今年 4 月，國家礦山安監(jiān)局等七部門發(fā)布《關于深入推進礦山智能化建設促進礦山安全發(fā)展的指導意見》。文件指出到 2026 年，建立完整的礦山智能化標準體系，推進礦山數(shù)據(jù)融合互通，實現(xiàn)環(huán)境智能感知、系統(tǒng)智能聯(lián)動、重大災害風險智能預警。

智慧礦山作為礦業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要方向，通過集成物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、空間計算、自動控制、機器人裝備等現(xiàn)代信息技術，實現(xiàn)礦山全要素的智能感知、分析、決策、控制。在滿足礦山生產(chǎn)系統(tǒng)最優(yōu)配置、裝備自主協(xié)同、安全高效開采的基礎上，實現(xiàn)降本增效。

圖撲軟件利用自主研發(fā) HT for Web 系列產(chǎn)品，二三可視化引擎、2D/3D 協(xié)同設計工具、組態(tài)、低代碼開發(fā)等各類可視化工具，搭建了多個智慧礦山數(shù)字孿生解決方案。場景涉及生產(chǎn)管控、設備管理、安全監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、選礦管理、篩煤工藝以及三維地質(zhì)建模等多個方面。助力煤礦、金屬礦、露天礦、地下礦等多種礦山類型，達成多道工序的智能協(xié)同作業(yè)。

三維地質(zhì)建模

地質(zhì)數(shù)據(jù)采集與建模基礎

地質(zhì)數(shù)據(jù)是三維地質(zhì)建模的基礎和前提，也是礦山資源評估和采礦設計的關鍵，更是構成智慧礦山的核心要素之一。獲取地質(zhì)數(shù)據(jù)的方式主要包括地表勘測、鉆探取樣、物探和遙感等技術。獲取的地質(zhì)數(shù)據(jù)包括煤層厚度、巖層層序、巖石類型、煤質(zhì)特性（如灰分、硫分）、煤層深度及其儲量等信息。圖撲 HT 監(jiān)控平臺以三維地質(zhì)模型為核心，整合地形地貌、地質(zhì)礦產(chǎn)和探礦工程等靜態(tài)要素，并結(jié)合各階段勘探數(shù)據(jù)，構建動態(tài)地質(zhì)模型管理系統(tǒng)。這種動態(tài)的更新迭代流程模型能夠不斷演化，進一步提升模型的全面性和預測準確性。不僅可用于儲量統(tǒng)計，還為勘探開發(fā)、礦山規(guī)劃、生產(chǎn)組織提供了重要依據(jù)。

三維地質(zhì)模型構建

該方法首先整合鉆孔數(shù)據(jù)、剖面線繪制信息、煤層頂?shù)装鍏?shù)和斷層線等關鍵地質(zhì)數(shù)據(jù)，構建出精確的地層表面模型。隨后，通過復雜算法實現(xiàn)不同表面之間的相互切割和邊界填充，最終生成完整的礦體三維模型。

煤礦地質(zhì)生成可視化是將復雜的地質(zhì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀的三維模型，通過建設極復雜地質(zhì)條件下近距離多煤層開采方式的透明地質(zhì)模型，實現(xiàn)隱蔽地質(zhì)致災因素的全面可視化和量算功能。使礦工和管理人員能夠更好地理解和分析地下地質(zhì)結(jié)構。該技術結(jié)合了地質(zhì)建模和計算機圖形學，為安全生產(chǎn)和資源優(yōu)化提供強有力支撐。

富水區(qū)域識別

系統(tǒng)內(nèi)集成富水區(qū)域識別功能。通過分析地質(zhì)水文數(shù)據(jù)和歷史開采記錄，精確定位和預測礦區(qū)內(nèi)的富水區(qū)域。對于防范水害事故、優(yōu)化開采方案至關重要，能顯著提高礦山的安全系數(shù)。

