智慧礦山：輸煤皮帶數(shù)字孿生管控系統(tǒng)

在現(xiàn)代礦業(yè)和電力行業(yè)中，輸煤皮帶系統(tǒng)是運(yùn)輸環(huán)節(jié)的核心。然后，隨著智能化生產(chǎn)的高要求，智慧礦山輸煤皮帶系統(tǒng)的傳統(tǒng)管理模式已顯得力不從心。產(chǎn)業(yè)引入的三維可視化和數(shù)字孿生技術(shù)，一改傳統(tǒng)輸煤皮帶系統(tǒng)由于設(shè)備老化、管理不善等原因，導(dǎo)致的可能出現(xiàn)停機(jī)和故障等問(wèn)題，大幅提高輸煤皮帶系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

采用圖撲軟件自主研發(fā) HT for Web 產(chǎn)品構(gòu)建輕量化的 3D 可視化場(chǎng)景，建立動(dòng)態(tài)的數(shù)字化輸煤皮帶模型。在本次展示的數(shù)字孿生輸煤皮帶可視化系統(tǒng)中，圖撲軟件數(shù)字孿生技術(shù)聯(lián)合江行智能數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理與分析和數(shù)字化運(yùn)維能力，助力輸煤廊道各關(guān)鍵設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)展現(xiàn)。多維度呈現(xiàn)輸煤皮帶運(yùn)維場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)輸煤皮帶機(jī)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，運(yùn)維設(shè)備、控制系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的互聯(lián)互通。

通過(guò)整合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景照片、衛(wèi)星圖、CAD 圖等資料，對(duì)輸煤廊道及內(nèi)部設(shè)備進(jìn)行外觀建模，真實(shí)還原廊道內(nèi)外部結(jié)構(gòu)、內(nèi)部設(shè)備以及表內(nèi)所有設(shè)備、核心部件的建模，包括輸煤皮帶機(jī)、托輥、傳感器、清掃器、攝像頭等設(shè)備。在輸煤皮帶的三維場(chǎng)景中，既展示了輸煤系統(tǒng)的復(fù)雜性，又凸顯了圖撲軟件 HT 引擎的強(qiáng)大渲染功能。

設(shè)備智能化實(shí)時(shí)監(jiān)控

圖撲 HT 三維可視化技術(shù)的核心在于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)輸煤皮帶的運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備故障告警和傳感器信息。

通過(guò)搭載傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，系統(tǒng)獲取輸煤皮帶的速度、負(fù)載、溫度等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并在數(shù)字孿生模型中即時(shí)展示。幫助作業(yè)人員一目了然地掌握全局運(yùn)行狀態(tài)，迅速定位和處理異常情況。

當(dāng)輸煤現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)皮帶撕裂情況時(shí)，可視化大屏中會(huì)實(shí)時(shí)生成告警數(shù)據(jù)，由江行智能隨即進(jìn)行撕裂分析，形成皮帶診斷報(bào)告，并將告警位置推送至圖撲軟件的三維可視化大屏中展示。數(shù)字孿生輸煤皮帶系統(tǒng)的設(shè)備監(jiān)控，利用 AI 分析等高新技術(shù)，對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析研判，設(shè)備的健康狀態(tài)全方位實(shí)時(shí)展示在圖撲 3D 場(chǎng)景中。使設(shè)備維護(hù)人工預(yù)防檢修轉(zhuǎn)換為智能預(yù)測(cè)檢修。

視頻監(jiān)控

圖撲軟件 HT 結(jié)合江行智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)，對(duì)輸煤廊道重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行 7*24h 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。用戶可通過(guò)三維場(chǎng)景中攝像頭的點(diǎn)擊交互，查看實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻和報(bào)警信息。通過(guò)后臺(tái)配置輸煤皮帶的監(jiān)控目標(biāo)，進(jìn)行輸煤皮帶撕裂、皮帶跑偏、人員異常行為監(jiān)測(cè)等。通過(guò)攝像頭智能識(shí)別技術(shù)啟動(dòng)安全檢查，防止人員異常闖入，并通過(guò)安全隱患排查確保人員和環(huán)境安全。實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與事故預(yù)警。

通過(guò)技防、物防、人防相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了輸煤場(chǎng)景巡檢、維護(hù)和聯(lián)動(dòng)的智能化，最終達(dá)到少人或無(wú)人值守的安全管控模式。

