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智慧矿山合集:数字孪生综合管控平台(上)

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数字孪生图扑数字孪生图扑 2024-11-26 18:40:40 1907
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智慧矿山作为矿业转型升级的重要方向,通过集成物联网、大数据、空间计算、自动控制、机器人装备等现代信息技术,实现矿山全要素的智能感知、分析、决策、控制。在满足矿山生产系统最优配置、装备自主协同、安全高效开采的基础上,实现降本增效。

图扑软件利用自主研发 HT for Web 系列产品,二三可视化引擎、2D/3D 协同设计工具、组态、低代码开发等各类可视化工具,搭建了多个智慧矿山数字孪生解决方案。场景涉及生产管控、设备管理、安全监控、环境监测、选矿管理、筛煤工艺以及三维地质建模等多个方面。助力煤矿、金属矿、露天矿、地下矿等多种矿山类型,达成多道工序的智能协同作业。

三维地质建模

地质数据采集与建模基础

地质数据是三维地质建模的基础和前提,也是矿山资源评估和采矿设计的关键,更是构成智慧矿山的核心要素之一。获取地质数据的方式主要包括地表勘测、钻探取样、物探和遥感等技术。获取的地质数据包括煤层厚度、岩层层序、岩石类型、煤质特性(如灰分、硫分)、煤层深度及其储量等信息。

三维地质模型构建

该方法首先整合钻孔数据、剖面线绘制信息、煤层顶底板参数和断层线等关键地质数据,构建出精确的地层表面模型。随后,通过复杂算法实现不同表面之间的相互切割和边界填充,最终生成完整的矿体三维模型。

煤矿地质生成可视化是将复杂的地质数据转化为直观的三维模型,通过建设极复杂地质条件下近距离多煤层开采方式的透明地质模型,实现隐蔽地质致灾因素的全面可视化和量算功能。使矿工和管理人员能够更好地理解和分析地下地质结构。该技术结合了地质建模和计算机图形学,为安全生产和资源优化提供强有力支撑。

富水区域识别

系统内集成富水区域识别功能。通过分析地质水文数据和历史开采记录,精确定位和预测矿区内的富水区域。对于防范水害事故、优化开采方案至关重要,能显著提高矿山的安全系数。

图扑软件 HT 先进的建模方法尤其适用于层状矿体的建模,如煤层和各类地层。其优势在于能够精确刻画断层、褶皱等复杂地质构造。除表面建模法外,智慧矿山系统还集成了剖面法和地质统计法等多种建模技术,以应对不同类型矿体的建模需求。

相较于传统的二维数据,HT 三维地质模型能清晰地展示地质体的空间分布和它们之间的相互关系,让地质变化的过程变得生动而直观。不仅提高了决策的科学性,也极大地提升了数据处理的灵活性和准确度。

图扑 HT 监控平台以三维地质模型为核心,整合地形地貌、地质矿产和探矿工程等静态要素,并结合各阶段勘探数据,构建动态地质模型管理系统。这种动态的更新迭代流程模型能够不断演化,进一步提升模型的全面性和预测准确性。不仅可用于储量统计,还为勘探开发、矿山规划、生产组织提供了重要依据。

选煤厂可视化

在当前"双碳"目标和高质量发展战略的背景下,数字孪生选煤厂成为推动行业提质增效的关键力量。图扑 HT 通过构建虚拟化的选煤厂模型,动态还原筛煤、破碎、洗煤、分离、洁净煤脱水和煤泥回收过程。以动画形式呈现所有业务线和不同工艺设备的基础信息,实现了选煤厂生产作业的虚实同步映射。

图扑搭建的 Web 智慧选煤厂使用航拍建模展示厂区全景,并通过 HT for Web 结合 GIS 技术实现精确坐标虚拟漫游,允许用户进行第一人称视角巡检。

图扑既能整合 SuperMap、ArcGIS 来实现空间位置标示,也能在 HT 基础上实现轻量快捷的 GIS 解决方案。HT for WebGIS 产品的定位在于运用产品强大的可视化技术,通过无人机航拍,加后期数据处理,无缝融合 HT 原有 3D 模型,实现矿山宏观和微观融合一体化的需求,很好的解决了传统人工实景建模工作量巨大的问题。

洗煤设备监控

利用图扑 HT 数字孪生技术 1:1 仿真搭建原煤的洗选加工全过程:重介旋流器、精煤皮带、振动筛设备等。点选相应设备后,页面即可复现其数据信息,如振动频率、温度和故障信号等内容。

结合 HT 低代码数字孪生平台搭建的选煤生产线 2D 组态面板,“一张图”式呈现脱介筛、磁选机、泄介筛和离心机等设备的布局。同时对所关注的产能信息、设备运行关键指标进行图表化展示。

与传统界面相比,图扑低代码组态平台具有低代码、拖拽式开发、高性能图形展示等特点,能更好地满足了工业互联网的现代化需求。

密控系统可视化

用户可在 3D 场景中实时查看精煤密控板块、中煤密控板块、矸石密控板块设备的运行参数。

系统支持预设目标密度值,实现自动调节分流阀和补水阀开度,从而稳定分选密度进行洗选,大幅提高选煤过程的效率和质量。

浓缩车间和压滤车间

图扑 HT 具备强大的渲染能力,能仿真还原浓缩池、加药系统、泵房等关键设备的实际布局。可视化页面内作业人员直观地监控浓缩池的液位、浓度、排放量等变化情况,并按需调整加药量和排放速度。

点击压滤车间页面左侧面板按钮,即可查看车间各楼层分布情况以及压滤机松开、压紧、进料各进程工作状态。降低岗位巡检人员的劳动强度,降低出入厂区频率。

装车站可视化

装车站内布置的多元传感器和高清摄像设备构成了一个全方位的数据采集网络,实时监测并传输溜槽状态、料位情况、煤炭储量等关键参数。通过交互式 3D 可视化界面,用户只需轻点相关设备图标,即可查看当前的运营进度。基于这些实时数据,还可以运用智能算法优化装车顺序,帮助提升装车站的吞吐能力和整体运营效率。

叠加图扑软件 HT 视频融合技术,通过厂区监控视频与三维场景叠加展示,可如临其境查看现场情况。图扑软件视频融合技术采用 WebGL 技术,利用 GPU 高性能计算能力对视频图像进行实时处理,图像处理不占用 CPU 资源,整个方案画面流畅。视频孪生智慧矿山方案既提升了数据的可操作性,又为用户提供了更智能的监控体验。



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