圖撲軟件 HT 先進的建模方法尤其適用于層狀礦體的建模，如煤層和各類地層。其優(yōu)勢在于能夠精確刻畫斷層、褶皺等復雜地質(zhì)構造。除表面建模法外，智慧礦山系統(tǒng)還集成了剖面法和地質(zhì)統(tǒng)計法等多種建模技術，以應對不同類型礦體的建模需求。

相較于傳統(tǒng)的二維數(shù)據(jù)，HT 三維地質(zhì)模型能清晰地展示地質(zhì)體的空間分布和它們之間的相互關系，讓地質(zhì)變化的過程變得生動而直觀。不僅提高了決策的科學性，也極大地提升了數(shù)據(jù)處理的靈活性和準確度。

選煤廠可視化

在當前"雙碳"目標和高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略的背景下，數(shù)字孿生選煤廠成為推動行業(yè)提質(zhì)增效的關鍵力量。圖撲 HT 通過構建虛擬化的選煤廠模型，動態(tài)還原篩煤、破碎、洗煤、分離、潔凈煤脫水和煤泥回收過程。以動畫形式呈現(xiàn)所有業(yè)務線和不同工藝設備的基礎信息，實現(xiàn)了選煤廠生產(chǎn)作業(yè)的虛實同步映射。

圖撲搭建的 Web 智慧選煤廠使用航拍建模展示廠區(qū)全景，并通過HT for Web 結(jié)合 GIS 技術實現(xiàn)精確坐標虛擬漫游，允許用戶進行第一人稱視角巡檢。

圖撲既能整合 SuperMap、ArcGIS 來實現(xiàn)空間位置標示，也能在 HT 基礎上實現(xiàn)輕量快捷的 GIS 解決方案。HT for WebGIS 產(chǎn)品的定位在于運用產(chǎn)品強大的可視化技術，通過無人機航拍，加后期數(shù)據(jù)處理，無縫融合 HT 原有 3D 模型，實現(xiàn)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。

洗煤設備監(jiān)控

利用圖撲 HT 數(shù)字孿生技術 1:1 仿真搭建原煤的洗選加工全過程：重介旋流器、精煤皮帶、振動篩設備等。點選相應設備后，頁面即可復現(xiàn)其數(shù)據(jù)信息，如振動頻率、溫度和故障信號等內(nèi)容。

結(jié)合 HT 低代碼數(shù)字孿生平臺搭建的選煤生產(chǎn)線 2D 組態(tài)面板，“一張圖”式呈現(xiàn)脫介篩、磁選機、泄介篩和離心機等設備的布局。同時對所關注的產(chǎn)能信息、設備運行關鍵指標進行圖表化展示。

與傳統(tǒng)界面相比，圖撲低代碼組態(tài)平臺具有低代碼、拖拽式開發(fā)、高性能圖形展示等特點，能更好地滿足了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)代化需求。

密控系統(tǒng)可視化

用戶可在 3D 場景中實時查看精煤密控板塊、中煤密控板塊、矸石密控板塊設備的運行參數(shù)。

系統(tǒng)支持預設目標密度值，實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)分流閥和補水閥開度，從而穩(wěn)定分選密度進行洗選，大幅提高選煤過程的效率和質(zhì)量。

濃縮車間和壓濾車間

圖撲 HT 具備強大的渲染能力，能仿真還原濃縮池、加藥系統(tǒng)、泵房等關鍵設備的實際布局。可視化頁面內(nèi)作業(yè)人員直觀地監(jiān)控濃縮池的液位、濃度、排放量等變化情況，并按需調(diào)整加藥量和排放速度。

點擊壓濾車間頁面左側(cè)面板按鈕，即可查看車間各樓層分布情況以及壓濾機松開、壓緊、進料各進程工作狀態(tài)。降低崗位巡檢人員的勞動強度，降低出入廠區(qū)頻率。