圖撲 HT 還提供視頻融合技術(shù)，通過(guò)圖形圖像處理的技術(shù)，將視頻畫(huà)面與三維場(chǎng)景圖形進(jìn)行疊加。將視頻信號(hào)按照三維場(chǎng)景的虛擬攝像機(jī)位置、角度和視野進(jìn)行校準(zhǔn)，使視頻畫(huà)面與場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)一致的視覺(jué)效果，達(dá)到視頻融合。通過(guò)視頻融合可以提供更直觀、全面的視覺(jué)信息，幫助用戶更好地理解和分析場(chǎng)景中的實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻。

智能巡檢

輸煤系統(tǒng)環(huán)境復(fù)雜，巡檢人員需頻繁進(jìn)行高強(qiáng)度的巡查工作，不僅消耗大量體力和精力，還對(duì)巡檢人員的身體健康造成一定影響?，F(xiàn)有輸煤巡檢機(jī)器人的智能巡檢系統(tǒng)代替人工巡視，實(shí)現(xiàn)了輸煤皮帶的自主監(jiān)測(cè)、監(jiān)控預(yù)警和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程集控管理，使巡檢變得更安全、更精益、更及時(shí)。

通過(guò)智能巡檢系統(tǒng)，作業(yè)人員能根據(jù)報(bào)警設(shè)備發(fā)出的信息，迅速到達(dá)目標(biāo)位置，并實(shí)時(shí)查看巡檢視頻和報(bào)警信息，及時(shí)了解情況并采取相應(yīng)措施。在圖撲軟件 HT 可視化管理平臺(tái)中，輸煤巡檢機(jī)器人、軌道和充電塢都經(jīng)過(guò)精確建模。可按約定路線對(duì)整個(gè)輸煤廊道展開(kāi)全場(chǎng)景的巡檢式漫游，幫助用戶實(shí)時(shí)掌握廊道內(nèi)外的安全狀況，大幅提高處理潛在隱患的效率。

設(shè)備仿真模擬

基于圖撲 HT 三維可視化模型，用戶可以對(duì)各種運(yùn)行場(chǎng)景進(jìn)行模擬和優(yōu)化。系統(tǒng)能根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)——如設(shè)備運(yùn)行時(shí)，顯示皮帶機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)畫(huà)；非運(yùn)行時(shí)則保持靜止。通過(guò)仿真不同的參數(shù)（如輸送速度、皮帶張力等），找到優(yōu)質(zhì)的運(yùn)行方案，從而優(yōu)化運(yùn)輸效率，節(jié)約能源。

現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)達(dá)數(shù)千米的輸煤皮帶將煤炭輸送至鍋爐、儲(chǔ)煤場(chǎng)等目的地。在運(yùn)輸過(guò)程中，皮帶可能出現(xiàn)跑偏、撕裂、劃傷等問(wèn)題。針對(duì)以上情況，圖撲 HT 聯(lián)合江行智能搭建的輸煤系統(tǒng)可針對(duì)皮帶提供識(shí)別跑偏、縱撕、起火等異常情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并根據(jù) AI 識(shí)別結(jié)果進(jìn)行報(bào)警上送和聯(lián)動(dòng)處置。

當(dāng)監(jiān)測(cè)結(jié)果超過(guò)安全閾值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā)聲光報(bào)警。同時(shí)，利用圖撲軟件的 3D 可視化技術(shù)，在一站式駕駛艙和可視化大屏中實(shí)時(shí)展示情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)人員、設(shè)備、環(huán)境的整體監(jiān)測(cè)。通過(guò)圖撲 HT 用戶可以體驗(yàn)交互式的 Web 三維場(chǎng)景。該場(chǎng)景支持縮放、平移、旋轉(zhuǎn)操作，場(chǎng)景內(nèi)的各個(gè)設(shè)備均能響應(yīng)交互事件，提供直觀、靈活的監(jiān)控體驗(yàn)。

圖撲軟件(Hightopo)應(yīng)用圖撲 HT 強(qiáng)大的 3D 渲染引擎技術(shù)，與江行智能的輸煤本安系統(tǒng)無(wú)縫集成。攜手共建輸煤皮帶的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控、設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、智能故障預(yù)測(cè)、智能巡檢等一些列數(shù)字化功能。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過(guò)高效的圖像化清晰呈現(xiàn)，以新質(zhì)生產(chǎn)力推進(jìn)智能化、綠色化礦山建設(shè)，幫助企業(yè)及時(shí)識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)、減少損失，推動(dòng)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

審核編輯 黃宇