充分分析客戶(hù)的現(xiàn)狀和信息化需求，是為客戶(hù)提供合理而準(zhǔn)確的解決方案的必要條件。通過(guò)前期了解，智能煤礦提出了以下幾個(gè)方面的要求：
1.設(shè)置井下遠(yuǎn)程集控中心或地面控制中心，具備對(duì)巷道掘進(jìn)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操控的功能，實(shí)現(xiàn)一鍵啟停及智能操控。
2.實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)作業(yè)規(guī)程、計(jì)劃、任務(wù)、輔助作業(yè)指揮、分析優(yōu)化等智能化管理；能夠與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。
3.具備巷道掘進(jìn)工作面三維地質(zhì)模型構(gòu)建功能，并根據(jù)地質(zhì)裝備和掘進(jìn)過(guò)程中揭露的實(shí)際地質(zhì)信息對(duì)模型進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)修 正。
4.應(yīng)用數(shù)字孿生等技術(shù)對(duì)井下巷道與掘進(jìn)設(shè)備進(jìn)行三維重現(xiàn)，實(shí)時(shí)反映掘進(jìn)設(shè)備的位姿與作業(yè)環(huán)境信息，能夠根據(jù)采集的設(shè)備數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)工作面遠(yuǎn)程操控和仿真。
5.具備掘進(jìn)工作面環(huán)境（粉塵、瓦斯等）智能監(jiān)測(cè)功能，并具備監(jiān)測(cè)環(huán)境數(shù)據(jù)智能分析，以及掘、 錨、運(yùn)、支工序的智能聯(lián)動(dòng)，異常信息可推送至區(qū)域警示設(shè)備與單兵設(shè)備。
1.設(shè)置井下遠(yuǎn)程集控中心或地面控制中心，具備對(duì)巷道掘進(jìn)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操控的功能，實(shí)現(xiàn)一鍵啟停及智能操控。
2. 實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)作業(yè)規(guī)程、計(jì)劃、任務(wù)、輔助作業(yè)指揮、分析優(yōu)化等智能化管理；能夠與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。
3.具備巷道掘進(jìn)工作面三維地質(zhì)模型構(gòu)建功能，并根據(jù)地質(zhì)裝備和掘進(jìn)過(guò)程中揭露的實(shí)際地質(zhì)信息對(duì)模型進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)修正。
煤礦指揮中心建立可動(dòng)態(tài)生成、更新的煤礦三維地質(zhì)模型、開(kāi)采環(huán)境模型。
生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)、安全集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、數(shù)字化場(chǎng)景及應(yīng)用系統(tǒng)
針對(duì)以上需求分析，結(jié)合新一輪技術(shù)革命與產(chǎn)業(yè)革命的蓬勃興起，融合大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、數(shù)字化孿生等新興技術(shù)，配合煤炭行業(yè)生產(chǎn)方式發(fā)生的歷史性變革，我們提出智能煤礦的3D可視化解決方案。該方案根據(jù)煤礦現(xiàn)場(chǎng)的 CAD 圖、GIS地形圖、BIM廠(chǎng)區(qū)圖、設(shè)備三視圖等資料還原外觀(guān)建模，圍繞以數(shù)字化開(kāi)采、高速掘進(jìn)、智能通風(fēng)排水供配電、篩煤工藝等內(nèi)容為主體協(xié)助搭建的三維立體可視化管理系統(tǒng)。
煤礦場(chǎng)景依托于GIS地形圖，BIM廠(chǎng)區(qū)圖，構(gòu)建煤礦全場(chǎng)景空間。場(chǎng)景初始化后，界面通過(guò)自由視角、固定路線(xiàn)對(duì)煤礦全場(chǎng)景空間進(jìn)行巡檢式漫游，在路徑中展示礦區(qū)工廠(chǎng)設(shè)備及系統(tǒng)信息，漫游線(xiàn)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(hù)呈現(xiàn)礦山整體面貌、重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域及智能化發(fā)展成效。
全場(chǎng)景可視化，通過(guò)無(wú)人機(jī)航拍，加后期數(shù)據(jù)處理，無(wú)縫融合BIM、設(shè)備等原有 3D 模型，實(shí)現(xiàn)了煤礦宏觀(guān)和微觀(guān)融合一體化的需求，較好的解決了傳統(tǒng)人工實(shí)景建模工作量巨大的問(wèn)題。