裝車站可視化

裝車站內(nèi)布置的多元傳感器和高清攝像設備構成了一個全方位的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡，實時監(jiān)測并傳輸溜槽狀態(tài)、料位情況、煤炭儲量等關鍵參數(shù)。通過交互式 3D 可視化界面，用戶只需輕點相關設備圖標，即可查看當前的運營進度。基于這些實時數(shù)據(jù)，還可以運用智能算法優(yōu)化裝車順序，幫助提升裝車站的吞吐能力和整體運營效率。

疊加圖撲軟件 HT 視頻融合技術，通過廠區(qū)監(jiān)控視頻與三維場景疊加展示，可如臨其境查看現(xiàn)場情況。圖撲軟件視頻融合技術采用 WebGL 技術，利用 GPU 高性能計算能力對視頻圖像進行實時處理，圖像處理不占用 CPU 資源，整個方案畫面流暢。視頻孿生智慧礦山方案既提升了數(shù)據(jù)的可操作性，又為用戶提供了更智能的監(jiān)控體驗。

井工礦巷道及生產(chǎn)過程可視化

圖撲 HT 可視化平臺將礦山井下的布局、人員、設備等靜態(tài)與動態(tài)信息進行數(shù)字映射、數(shù)據(jù)融合，實現(xiàn)礦山全過程運行的實時監(jiān)測、查詢、以及人?機?環(huán)境的安全隱患預警等決策支持。

井下巷道數(shù)字孿生

利用圖撲 HT 數(shù)字孿生技術全面復現(xiàn)井下巷道立體結(jié)構，顯示巷道路線、巷道坡度、結(jié)構布局。用戶可頁面內(nèi)旋轉(zhuǎn)、平移、無限放大或縮小巷道對其進行細節(jié)查看。場景內(nèi)支持實時預警危險區(qū)域，如不穩(wěn)定巖層或積水區(qū)。助力管理人員優(yōu)化作業(yè)路線，實現(xiàn)礦井透明化管理。

人車定位及氣體監(jiān)測

系統(tǒng)可搭載定位系統(tǒng)（如藍牙、RFID、UWB 等），幫助管理人員精確掌握井下人員和車輛的實時精確位置、移動路徑以及各區(qū)域的人員分布情況，同時劃定電子圍欄，加強危險預警。還可聯(lián)動氣體、粉塵等傳感器進行環(huán)境監(jiān)測。在緊急情況下，煤礦人員定位系統(tǒng)將進行雙向報警，提高事故響應速度。

設備運行動畫

通過平臺集成的礦用工業(yè)環(huán)網(wǎng)，用戶可在 3D 場景內(nèi)實時查看礦產(chǎn)量監(jiān)測、通風系統(tǒng)、壓風系統(tǒng)、瓦斯抽采系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、輸煤皮帶系統(tǒng)、礦車無人駕駛系統(tǒng)、采煤機作業(yè)類綜采工作面等多樣化場景的作業(yè)工況。協(xié)助礦山達成無人化、少人化作業(yè)目的。

通風系統(tǒng)

系統(tǒng)內(nèi)能實時采集并分析空氣流量、溫度和濕度數(shù)據(jù)，通過智能算法自動優(yōu)化風機運行參數(shù)。作業(yè)人員可遠程操作調(diào)整通風策略，確保井下作業(yè)環(huán)境始終保持最佳狀態(tài)，達到節(jié)能降耗目的。

壓風系統(tǒng)

HT 數(shù)字孿生壓風系統(tǒng)，滿足用戶實時捕捉設備運轉(zhuǎn)狀態(tài)，如壓縮機運行過程中的壓力、流量、轉(zhuǎn)速、溫度等數(shù)值變化。頁面內(nèi)將管道壓力和氣流分布以動態(tài)、交互式的 2D 圖表呈現(xiàn)，形成設備生產(chǎn)一張圖，實現(xiàn)線上巡檢方式實時了解生產(chǎn)運行信息。

瓦斯抽采系統(tǒng)

