2021 年 2 月底,國家礦山安監(jiān)局綜合司發(fā)布的《“十四五”礦山安全生產規(guī)劃(征求意見稿)》中再次強調要“實時采集礦山安全監(jiān)控、人員位置監(jiān)測、視頻監(jiān)控等數據,建成一個連接各級用戶、各類角色的礦山安全生產綜合信息系統(tǒng)”。此外,根據自然資源部披露,2021 年我國將建 100 個初級智能化示范煤礦,到 2025 年,大型煤礦和災害嚴重煤礦基本實現智能化;到 2035 年,各類煤礦基本實現智能化,構建多產業(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,實現安全綠色、高效、智能化生產。
由此可見,在礦業(yè)開采政策的呼吁下,對礦山以破壞環(huán)境的粗放開采形式都將面臨淘汰。若要實現可持續(xù)發(fā)展,則需基于 5G、物聯網、大數據等高新技術手段,將礦山的多類型傳輸網絡、管理、自動化等系統(tǒng)進行高度集成,鑄造“礦山大腦”。
采用 Hightopo 自主創(chuàng)新的 HT 產品搭建 3D 輕量化大型智慧礦山解決方案,根據礦山現場的 CAD 圖、鳥瞰圖、設備三視圖等資料還原外觀建模,圍繞以數字化開采、高速掘進、智能通風排水供配電、篩煤工藝等內容為主體的三維立體可視化管理系統(tǒng)。
漫游礦山
場景初始化后,界面通過自由視角、固定路線對礦山全場景空間進行巡檢式漫游,在路徑中展示設備及系統(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,為用戶呈現礦山整體面貌、重點發(fā)展區(qū)域及智能化發(fā)展成效。
HT 實現交互式的 Web 三維場景,可進行縮放、平移、旋轉,場景內各設備可以響應交互事件。
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、礦量消耗數據是露天礦山監(jiān)測的重中之重,是評判開采企業(yè)是否依法開采的重要依據。因此更需要及時準確地掌握露天礦山資源已開采的概要信息、變化存儲量、礦坑挖掘節(jié)點、礦量消耗情況,應用 HT 可視化技術對露天礦山開采全程進行 24 小時多方位監(jiān)測,縮短工程周期,打破傳統(tǒng)監(jiān)測作業(yè)形式,為資源管理部門提供全面客觀的數據支持。
井內巷道可視化構建
針對控制中心頁面的建設,運用 HT 豐富的可視化圖表和動畫效果,集成供水、通風、運輸、掘錨機運作及井內三維漫游畫面,形象的對井下多元應用場景進行詳盡的數據解釋;可融合智能感知設備數據,實現對礦井的生產環(huán)境、工作視角、設備分布、工藝流程、產量走勢、巷道劃分、設備運行實時狀態(tài)的真實復現,達到礦井上下透明化管理的目的。
三維立體的巷道監(jiān)管效果,有利于改善礦山環(huán)境及工程實施設計,能將巷道工程變遷情況客觀無誤的記錄和展現??梢暬锏赖拇罱ㄓ牲c-線-面-單個巷道-多個巷道過渡延伸。點擊按鍵可隨意切換工作區(qū)視角和井內視角,方便運維人員從不同角度觀察到每條巷道的名稱、視點位置、設備分布及對應的數據。巷道內部漫游設有前進、倒退等功能,易于實時了解視點位置。此外,增添聚光燈的設計會讓巷道整體更加真實,仿佛身臨其境。
為保證時刻對煤礦采掘過程進行安全監(jiān)管,可將 CAD 圖紙導入 HT 平臺,連接后臺數據接口,根據作業(yè)人員位置坐標,進行位置的同步動態(tài)更新。當礦難事故預警信號觸發(fā)時,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
篩煤工藝動畫過程,覆蓋從原料礦石到工業(yè)成品的生產路線(采樣、破碎、縮分、收集、棄樣等),使用模型貼圖的 UV 偏移動畫模擬礦料的傳輸過程。場景內可對破碎機、振動篩、球磨機等設備進行啟停操控,點選需要查看的設備,彈出相應設備作業(yè)進度面板。篩煤智能化替代了繁重的人工操作,不僅降低安全風險和人工因素帶來的數據偏差,同時還能提防人員配置陷入成本怪圈。
