范煤礦 ，到 2025 年 ，大型 煤礦 和災(zāi)害 嚴(yán) 重煤礦 基本 實(shí)現(xiàn) 智能化 ；到 2035 年 ，各類 煤礦 基本實(shí) 現(xiàn) 智能化 ，構(gòu)建 多產(chǎn) 業(yè)鏈 、多系 統(tǒng)集成 的煤 礦智 能化系 統(tǒng)，建 成智能 感知 、智能 決策的煤礦 智能 化體系 ，實(shí)現(xiàn) 安全 綠色、

2、 高效、智能化生產(chǎn)。由此可 見，在礦業(yè) 開采政策的 呼吁 下，對(duì)礦山以 破壞 環(huán)境的 粗放開 采形 式都 將面臨 淘汰 。若要 實(shí)現(xiàn)可 持續(xù)發(fā)展 ，則需 基 于5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等高新技術(shù)手段，將礦山的多類型 傳輸網(wǎng) 絡(luò)、管理、自動(dòng)化等系統(tǒng)進(jìn)行高度集成，鑄造“礦山 大腦”。采 用 Hightopo 自 主 創(chuàng) 新 的 HT 產(chǎn) 品 搭 建 3D 輕 量 化 大 型 智慧礦山解決方案，根 據(jù)礦山現(xiàn)場(chǎng)的 CAD 圖、鳥 瞰圖、設(shè) 備三視圖等資料還原外觀建模，圍繞以數(shù)字化開采、高速掘 進(jìn)、智能通風(fēng)排水供配電、篩煤工藝等內(nèi)容為主體的三維立 體可視化管理系統(tǒng)。漫游礦山場(chǎng)景初始化后，界面通過自由視角、固

3、定路線對(duì)礦山全場(chǎng)景 空間進(jìn)行巡檢式漫游，在路徑中展示設(shè)備及系統(tǒng)信息，漫游 線路的制定著重凸顯核心區(qū)域或智能化發(fā)展區(qū)域，為用戶 呈現(xiàn)礦山整體面貌、重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域及智能化發(fā)展成效。HT實(shí)現(xiàn)交互式的 Web三維場(chǎng)景，可進(jìn)行縮放、平移、旋 轉(zhuǎn)，場(chǎng)景內(nèi)各設(shè)備可以響應(yīng)交互事件。鐵礦露天采礦可視化露天礦山的開采范圍線、開采深度、開采量、礦量消耗數(shù)據(jù) 是露天礦山監(jiān)測(cè)的重中之重，是評(píng)判開采企業(yè)是否依法開 采的重要依據(jù)。因此更需要及時(shí)準(zhǔn)確地掌握露天礦山資源 已開采的概要信息、變化存儲(chǔ)量、礦坑挖掘節(jié)點(diǎn)、礦量消耗 情況，應(yīng)用 HT可視化技術(shù)對(duì)露天礦山開米全程進(jìn)行24 小時(shí)多方位監(jiān)測(cè)，縮短工程周期，打破傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)作業(yè)形式，

4、 為資源管理部門提供全面客觀的數(shù)據(jù)支持。井內(nèi)巷道可視化構(gòu)建 針對(duì)控制中心頁(yè)面的建設(shè)，運(yùn)用 HT豐富的可視化圖表和 動(dòng)畫效果，集成供水、通風(fēng)、運(yùn)輸、掘錨機(jī)運(yùn)作及井內(nèi)三維 漫游畫面，形象的對(duì)井下多元應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行詳盡的數(shù)據(jù)解 釋；可融合智能感知設(shè)備數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井的生產(chǎn)環(huán)境、工 作視角、設(shè)備分布、工藝流程、產(chǎn)量走勢(shì)、巷道劃分、設(shè)備 運(yùn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)的真實(shí)復(fù)現(xiàn)，達(dá)到礦井上下透明化管理的目 HKjhWJ比F乂MMQ"-MM-門m *grtBB 卜GC"»->'»Il II II II II fl三維立體的巷道監(jiān)管效果，有利于改善礦山環(huán)境及工程實(shí) 施設(shè)計(jì)，