平臺內(nèi)可精確定位高濃度瓦斯區(qū)域，根據(jù)實時數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整抽采強度，有效防止瓦斯積聚。并通過繪制鉆孔瓦斯?jié)舛惹€圖和趨勢波動圖，幫助管理人員細化井下瓦斯分布情況，便于用戶及時做出決策。

輸煤皮帶運輸系統(tǒng)

HT 3D 輕量化場景內(nèi)，輸煤巡檢機器人、軌道和充電塢都經(jīng)過精確建模。點擊目標設備即可顯示其參數(shù)值，如皮帶速度、張力和負載等情況。作業(yè)人員可以在平臺內(nèi)遠程調(diào)節(jié)皮帶速度，優(yōu)化物料流動，甚至模擬不同運行參數(shù)下的系統(tǒng)表現(xiàn)。

數(shù)字孿生的輸煤巡檢機器人可按預定路線在輸煤廊道內(nèi)進行全面巡檢。結(jié)合智能預警功能，可針對皮帶跑偏、撕裂、堵煤等異常情況，進行急停、迅速定位以及聲光告警提示。有效提升輸煤系統(tǒng)燃煤輸送過程的安全系數(shù)及工作效率。

排水系統(tǒng)

HT 平臺內(nèi)可實時監(jiān)測礦井各區(qū)域的水位變化、水泵運行狀態(tài)及排水管網(wǎng)的壓力分布，提供智能分析數(shù)據(jù)和自動優(yōu)化排水策略，幫助用戶積極預防水患事故。

掘進設備孿生與智能綜采系統(tǒng)

應用 HT 強大的渲染引擎能力，對采煤機等掘進設備以及液壓支架、刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機、破碎機、?液壓安全絞車等多種綜采設備進行數(shù)字孿生建模。場景內(nèi)可真實還原設備在井下作業(yè)的行進效果及作業(yè)進度，用戶通過地面調(diào)度室即可一鍵啟停遙控。

圖撲軟件支持提供三維說明書模塊，用于詳細展示設備零部件的拆解和組裝過程，如掘進機的截割部、牽引部?、電控箱、搖臂?等。為設備維護和培訓提供直觀的指導。

采礦工藝

圖撲軟件數(shù)字孿生 4 種金屬礦山采礦工藝，以 3D 動畫形式呈現(xiàn)了無底柱分段崩落法、上向水平分層填充法、房柱采礦法、分段空場法和自然崩落法采礦方式。業(yè)務流程仿真的實現(xiàn)讓礦山開采更為直觀易懂，不僅為礦業(yè)管理和決策提供支持，還為相關人員的培訓提供操作平臺。

無底柱分段崩落法

3D 場景內(nèi)結(jié)合圖撲自研的物理碰撞技術，展示無底柱分段崩落法的礦體開采過程。通過實時數(shù)據(jù)采集和分析，對模擬礦體開采過程中的各項參數(shù)進行動態(tài)監(jiān)測，包括礦體的形態(tài)、大小、位置等基本信息，以及分段劃分、崩落順序設計、支護系統(tǒng)布置、廢石處理等環(huán)節(jié)的模擬預演。幫助作業(yè)人員在實際開采前全面評估不同參數(shù)設置下的采礦效果，優(yōu)化生產(chǎn)方案。

上向水平分層充填法

HT 結(jié)合三維引擎技術將上向水平分層充填法進行可視化繪制。基本原理是通過使用激光或光學掃描儀設備，獲取物理世界中的物體或場景的三維數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字模型。然后，使用計算機圖形學技術將數(shù)字模型渲染成可視化圖像或視頻，便于用戶在計算機上瀏覽和交互式操作。

監(jiān)控場景內(nèi)還原了液壓支架、采煤機等采礦機械設備模型，兩側(cè)面板可同步監(jiān)測各設備的壓力分布、切割參數(shù)、運輸負載情況等。