針對(duì)控制中心頁(yè)面的建設(shè)，運(yùn)用豐富的可視化圖表和動(dòng)畫(huà)效果，集成供水、通風(fēng)、運(yùn)輸、掘錨機(jī)運(yùn)作及井內(nèi)三維漫游畫(huà)面，形象的對(duì)井下多元應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行詳盡的數(shù)據(jù)解釋?zhuān)豢扇诤现悄芨兄O(shè)備數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井的生產(chǎn)環(huán)境、工作視角、設(shè)備分布、工藝流程、產(chǎn)量走勢(shì)、巷道劃分、設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)的真實(shí)復(fù)現(xiàn)，達(dá)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(shí)施設(shè)計(jì)，能將巷道工程變遷情況客觀(guān)無(wú)誤的記錄和展現(xiàn)。可視化巷道的搭建由點(diǎn)-線(xiàn)-面-單個(gè)巷道-多個(gè)巷道過(guò)渡延伸。點(diǎn)擊按鍵可隨意切換工作區(qū)視角和井內(nèi)視角，方便運(yùn)維人員從不同角度觀(guān)察到每條巷道的名稱(chēng)、視點(diǎn)位置、設(shè)備分布及對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。巷道內(nèi)部漫游設(shè)有前進(jìn)、倒退等功能，易于實(shí)時(shí)了解視點(diǎn)位置。此外，增添聚光燈的設(shè)計(jì)會(huì)讓巷道整體更加真實(shí)，仿佛身臨其境。
為保證時(shí)刻對(duì)煤礦采掘過(guò)程進(jìn)行安全監(jiān)管，可將 CAD 圖紙導(dǎo)入平臺(tái)，連接后臺(tái)數(shù)據(jù)接口，根據(jù)作業(yè)人員位置坐標(biāo)，進(jìn)行位置的同步動(dòng)態(tài)更新。當(dāng)?shù)V難事故預(yù)警信號(hào)觸發(fā)時(shí)，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。
依托CAD圖紙、模型，建立通風(fēng)、壓風(fēng)、排水、瓦斯、運(yùn)輸?shù)葯C(jī)械裝置設(shè)備的可視化建模。
相較于傳統(tǒng)靜態(tài)模擬圖式的通風(fēng)機(jī)房在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)，3D 可視化通風(fēng)系統(tǒng)能更加生動(dòng)形象的展現(xiàn)在人眼前，使其內(nèi)容具有可讀性與可控性。兩側(cè) 2D 面板數(shù)據(jù)提供重要運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)變化和歷史趨勢(shì)查詢(xún)，提供自定義趨勢(shì)查看、數(shù)據(jù)分析、曲線(xiàn)對(duì)比等功能，點(diǎn)擊場(chǎng)景中的設(shè)備可顯示設(shè)備屬性信息。對(duì)于超限時(shí)狀態(tài)設(shè)備進(jìn)行及時(shí)報(bào)警，在短時(shí)間內(nèi)為運(yùn)維人員提供所需信息要素，提升運(yùn)維監(jiān)測(cè)效率。
系統(tǒng)可通過(guò)生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃或井下空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)到的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行風(fēng)網(wǎng)解算。運(yùn)維人員根據(jù)井下通風(fēng)情況即可隨時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)頻率、通風(fēng)量和風(fēng)機(jī)的啟停狀態(tài)，優(yōu)化井下作業(yè)效率，滿(mǎn)足場(chǎng)景按需通風(fēng)。
壓風(fēng)自救裝備系統(tǒng)在正常生產(chǎn)運(yùn)作時(shí)，可為井下開(kāi)拓掘進(jìn)工作的風(fēng)動(dòng)工具提供壓縮空氣動(dòng)力，滿(mǎn)足井下巖石巷道掘進(jìn)及煤巷支護(hù)之需；當(dāng)發(fā)生災(zāi)變事故時(shí)，工作人員可進(jìn)入自救裝置，打開(kāi)壓氣閥進(jìn)行避災(zāi)自救。
將礦井壓風(fēng)系統(tǒng)與 3D 可視化進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，可對(duì)井下用風(fēng)情況準(zhǔn)確掌握。系統(tǒng)將根據(jù)設(shè)定的井下各指標(biāo)閾值，自動(dòng)調(diào)整空氣壓縮機(jī)的啟動(dòng)關(guān)停、倒機(jī)、負(fù)荷調(diào)控，確保井下恒壓供風(fēng)。健全礦井緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的日常維護(hù)水平，加強(qiáng)抗災(zāi)救災(zāi)能力。
為完善瓦斯抽采流程的標(biāo)準(zhǔn)化，可通過(guò) HT 可視化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)瓦斯抽采泵、放空管閘閥、管道總閘閥、高低負(fù)壓閘閥等設(shè)備的遠(yuǎn)程遙控監(jiān)測(cè)。根據(jù)井下監(jiān)測(cè)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(guò)抽采管路實(shí)時(shí)上傳到監(jiān)控設(shè)備中，提供瓦斯的精準(zhǔn)研判，為下一步科學(xué)優(yōu)化抽采設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確分析。