5、能將巷道工程變遷情況客觀無(wú)誤的記錄和展現(xiàn)?？?視化巷道的搭建由點(diǎn)-線-面-單個(gè)巷道-多個(gè)巷道過渡延伸 點(diǎn)擊按鍵可隨意切換工作區(qū)視角和井內(nèi)視角，方便運(yùn)維人 員從不同角度觀察到每條巷道的名稱、視點(diǎn)位置、設(shè)備分布 及對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。巷道內(nèi)部漫游設(shè)有前進(jìn)、倒退等功能，易于 實(shí)時(shí)了解視點(diǎn)位置。此外，增添聚光燈的設(shè)計(jì)會(huì)讓巷道整體 更加真實(shí)，仿佛身臨其境。Tl Higtitopa（Gmusi-曲抽*A1WJ9-4on- MH峙k«3*ES u- -VH M 嘆*3豐豐:二為保證時(shí)刻對(duì)煤礦采掘過程進(jìn)行安全監(jiān)管，可將CAD圖紙 導(dǎo)入 HT平臺(tái)，連接后臺(tái)數(shù)據(jù)接口，根據(jù)作業(yè)人員位置坐 標(biāo)，進(jìn)行位置的同步動(dòng)態(tài)更

6、新。當(dāng)?shù)V難事故預(yù)警信號(hào)觸發(fā)時(shí)， 系統(tǒng)能立即以告警形式通知就近工作人員，撤離至安全區(qū) 域，減少礦難悲劇的重演。篩煤工藝篩煤工藝動(dòng)畫過程，覆蓋從原料礦石到工業(yè)成品的生產(chǎn)路 線（采樣、破碎、縮分、收集、棄樣等），使用模型貼圖的 UV偏移動(dòng)畫模擬礦料的傳輸過程。場(chǎng)景內(nèi)可對(duì)破碎機(jī)、振 動(dòng)篩、球磨機(jī)等設(shè)備進(jìn)行啟停操控，點(diǎn)選需要查看的設(shè)備， 彈出相應(yīng)設(shè)備作業(yè)進(jìn)度面板。篩煤智能化替代了繁重的人 工操作，不僅降低安全風(fēng)險(xiǎn)和人工因素帶來(lái)的數(shù)據(jù)偏差，同 時(shí)還能提防人員配置陷入成本怪圈。煤礦 煤礦市場(chǎng)空間巨大，當(dāng)前的供給產(chǎn)能難以覆蓋需求的增長(zhǎng)。 在制造業(yè)智能化發(fā)展的浪潮下，將現(xiàn)代煤炭開發(fā)與高新技 術(shù)深度融合，形成實(shí)時(shí)

7、互聯(lián)、全面感知、協(xié)同控制、動(dòng)態(tài)預(yù) 測(cè)的智慧煤礦管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煤礦開拓、掘采、運(yùn)輸、洗選、 管理等智能化運(yùn)轉(zhuǎn)首頁(yè)效果展示 通過底層應(yīng)用接口，將車輛和人員定位信息進(jìn)行同步上傳， 生成運(yùn)動(dòng)軌跡，確保工作人員與礦山資源的作業(yè)安全；支持 基于空間、時(shí)間、質(zhì)量等多維度數(shù)據(jù)，對(duì)礦井生產(chǎn)系統(tǒng)各能 耗部署動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，當(dāng)超過安全臨界值時(shí)立即觸發(fā)告警，通知 相關(guān)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)制止且合理分析制定節(jié)能降耗措 施，實(shí)現(xiàn)能源高效利用和低碳發(fā)展。HT作為基于 HTML5標(biāo)準(zhǔn)的組件庫(kù)，可以無(wú)縫結(jié)合 HTML5 各項(xiàng)多媒體功能，支持集成各類視頻資源形成統(tǒng)一的視頻 流，可在2D、3D態(tài)勢(shì)地圖上標(biāo)注攝像頭對(duì)象并關(guān)聯(lián)其視 頻信號(hào)源，

8、通過場(chǎng)景交互來(lái)調(diào)取相應(yīng)監(jiān)控視頻，滿足運(yùn)維人 員對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)感知、歷史數(shù)據(jù)回溯比對(duì)、應(yīng)急處理 預(yù)案等監(jiān)測(cè)需求。通風(fēng)系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)靜態(tài)模擬圖式的通風(fēng)機(jī)房在線監(jiān)控系統(tǒng)，3D可 視化通風(fēng)系統(tǒng)能更加生動(dòng)形象的展現(xiàn)在人眼前，使其內(nèi)容 具有可讀性與可控性。兩側(cè) 2D面板數(shù)據(jù)提供重要運(yùn)行參 數(shù)的實(shí)時(shí)變化和歷史趨勢(shì)查詢，提供自定義趨勢(shì)查看、數(shù)據(jù) 分析、曲線對(duì)比等功能，點(diǎn)擊場(chǎng)景中的設(shè)備可顯示設(shè)備屬性信息。對(duì)于超限時(shí)狀態(tài)設(shè)備進(jìn)行及時(shí)報(bào)警，在短時(shí)間內(nèi)為運(yùn)維人員提供所需信息要素，提升運(yùn)維監(jiān)測(cè)效率系統(tǒng)可通過生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃或井下空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)到的動(dòng)態(tài)實(shí) 時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行風(fēng)網(wǎng)解算。運(yùn)維人員根據(jù)井下通風(fēng)情況即可隨 時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)頻率

