数智开采丨可视化平台如何点亮漆黑的矿道？

导  读

目前，基于5G、物联网、大数据等技术的智慧矿山解决方案已实现成熟落地，针对环境态势、掘采进度、设备运作、工况状态等信息进行高精度实时监测，赋予数据空间属性，使复杂因素可视化。

2021 年 2 月底，国家矿山安监局综合司发布的《“十四五”矿山安全生产规划（征求意见稿）》中再次强调要“实时采集矿山安全监控、人员位置监测、视频监控等数据，建成一个连接各级用户、各类角色的矿山安全生产综合信息系统”。此外，根据自然资源部披露，2021 年我国将建 100 个初级智能化示范煤矿，到 2025 年，大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化；到 2035 年，各类煤矿基本实现智能化，构建多产业链、多系统集成的煤矿智能化系统，建成智能感知、智能决策的煤矿智能化体系，实现安全绿色、高效、智能化生产。

由此可见，在矿业开采政策的呼吁下，对矿山以破坏环境的粗放开采形式都将面临淘汰。若要实现可持续发展，则需基于 5G、物联网、大数据等高新技术手段，将矿山的多类型传输网络、管理、自动化等系统进行高度集成，铸造“矿山大脑”。

采用 Hightopo 自主创新的 HT 产品搭建 3D 轻量化大型智慧矿山解决方案，根据矿山现场的 CAD 图、鸟瞰图、设备三视图等资料还原外观建模，围绕以数字化开采、高速掘进、智能通风排水供配电、筛煤工艺等内容为主体的三维立体可视化管理系统。

漫游矿山 

场景初始化后，界面通过自由视角、固定路线对矿山全场景空间进行巡检式漫游，在路径中展示设备及系统信息，漫游线路的制定着重凸显核心区域或智能化发展区域，为用户呈现矿山整体面貌、重点发展区域及智能化发展成效。

HT 实现交互式的 Web 三维场景，可进行缩放、平移、旋转，场景内各设备可以响应交互事件。

铁矿     

露天采矿可视化

露天矿山的开采范围线、开采深度、开采量、矿量消耗数据是露天矿山监测的重中之重，是评判开采企业是否依法开采的重要依据。因此更需要及时准确地掌握露天矿山资源已开采的概要信息、变化存储量、矿坑挖掘节点、矿量消耗情况，应用 HT 可视化技术对露天矿山开采全程进行 24 小时多方位监测，缩短工程周期，打破传统监测作业形式，为资源管理部门提供全面客观的数据支持。

煤矿    

煤矿市场空间巨大，当前的供给产能难以覆盖需求的增长。在制造业智能化发展的浪潮下，将现代煤炭开发与高新技术深度融合，形成实时互联、全面感知、协同控制、动态预测的智慧煤矿管理系统，实现煤矿开拓、掘采、运输、洗选、管理等智能化运转。

系统可通过生产作业计划或井下空气质量监测到的动态实时数据，进行风网解算。运维人员根据井下通风情况即可随时调节风机频率、通风量和风机的启停状态，优化井下作业效率，满足场景按需通风。

压风系统

压风自救装备系统在正常生产运作时，可为井下开拓掘进工作的风动工具提供压缩空气动力，满足井下岩石巷道掘进及煤巷支护之需；当发生灾变事故时，工作人员可进入自救装置，打开压气阀进行避灾自救。

将矿井压风系统与 3D 可视化进行有机结合，可对井下用风情况准确掌握。系统将根据设定的井下各指标阈值，自动调整空气压缩机的启动关停、倒机、负荷调控，确保井下恒压供风。健全矿井紧急避险系统的日常维护水平，加强抗灾救灾能力。

瓦斯抽采系统

为完善瓦斯抽采流程的标准化，可通过 HT 可视化系统实现对瓦斯抽采泵、放空管闸阀、管道总闸阀、高低负压闸阀等设备的远程遥控监测。根据井下监测到的抽采泵站工作状态、瓦斯浓度、气体流量、工序能耗等信息通过抽采管路实时上传到监控设备中，提供瓦斯的精准研判，为下一步科学优化抽采设计提供准确分析。

当发现异常测点时，系统将启动自检诊断功能，对危险管段进行迅速定位诊断。在提高瓦斯抽放参数测量的准确性和安全性的同时，还能起到矿井上下全覆盖监测的作用，为矿井“提浓提效、高效抽采、安全生产”奠定基础保障。

运输系统

点击皮带管控场景中的【皮带运输启停】按钮，可对设备启停进行远程控制。由于煤矿运输距离较长、分布较广且实时性高，为延长设备寿命，提速煤流，系统将根据采煤数量提供智能调速，平衡煤流并给予皮带运转速率建议。针对皮带跑偏、堆煤、烟雾、温度、急停等多类故障信息，系统设有自主分析预判、异常报警停机、异物智能识别告警功能。让皮带运输得以根据煤流方向、大小、煤位进行均衡运转。

支持通过 PC、PAD、智能手机打开浏览器随时随地访问管理界面，利用多种控制设备对显示内容集中远程管控。完成监控信息与地面控制中心的监控信息交互传递，缩短故障响应时间，实现数据共享。

采煤机掘采场景

通过 HT 引擎强大的渲染功能，真实还原采煤机井下运动工况的行进效果，利用 HT 可视化图表将采煤机运行的关键数据进行直观呈现。设有记忆割煤、滚筒换向、自动往返及故障诊断的联动控制功能，针对采煤机故障诊断提供切实的数据依据，加速扼杀故障的萌芽。通过地面调度室即可远程遥控操作，由此达成井下少人化作业，加大煤炭资源的开采效率，为采煤机的高效安全生产奠定基础。

HT 与 GIS 结合    

HT 也提供结合 GIS 地图展示矿山领域解决方案，HT for Web GIS 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，实现了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。

针对环境态势、掘采进度、设备运作、工况状态等信息进行高精度实时监测，赋予数据空间属性，使复杂因素可视化。形成一套可被洞察的参考数据，为开采作业监管提供强有力的决策支撑。

随着国家环境保护力度的持续加大及能源消费结构的转型，正倒逼煤炭产业必须走绿色智能的清洁化生产之路，Hightopo 智慧矿山可视化解决方案恰到好处的助力实现低碳循环发展：将各生产线的控制集中于此，各生产环节信息共享、横向协作，辅助运维人员构建自主感知、智能分析、科学决策、集约高效的数字化矿山。

HT 可视化叠加视频融合、BIM、GIS 等技术，打造优质数据可视化解决方案，广泛渗透于城市园区、电信机房、轨道交通、工业生产等各个领域，涵盖了数据展示、态势监管、科学决策、应急指挥等多项监控业务，顺应市场数字化转型的大势所需，助推产业完成安全生产和高质量发展。