房柱采礦法

房柱采礦法是指將階段或盤區(qū)劃分成若干個礦房與礦柱的一種采礦方法。不僅能開采薄礦體，更適用于開采厚礦體和極厚礦體。應用 HT 數(shù)字孿生技術，基于采集到的地質(zhì)數(shù)據(jù)和采礦設備，構建精確的三維模型。該場景下可幫助作業(yè)人員監(jiān)控開采、支護、運輸?shù)炔傻V流程。用戶可在此處模擬不同的采礦速度和采礦順序等，評估其對巖石應力分布和位移的影響。

分段空場法

圖撲 HT 利用三維掃描技術將采礦現(xiàn)場進行數(shù)字化處理，生成三維模型后再與實時數(shù)據(jù)相結(jié)合，從而實現(xiàn)對分段空場法全過程的高精度模擬。場景中 HT三維物理碰撞技術的使用，能更生動直觀的模擬和演示鑿巖機操作、裝藥、爆破、礦石運輸?shù)雀鱾€工藝流程。

自然崩落法

借助 HT 引擎的高精度三維建模與物理仿真能力，系統(tǒng)可依據(jù)實時數(shù)據(jù)執(zhí)行動態(tài)推演，進而精準分析礦區(qū)開發(fā)的關鍵階段，包括礦區(qū)地質(zhì)勘測、巖體應力分析、誘導崩落設計、崩落過程監(jiān)測和礦石回收規(guī)劃。

采礦工藝組態(tài)

應用圖撲低代碼數(shù)字孿生平臺搭建的采礦工藝 2D 組態(tài)監(jiān)控界面，能夠直觀呈現(xiàn)設備局部剖面視圖或工藝運轉(zhuǎn)狀態(tài)、參數(shù)等。實現(xiàn)對采礦工藝流程和工藝設備的精細化、智能化管理。還可以結(jié)合 HT 先進的人機界面(HMI/SCADA/MMI)技術，用于監(jiān)視和控制設備狀態(tài)、閾值范圍、模式切換等。

后續(xù)我們會繼續(xù)推出基于圖撲 HT 低代碼數(shù)字孿生平臺搭建的GIS 智慧礦山綜合管控系統(tǒng)，涵蓋生產(chǎn)指揮中心、產(chǎn)存銷管理、設備管理、智能集控等業(yè)務單元。敬請期待~

相比于 InTouch/iFIX/WinCC 這些傳統(tǒng)組態(tài)軟件，圖撲軟件基于 Web 平臺更適合 C/S 向 B/S 轉(zhuǎn)型的大趨勢，多元素豐富的可視化組件和支持快捷的數(shù)據(jù)綁定方式，可用于快速創(chuàng)建和部署。完成基于 Web 服務的實時數(shù)據(jù)監(jiān)控與服務端的多用戶訪問等。

在薄煤層開采中，AI+數(shù)字孿生技術的結(jié)合，讓開采作業(yè)、設備管理、環(huán)境管控的監(jiān)控分析變得更加高效。這種方式取代了以往傳統(tǒng)的單機預警或人工監(jiān)測分析模式，為自動化礦質(zhì)管理和工藝系統(tǒng)閉環(huán)管理提供了強有力的支撐。

選礦工藝數(shù)字孿生

隨著"十四五"規(guī)劃強調(diào)高質(zhì)量發(fā)展和綠色轉(zhuǎn)型，智慧選礦技術的應用愈發(fā)重要。特別是在"降鎂、提銅、保鎳、擴貴、增效"的主攻方向指引下，智慧選礦廠平臺的應用不僅提高了資源利用率，還通過優(yōu)化選礦流程和減少能耗，降低了對環(huán)境的影響。為實現(xiàn)"碳達峰、碳中和"目標做出了實質(zhì)性貢獻。

圖撲應用 HT 數(shù)字孿生技術精確復現(xiàn)選礦工藝全流程，包括破碎、磨礦、浮選和濃縮等各個環(huán)節(jié)。輔以 2D 面板展示物料流動及設備的溫度、振動、壓力等運轉(zhuǎn)狀態(tài)。