9、、通風(fēng)量和風(fēng)機(jī)的啟停狀態(tài)，優(yōu)化井下作業(yè) 效率，滿足場(chǎng)景按需通風(fēng)。壓風(fēng)系統(tǒng) 壓風(fēng)自救裝備系統(tǒng)在正常生產(chǎn)運(yùn)作時(shí)，可為井下開拓掘進(jìn) 工作的風(fēng)動(dòng)工具提供壓縮空氣動(dòng)力，滿足井下巖石巷道掘 進(jìn)及煤巷支護(hù)之需；當(dāng)發(fā)生災(zāi)變事故時(shí)，工作人員可進(jìn)入自 救裝置，打開壓氣閥進(jìn)行避災(zāi)自救。將礦井壓風(fēng)系統(tǒng)與3D可視化進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，可對(duì)井下用 風(fēng)情況準(zhǔn)確掌握。系統(tǒng)將根據(jù)設(shè)定的井下各指標(biāo)閾值，自動(dòng) 調(diào)整空氣壓縮機(jī)的啟動(dòng)關(guān)停、倒機(jī)、負(fù)荷調(diào)控，確保井下恒 壓供風(fēng)。健全礦井緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的日常維護(hù)水平，加強(qiáng)抗災(zāi) 救災(zāi)能力。瓦斯抽采系統(tǒng)為完善瓦斯抽采流程的標(biāo)準(zhǔn)化，可通過 HT可視化系統(tǒng)實(shí) 現(xiàn)對(duì)瓦斯抽采泵、放空管閘閥、管道總閘閥、高低負(fù)

10、壓閘閥 等設(shè)備的遠(yuǎn)程遙控監(jiān)測(cè)。根據(jù)井下監(jiān)測(cè)到的抽采泵站工作 狀態(tài)、瓦斯?jié)舛?、氣體流量、工序能耗等信息通過抽采管路 實(shí)時(shí)上傳到監(jiān)控設(shè)備中，提供瓦斯的精準(zhǔn)研判，為下一步科 學(xué)優(yōu)化抽采設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確分析。當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常測(cè)點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)將啟動(dòng)自檢診斷功能，對(duì)危險(xiǎn)管段 進(jìn)行迅速定位診斷。在提高瓦斯抽放參數(shù)測(cè)量的準(zhǔn)確性和 安全性的同時(shí)，還能起到礦井上下全覆蓋監(jiān)測(cè)的作用，為礦 井“提濃提效、高效抽采、安全生產(chǎn)”奠定基礎(chǔ)保障。運(yùn)輸系統(tǒng)點(diǎn)擊皮帶管控場(chǎng)景中的【皮帶運(yùn)輸啟?！堪粹o，可對(duì)設(shè)備啟 停進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。由于煤礦運(yùn)輸距離較長(zhǎng)、分布較廣且實(shí)時(shí) 性高，為延長(zhǎng)設(shè)備壽命，提速煤流，系統(tǒng)將根據(jù)采煤數(shù)量提 供智能調(diào)速，平衡煤流并給予

11、皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)速率建議。針對(duì)皮帶 跑偏、堆煤、煙霧、溫度、急停等多類故障信息，系統(tǒng)設(shè)有 自主分析預(yù)判、異常報(bào)警停機(jī)、異物智能識(shí)別告警功能。讓 皮帶運(yùn)輸?shù)靡愿鶕?jù)煤流方向、大小、煤位進(jìn)行均衡運(yùn)轉(zhuǎn)。Migf口 理以往的人工檢測(cè)形式控制線路雜亂無(wú)章，缺乏與運(yùn)維人員 的交互協(xié)作，現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)成本也是居高不下。布局HT 3D可 視化排水監(jiān)測(cè)模塊，可實(shí)時(shí)顯示高位水池、井下水倉(cāng)的液位 高度以及水泵等設(shè)備的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，同步采集排水設(shè)備的溫 度、電流、壓力、流速等多重信息，創(chuàng)建多參數(shù)實(shí)時(shí)在線監(jiān) 測(cè)，形成供排水量的平衡管理、聯(lián)動(dòng)控制、動(dòng)態(tài)預(yù)警能效， 有效降低主機(jī)能耗和透水事故的發(fā)生。支持通過PC、PAD智能手機(jī)打開瀏覽器隨時(shí)隨