煤礦
煤礦市場空間巨大,當前的供給產能難以覆蓋需求的增長。在制造業(yè)智能化發(fā)展的浪潮下,將現代煤炭開發(fā)與高新技術深度融合,形成實時互聯、全面感知、協(xié)同控制、動態(tài)預測的智慧煤礦管理系統(tǒng),實現煤礦開拓、掘采、運輸、洗選、管理等智能化運轉
首頁效果展示
通過底層應用接口,將車輛和人員定位信息進行同步上傳,生成運動軌跡,確保工作人員與礦山資源的作業(yè)安全;支持基于空間、時間、質量等多維度數據,對礦井生產系統(tǒng)各能耗部署動態(tài)監(jiān)測,當超過安全臨界值時立即觸發(fā)告警,通知相關人員及時發(fā)現、及時制止且合理分析制定節(jié)能降耗措施,實現能源高效利用和低碳發(fā)展。
HT 作為基于 HTML5 標準的組件庫,可以無縫結合 HTML5 各項多媒體功能,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)勢地圖上標注攝像頭對象并關聯其視頻信號源,通過場景交互來調取相應監(jiān)控視頻,滿足運維人員對場景進行實時態(tài)勢感知、歷史數據回溯比對、應急處理預案等監(jiān)測需求。
通風系統(tǒng)
相較于傳統(tǒng)靜態(tài)模擬圖式的通風機房在線監(jiān)控系統(tǒng),3D 可視化通風系統(tǒng)能更加生動形象的展現在人眼前,使其內容具有可讀性與可控性。兩側 2D 面板數據提供重要運行參數的實時變化和歷史趨勢查詢,提供自定義趨勢查看、數據分析、曲線對比等功能,點擊場景中的設備可顯示設備屬性信息。對于超限時狀態(tài)設備進行及時報警,在短時間內為運維人員提供所需信息要素,提升運維監(jiān)測效率。
系統(tǒng)可通過生產作業(yè)計劃或井下空氣質量監(jiān)測到的動態(tài)實時數據,進行風網解算。運維人員根據井下通風情況即可隨時調節(jié)風機頻率、通風量和風機的啟停狀態(tài),優(yōu)化井下作業(yè)效率,滿足場景按需通風。
壓風系統(tǒng)
壓風自救裝備系統(tǒng)在正常生產運作時,可為井下開拓掘進工作的風動工具提供壓縮空氣動力,滿足井下巖石巷道掘進及煤巷支護之需;當發(fā)生災變事故時,工作人員可進入自救裝置,打開壓氣閥進行避災自救。
將礦井壓風系統(tǒng)與 3D 可視化進行有機結合,可對井下用風情況準確掌握。系統(tǒng)將根據設定的井下各指標閾值,自動調整空氣壓縮機的啟動關停、倒機、負荷調控,確保井下恒壓供風。健全礦井緊急避險系統(tǒng)的日常維護水平,加強抗災救災能力。
瓦斯抽采系統(tǒng)
為完善瓦斯抽采流程的標準化,可通過 HT 可視化系統(tǒng)實現對瓦斯抽采泵、放空管閘閥、管道總閘閥、高低負壓閘閥等設備的遠程遙控監(jiān)測。根據井下監(jiān)測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時上傳到監(jiān)控設備中,提供瓦斯的精準研判,為下一步科學優(yōu)化抽采設計提供準確分析。
當發(fā)現異常測點時,系統(tǒng)將啟動自檢診斷功能,對危險管段進行迅速定位診斷。在提高瓦斯抽放參數測量的準確性和安全性的同時,還能起到礦井上下全覆蓋監(jiān)測的作用,為礦井“提濃提效、高效抽采、安全生產”奠定基礎保障。
運輸系統(tǒng)
點擊皮帶管控場景中的【皮帶運輸啟?!堪粹o,可對設備啟停進行遠程控制。由于煤礦運輸距離較長、分布較廣且實時性高,為延長設備壽命,提速煤流,系統(tǒng)將根據采煤數量提供智能調速,平衡煤流并給予皮帶運轉速率建議。針對皮帶跑偏、堆煤、煙霧、溫度、急停等多類故障信息,系統(tǒng)設有自主分析預判、異常報警停機、異物智能識別告警功能。讓皮帶運輸得以根據煤流方向、大小、煤位進行均衡運轉。