當監(jiān)測到設備運轉(zhuǎn)異常、性能下降、工藝參數(shù)偏離正常范圍等異常情況，系統(tǒng)會自動觸發(fā)報警裝置，并在三維場景中高亮顯示問題區(qū)域，通知維修人員快速抵達處理故障。管理人員可通過此頁面，調(diào)用查看設備屬性信息、故障診斷及導致故障發(fā)生的相關聯(lián)歷史數(shù)據(jù)。

在系統(tǒng)功能和可訪問性上，圖撲 HT 引擎強大的底層技術實現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)的多設備兼容性。作業(yè)人員可以通過 PC、大屏、手機、平板、VR/AR 等多種終端靈活操控調(diào)試選礦設備，如調(diào)整磨機轉(zhuǎn)速、改變浮選藥劑添加量等，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的實時優(yōu)化。

銅礦綜合管控平臺

綜合管控平臺作為礦場管控系統(tǒng)的智能決策中樞，場景整合了采礦、選礦、冶煉等各環(huán)節(jié)的管理功能。提供從生產(chǎn)效率提升到安全風險預警，從資源優(yōu)化配置到環(huán)境影響實時評估，為礦山管理層提供全面而深入的決策支持。

銅礦一張圖

基于 HT 先進的三維渲染技術構建高度仿真的銅礦生產(chǎn)數(shù)字化環(huán)境。場景內(nèi)數(shù)字孿生了從大型破碎設備到精細浮選裝置的每一個生產(chǎn)單元。生產(chǎn)人員可以從任意角度觀察整個選礦過程，如碎礦、運輸、儲料等環(huán)節(jié)，為工藝改進和安全管理提供深度洞察。

BI 駕駛艙智能看板

圖撲智慧礦山BI 駕駛艙整合多方數(shù)據(jù)，應用 HT 豐富的圖表組件清晰傳達采礦和地采的作業(yè)數(shù)據(jù)變化趨勢，讓分類施策取代粗放管理。使礦山運行調(diào)控能力由垂直化轉(zhuǎn)向扁平式，達到數(shù)據(jù)共享化、響應實時化、操作可視化的目的。

采礦頁面：實時跟蹤火工用量、鉆孔信息、采剝量、成本和礦量完成情況等數(shù)據(jù)指標。支持用戶虛擬調(diào)試或優(yōu)化工藝參數(shù)，確保對生產(chǎn)流程的精準管控和持續(xù)優(yōu)化。還能幫助礦山管理層快速理解和分析業(yè)務表現(xiàn)。

地采頁面：通過實時數(shù)據(jù)流，為礦山管理者提供多層次地采生產(chǎn)運營概況，包括溜井與存鷹礦量、成本統(tǒng)計、充填臺賬、砼支護施工的完成進度、掘進工程的完成情況、大中孔施工施工進度等關鍵信息。

采選煉工藝流程圖

界面中礦廠生產(chǎn)工藝清晰劃分為采礦、選礦、冶煉三大核心模塊。利用HT 二三維無縫融合的特性，將傳統(tǒng)二維工藝流程圖提升至全新的三維視覺體驗層次。徹底改變了傳統(tǒng)流程圖的刻板印象，既簡化了對復雜工藝流程的理解，又為用戶帶來更直觀、生動的交互體驗。

圖撲軟件以數(shù)據(jù)治理和數(shù)據(jù)共享為核心，通過整合 HT 二維組態(tài)、三維組態(tài)、BIM、GIS、視頻融合、空間計算等技術，合力打造礦山元宇宙數(shù)字底板。建立實時互聯(lián)、全面感知、動態(tài)預測、分析決策、協(xié)同控制和自主學習的多源異構海量數(shù)據(jù)一體化監(jiān)控模式。通過智能化建設賦能礦山行業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力，助力“黑燈工廠”邁向生態(tài)化、綠色化、集約化的發(fā)展道路。

審核編輯 黃宇