12、地訪問管理 界面，利用多種控制設(shè)備對(duì)顯示內(nèi)容集中遠(yuǎn)程管控。完成監(jiān) 控信息與地面控制中心的監(jiān)控信息交互傳遞，縮短故障響 應(yīng)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。采煤機(jī)掘采場(chǎng)景通過 HT引擎強(qiáng)大的渲染功能，真實(shí)還原采煤機(jī)井下運(yùn)動(dòng) 工況的行進(jìn)效果，利用 HT可視化圖表將采煤機(jī)運(yùn)行的關(guān) 鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀呈現(xiàn)。設(shè)有記憶割煤、滾筒換向、自動(dòng)往返 及故障診斷的聯(lián)動(dòng)控制功能，針對(duì)采煤機(jī)故障診斷提供切 實(shí)的數(shù)據(jù)依據(jù)，加速扼殺故障的萌芽。通過地面調(diào)度室即可 遠(yuǎn)程遙控操作，由此達(dá)成井下少人化作業(yè)，加大煤炭資源的 開采效率，為采煤機(jī)的高效安全生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。F HI(iH< MAJMlMt安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 以各安全監(jiān)測(cè)指標(biāo)數(shù)據(jù)的空間位置

13、坐標(biāo)為導(dǎo)向，耦合礦井 工程巷道圖紙信息進(jìn)行內(nèi)容展示。巡檢時(shí)可根據(jù)監(jiān)控平臺(tái) 展示的各個(gè)關(guān)鍵部位和隱藏設(shè)備指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)間斷巡視； 當(dāng)面臨坍塌、爆炸、傾覆、透水事故或其他異常態(tài)勢(shì)時(shí)，根 據(jù)應(yīng)急預(yù)案流程自動(dòng)告警相關(guān)部門，可跨部門、跨層級(jí)發(fā)起 協(xié)同調(diào)度指揮。提升事故緊急處置效率和抗災(zāi)應(yīng)急能力，遏 制煤礦重大人員傷亡事故再次發(fā)生，也為精細(xì)化管理提供 參考依據(jù)。供電系統(tǒng) 結(jié)合HT產(chǎn)品 Web 2D組態(tài)功能，再通過數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn) 供配電系統(tǒng)可視化，“一張圖”式切換礦井上下變電所的 設(shè)備狀態(tài)參數(shù)顯示、電量計(jì)量、峰谷電能計(jì)量及能耗統(tǒng)計(jì)分 析等數(shù)據(jù)。完善了現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守成效和對(duì)井上井下供電系 統(tǒng)的遙測(cè)、遙信、遙控、

14、遙調(diào)、遙視信息功能的全方位監(jiān)控。HT 與 GIS 結(jié)合HT 也 提 供 結(jié)合 GIS 地 圖 展 示 礦 山領(lǐng)域 解決 方 案 ， HT for Web GIS 產(chǎn) 品 的 定 位 在 于 運(yùn) 用 產(chǎn) 品 強(qiáng) 大 的 可 視 化 技 術(shù) ， 通 過無(wú) 人 機(jī)航 拍 ，加 后 期數(shù) 據(jù) 處 理，無(wú)縫 融 合 HT 原有 3D 模 型，實(shí) 現(xiàn)了 礦 山宏 觀 和 微 觀 融 合 一 體化 的 需 求 ，很好 的 解 決 了傳統(tǒng)人工實(shí)景建模工作量巨大的問題。針對(duì) 環(huán) 境態(tài) 勢(shì) 、掘 采 進(jìn) 度、設(shè) 備 運(yùn)作 、工 況 狀 態(tài) 等信 息 進(jìn) 行 高精 度 實(shí)時(shí) 監(jiān) 測(cè) ，賦 予 數(shù)據(jù) 空 間 屬 性，使復(fù) 雜 因 素可 視 化 。 形成一套可被洞察的參考數(shù)據(jù)，為開采作業(yè)監(jiān)管提供強(qiáng)有 力的決策支撐。隨著國(guó)家環(huán)境保護(hù)力度的持續(xù)加大及能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型， 正倒逼煤炭產(chǎn)業(yè)必須走綠色智能的清潔化生產(chǎn)之路， Hightopo 智 慧 礦 山 可 視 化 解 決 方 案 恰 到 好 處 的 助 力 實(shí) 現(xiàn) 低碳 循 環(huán)發(fā) 展 ：將 各 生 產(chǎn) 線 的 控 制 集中 于 此 ，各 生產(chǎn) 環(huán) 節(jié) 信 息共 享 、橫 向協(xié)