排水系統(tǒng)
以往的人工檢測形式控制線路雜亂無章,缺乏與運維人員的交互協(xié)作,現場維護成本也是居高不下。布局 HT 3D 可視化排水監(jiān)測模塊,可實時顯示高位水池、井下水倉的液位高度以及水泵等設備的動態(tài)數據,同步采集排水設備的溫度、電流、壓力、流速等多重信息,創(chuàng)建多參數實時在線監(jiān)測,形成供排水量的平衡管理、聯動控制、動態(tài)預警能效,有效降低主機能耗和透水事故的發(fā)生。
支持通過 PC、PAD、智能手機打開瀏覽器隨時隨地訪問管理界面,利用多種控制設備對顯示內容集中遠程管控。完成監(jiān)控信息與地面控制中心的監(jiān)控信息交互傳遞,縮短故障響應時間,實現數據共享。
采煤機掘采場景
通過 HT 引擎強大的渲染功能,真實還原采煤機井下運動工況的行進效果,利用 HT 可視化圖表將采煤機運行的關鍵數據進行直觀呈現。設有記憶割煤、滾筒換向、自動往返及故障診斷的聯動控制功能,針對采煤機故障診斷提供切實的數據依據,加速扼殺故障的萌芽。通過地面調度室即可遠程遙控操作,由此達成井下少人化作業(yè),加大煤炭資源的開采效率,為采煤機的高效安全生產奠定基礎。
安全監(jiān)測系統(tǒng)
以各安全監(jiān)測指標數據的空間位置坐標為導向,耦合礦井工程巷道圖紙信息進行內容展示。巡檢時可根據監(jiān)控平臺展示的各個關鍵部位和隱藏設備指標數據進行無間斷巡視;當面臨坍塌、爆炸、傾覆、透水事故或其他異常態(tài)勢時,根據應急預案流程自動告警相關部門,可跨部門、跨層級發(fā)起協(xié)同調度指揮。提升事故緊急處置效率和抗災應急能力,遏制煤礦重大人員傷亡事故再次發(fā)生,也為精細化管理提供參考依據。
供電系統(tǒng)
結合 HT 產品 Web 2D 組態(tài)功能,再通過數據采集,實現供配電系統(tǒng)可視化,“一張圖”式切換礦井上下變電所的設備狀態(tài)參數顯示、電量計量、峰谷電能計量及能耗統(tǒng)計分析等數據。完善了現場無人值守成效和對井上井下供電系統(tǒng)的遙測、遙信、遙控、遙調、遙視信息功能的全方位監(jiān)控。
HT 與 GIS 結合
HT 也提供結合 GIS 地圖展示礦山領域解決方案,HT for Web GIS 產品的定位在于運用產品強大的可視化技術,通過無人機航拍,加后期數據處理,無縫融合 HT 原有 3D 模型,實現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)人工實景建模工作量巨大的問題。
針對環(huán)境態(tài)勢、掘采進度、設備運作、工況狀態(tài)等信息進行高精度實時監(jiān)測,賦予數據空間屬性,使復雜因素可視化。形成一套可被洞察的參考數據,為開采作業(yè)監(jiān)管提供強有力的決策支撐。
隨著國家環(huán)境保護力度的持續(xù)加大及能源消費結構的轉型,正倒逼煤炭產業(yè)必須走綠色智能的清潔化生產之路,Hightopo 智慧礦山可視化解決方案恰到好處的助力實現低碳循環(huán)發(fā)展:將各生產線的控制集中于此,各生產環(huán)節(jié)信息共享、橫向協(xié)作,輔助運維人員構建自主感知、智能分析、科學決策、集約高效的數字化礦山。
HT 可視化疊加視頻融合、BIM、GIS 等技術,打造優(yōu)質數據可視化解決方案,廣泛滲透于城市園區(qū)、電信機房、軌道交通、工業(yè)生產等各個領域,涵蓋了數據展示、態(tài)勢監(jiān)管、科學決策、應急指揮等多項監(jiān)控業(yè)務,順應市場數字化轉型的大勢所需,助推產業(yè)完成安全生產和高質量發(fā)展。
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