當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常測(cè)點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)將啟動(dòng)自檢診斷功能，對(duì)危險(xiǎn)管段進(jìn)行迅速定位診斷。在提高瓦斯抽放參數(shù)測(cè)量的準(zhǔn)確性和安全性的同時(shí)，還能起到礦井上下全覆蓋監(jiān)測(cè)的作用，為礦井“提濃提效、高效抽采、安全生產(chǎn)”奠定基礎(chǔ)保障。
由于煤礦運(yùn)輸距離較長(zhǎng)、分布較廣且實(shí)時(shí)性高，為延長(zhǎng)設(shè)備壽命，提速煤流，系統(tǒng)將根據(jù)采煤數(shù)量提供智能調(diào)速，平衡煤流并給予皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)速率建議。針對(duì)皮帶跑偏、堆煤、煙霧、溫度、急停等多類(lèi)故障信息，可以支持自主分析預(yù)判、異常報(bào)警停機(jī)、異物智能識(shí)別告警功能。讓皮帶運(yùn)輸?shù)靡愿鶕?jù)煤流方向、大小、煤位進(jìn)行均衡運(yùn)轉(zhuǎn)。
人工檢測(cè)形式控制線(xiàn)路雜亂無(wú)章，缺乏與運(yùn)維人員的交互協(xié)作，現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)成本也是居高不下。3D 可視化排水監(jiān)測(cè)模塊，可實(shí)時(shí)顯示高位水池、井下水倉(cāng)的液位高度以及水泵等設(shè)備的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，同步采集排水設(shè)備的溫度、電流、壓力、流速等多重信息，創(chuàng)建多參數(shù)實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，形成供排水量的平衡管理、聯(lián)動(dòng)控制、動(dòng)態(tài)預(yù)警能效，有效降低主機(jī)能耗和透水事故的發(fā)生。
通過(guò)強(qiáng)大的渲染功能，真實(shí)還原采煤機(jī)井下運(yùn)動(dòng)工況的行進(jìn)效果，利用可視化圖表將采煤機(jī)運(yùn)行的關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀(guān)呈現(xiàn)。針對(duì)采煤機(jī)故障診斷提供切實(shí)的數(shù)據(jù)依據(jù)，加速扼殺故障的萌芽。通過(guò)地面調(diào)度室即可遠(yuǎn)程遙控操作，由此達(dá)成井下少人化作業(yè)，加大煤炭資源的開(kāi)采效率，為采煤機(jī)的高效安全生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
支持集成綜合控制中心通風(fēng)、供排水、供電、抽瓦斯等系統(tǒng)的多源數(shù)據(jù)，基于地理信息系統(tǒng)，耦合礦井工程巷道圖紙信息進(jìn)行內(nèi)容展示，以各安全監(jiān)測(cè)指標(biāo)數(shù)據(jù)的空間位置坐標(biāo)為導(dǎo)向，對(duì)管轄區(qū)域內(nèi)各系統(tǒng)的管網(wǎng)分布、狀態(tài)，以及遙視、遙測(cè)、水位、氣壓、水量等要素信息進(jìn)行實(shí)時(shí)全方位監(jiān)測(cè)，可以點(diǎn)選查看各系統(tǒng)、設(shè)備等要素的詳細(xì)信息；通過(guò)三維建模，真實(shí)還原各系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備（如：風(fēng)機(jī)、水泵）的外觀(guān)、機(jī)構(gòu)、工作狀態(tài)等信息；結(jié)合前端智能感知設(shè)備數(shù)據(jù)及專(zhuān)業(yè)的模型算法，可對(duì)各系統(tǒng)的運(yùn)維狀態(tài)、各項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)（如風(fēng)機(jī)的風(fēng)速、風(fēng)壓、風(fēng)量）的實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)評(píng)估；無(wú)縫結(jié)合 HTML5 各項(xiàng)多媒體功能，支持集成各類(lèi)視頻資源形成統(tǒng)一的視頻流，可在 2D、3D 態(tài)勢(shì)地圖上標(biāo)注攝像頭對(duì)象并關(guān)聯(lián)其視頻信號(hào)源，通過(guò)場(chǎng)景交互來(lái)調(diào)取相應(yīng)監(jiān)控視頻，滿(mǎn)足運(yùn)維人員對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)感知、歷史數(shù)據(jù)回溯比對(duì)、應(yīng)急處理預(yù)案等監(jiān)測(cè)需求。
支持集成生產(chǎn)控制系統(tǒng)，可在 2D、3D 設(shè)備圖上開(kāi)關(guān)等信息，通過(guò)場(chǎng)景交互實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程交互控制。
支持集成地質(zhì)分析系統(tǒng)、礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)。將礦區(qū)最新的仿真分析真實(shí)展現(xiàn)。
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