近期,优发国际数字孪生系统成功应用于露天矿的智慧矿山工程,将数字孪生、实景和物联网、人工智能技术相结合,探索了一条新型智慧化矿山的发展道路。
智慧矿山需要数字孪生
矿山,尤其是露天矿,作为资源开采的重要场所,长期以来面临着诸多挑战。首先,矿山作业环境复杂,存在塌方、滑坡、爆炸等高风险因素,对工人生命安全构成严重威胁。其次,传统矿山作业依赖人工操作和经验判断,效率低下且容易出错,导致资源浪费和经济损失。此外,矿山开采对生态环境的影响也不容忽视,如何在开采过程中实现绿色、可持续发展成为行业关注的焦点。智慧矿山通过引入物联网、大数据、人工智能等先进技术,能够实现对矿山全流程的智能化管理,显著提升安全性、经济性和环保性。例如,通过实时监测设备状态和环境参数,智慧矿山可以提前预警潜在风险,减少事故发生;通过优化开采方案和设备调度,能够提高资源利用率,降低运营成本。因此,智慧矿山不仅是矿山行业转型升级的必然选择,也是实现安全、高效、绿色开采的关键路径。
在智慧矿山的建设中,数字孪生技术作为一种新兴的数字化工具,具有重要的应用价值。数字孪生通过构建物理矿山的虚拟镜像,能够实时映射矿山设备、环境和作业状态,为矿山管理提供全面的数据支持。首先,数字孪生技术可以实现对矿山全生命周期的动态监控和预测分析,帮助管理者及时发现设备故障或环境异常,从而采取预防性措施,降低事故风险。其次,通过模拟不同开采方案和作业场景,数字孪生技术能够优化资源配置和工艺流程,提高开采效率和经济效益。此外,数字孪生还可以支持矿山的环境保护工作,例如模拟开采对周边生态的影响,帮助制定更可持续的开采策略。数字孪生技术为智慧矿山提供了全新的管理视角和决策工具,是实现矿山智能化、数字化和绿色化的重要推动力。
什么是实景数字孪生技术?
实景数字孪生技术通过无人机倾斜摄影、GIS、三维建模等技术,将物理矿山1:1还原为数字模型,结合三维全景视频融合技术,实现深度数据获取、预处理、点云配准与融合、表面生成等过程。它基于数字孪生服务,聚合多源数据映射、智能任务与实时更新,可以构建一套先进、实用的异构数据/多系统融合联动的分布式系统。
优发国际-随优而动一触即发 基于自研的时空场景虚实融合引擎,将视频画面与三维场景精确匹配,通过对碎片化视频数据的时空统一组织与重建,实时反映真实世界的动态变化,全方位感知和监控目标信息。该系统能够实时监测矿山整体场景,提供全局显示、智慧巡逻、空间追视、多源传感融合、智能分析、告警联动等功能,实现矿山全要素的实时映射与动态更新。帮助矿山企业实时掌握地形地貌、设备布局、生产状态和环境变化,为矿山管理提供精准的数据支持。
典型能力
1. 视频建模与资源管理
通过整合碎片化视频数据,实现多角度查看监控区域细节,提供沉浸式体验,帮助监控人员更直观地理解信息。系统可接入车辆卡口、人脸识别、视频智能分析、传感器等物联网设备,将物理世界中的信息和设备映射到数字孪生平台。同时,系统支持与地理信息系统、火灾报警系统、综合管理系统等业务系统集成,实现多系统数据的统一展示与深度分析,助力矿山企业实现“一张图”综合态势感知,提升资源管理效率。
2. 设备监控与智能运维
通过数字孪生技术,优发国际-随优而动一触即发 实现了矿山设备的实时监控与故障预警。系统能够远程监测矿用设备的运行状态,调度AI算法预测设备故障概率,提前干预,减少停机时间,提高生产效率。
3. 安全监控与应急管理
通过数字孪生服务,可以很方便地接入地磅电子称重、环境监测、边坡监测、车辆识别定位等数据源,实时监控和统计矿山中各种要素的动态和异常。在紧急情况下,系统可自动启动应急预案,为矿山安全保驾护航,帮助矿山企业实现资源的高效评估与开采规划。系统扫描发现盗采区域,应急预警边坡风险,显著提升了矿山安全性。
4. 生产流程优化与能耗管理
通过数字孪生服务,矿山企业可以实时监控生产流程,优化资源配置,降低能耗。例如,系统能够根据实时数据调整运输、通风、排水等设备的运行参数,帮助某矿矿区降低能耗,实现了节能降耗的目标。
核心价值
1. 提升生产效率
通过实时数据监控与智能分析,矿山企业能够优化生产流程,减少资源浪费,显著提升生产效率。
2. 降低运营成本
数字孪生可以减少人工巡检和设备维护的成本,通过能耗管理优化,降低了能源消耗,为企业节省了大量运营开支。
3. 增强安全保障
实时监控与预警功能有效降低了矿山事故的发生率,保障了人员与设备的安全,为相关部门管理提供有效可靠的技术手段。
4. 推动绿色矿山建设
通过优化资源配置与能耗管理,优发国际-随优而动一触即发 的实景数字孪生解决方案助力矿山企业实现绿色、可持续发展。
成功案例
某大型智慧矿山的数字化转型
某大型露天矿项目引入优发国际数字孪生系统后,实现了整个矿区的实时实景监测与生产流程的全面数字化管理。通过三维实景建模和统计分析,结合智能调度,矿山资源利用率提升了20%;通过自动轮巡与远程复核,设备故障及时发现和修复率提升了超过25%;通过安全监控预警,事故发生率大大减少。该案例充分展示了实景数字孪生技术的实际应用价值。
数字孪生技术正在为矿山行业带来切实的变革,在提升生产效率、降低运营成本、增强安全保障、推动绿色发展等方面表现出巨大的发展空间。未来,优发国际-随优而动一触即发 将继续深耕智慧矿山领域,与行业伙伴共同为推动智慧矿山的发展而努力!