前言

隨著智能科技的不斷發(fā)展，礦山企業(yè)謀求高質(zhì)量高水平發(fā)展的需求愈發(fā)迫切，我國(guó)也逐漸開(kāi)始了對(duì)智慧礦井的建設(shè)。作為新型生產(chǎn)力的智能科技也成為產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動(dòng)力。

傳統(tǒng)的組態(tài)系統(tǒng)所展示出的礦井組態(tài)界面已無(wú)法滿足當(dāng)前多樣化的展示需求。隨著基于Web的可視化技術(shù)飛速發(fā)展，不少礦山企業(yè)也跟隨數(shù)字化潮流更新升級(jí)系統(tǒng)，這將提高礦井的精細(xì)作業(yè)、集中管控、數(shù)據(jù)透明成為剛需。

開(kāi)發(fā)技術(shù)

數(shù)維圖 Sovit2D 可視化組態(tài)編輯器基于 B/S 架構(gòu)，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)礦井內(nèi)組態(tài)圖進(jìn)行重構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)接測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn) Web 化跨平臺(tái)訪問(wèn)，打開(kāi)瀏覽器即可隨時(shí)訪問(wèn)監(jiān)控場(chǎng)景，打破了只能在固定場(chǎng)地控制監(jiān)控場(chǎng)景的局限，通過(guò)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)讓新型Web組態(tài)得以使用 2D/3D 等不同形式實(shí)現(xiàn)多樣化展示。

效果展示

本期案例介紹的是對(duì)礦井井內(nèi)的主要采礦流程進(jìn)行 2D 可視化設(shè)計(jì)，根據(jù)業(yè)務(wù)單元“掘進(jìn)設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”、“膏體充填控制系統(tǒng)”、“通風(fēng)管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”進(jìn)行分類設(shè)計(jì)，結(jié)合接入測(cè)點(diǎn)后監(jiān)測(cè)到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，直觀呈現(xiàn)工藝流程和工藝設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

智慧礦山

智慧礦山是從數(shù)字礦井的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，其概念及內(nèi)涵仍然在不斷發(fā)展和完善，目前較為認(rèn)可的定義是：以物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計(jì)算、5G等技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合各類傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)物理礦井?dāng)?shù)字化、模型化、可視化和智能化管理，即將礦井的采掘、運(yùn)輸、生產(chǎn)、環(huán)境、安全等要素實(shí)現(xiàn)全面綜合的智能化管理，將智能采礦技術(shù)與傳感器技術(shù)、可視化技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等緊密結(jié)合，構(gòu)成人與人、人與礦井、礦井與礦井相互聯(lián)動(dòng)的礦井網(wǎng)絡(luò)，管理者能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)控制礦井安全生產(chǎn)與運(yùn)營(yíng)的全過(guò)程，保證礦井的生態(tài)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)增長(zhǎng)。

膏體充填控制系統(tǒng)

充填開(kāi)采也叫置換采礦，實(shí)現(xiàn)采礦固廢“從哪里來(lái)回哪里去”，而膏體充填開(kāi)采技術(shù)，是最先進(jìn)的充填開(kāi)采技術(shù)，符合我國(guó)采礦安全、環(huán)保發(fā)展趨勢(shì)和要求。

膏體充填自動(dòng)控制系統(tǒng)是用來(lái)集中攪拌充填膏體并通過(guò)充填管路將充填膏體泵送到充填點(diǎn)的聯(lián)合機(jī)械裝置，涉及充填膏體原材料上料、計(jì)量、攪拌、卸料和泵送等充填膏體制備及泵送的整個(gè)過(guò)程，對(duì)充填膏體的質(zhì)量影響極大，是整個(gè)膏體充填系統(tǒng)的核心部分。

數(shù)維圖 Sovit2D 可視化組態(tài)界面中，主要展示了出料倉(cāng)、蓄水池、攪拌主機(jī)、配料裝置、卸料裝置等。其中通過(guò)綁定攪拌機(jī)電流、運(yùn)行混時(shí)間等來(lái)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。另外，可通過(guò)界面下發(fā)指令，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制攪拌機(jī)的目的;整體組態(tài)系統(tǒng)中的各類閥門，可通過(guò)后端傳輸?shù)?a target="_blank">接口，展示出各種相關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)可切換手動(dòng)與自動(dòng)模式;關(guān)鍵管路上還可監(jiān)控壓力、實(shí)時(shí)流速等數(shù)據(jù)。

掘進(jìn)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

依據(jù)實(shí)時(shí)采集的掘進(jìn)設(shè)備數(shù)據(jù)，真實(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)掘進(jìn)設(shè)備的位姿及運(yùn)行狀態(tài);基于掘進(jìn)機(jī)的位姿測(cè)量、截割頭定位、掘進(jìn)速度，變頻器的頻率、電機(jī)電流，便于遠(yuǎn)程人員實(shí)時(shí)監(jiān)控、操縱和指揮。

掘進(jìn)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)界面主要展示了掘進(jìn)機(jī)設(shè)備的相關(guān)參數(shù)，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)變頻器的實(shí)際頻率、牽引電機(jī)電流、截割電機(jī)電流、泵電機(jī)電流、掘進(jìn)機(jī)速度及搖臂溫度等，主要掘進(jìn)機(jī)支持切換手動(dòng)與自動(dòng)模式啟停。

礦井通風(fēng)系統(tǒng)

礦井通風(fēng)是保障礦工安全的重要措施，通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)的重要部分。在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和維護(hù)，及時(shí)檢修風(fēng)機(jī)、通風(fēng)管道、風(fēng)門等設(shè)備，維持其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

礦井通風(fēng)系統(tǒng) 2D 組態(tài)界面，通過(guò)數(shù)維圖 Sovit2D 組態(tài)編輯器，實(shí)現(xiàn)組態(tài)圖元流暢的動(dòng)態(tài)效果開(kāi)發(fā)。該“礦井主通風(fēng)系統(tǒng)”組態(tài)界面展示了 2 條通風(fēng)管道的工作流程，固定面板的展示各風(fēng)機(jī)組的關(guān)鍵元件的溫度及運(yùn)轉(zhuǎn)速率等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

實(shí)現(xiàn)價(jià)值

以上是數(shù)維圖新一代基于Web的礦山/礦井2D組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)案例，示例僅僅展示了整個(gè)礦山/礦井生產(chǎn)體系的一部分。系統(tǒng)接入各類設(shè)備、管線等的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測(cè)、控制和調(diào)度。建立各類工藝模型構(gòu)建智慧礦山/礦井處理模塊，使采煤、掘進(jìn)、供電、運(yùn)輸、通風(fēng)、給排水等生產(chǎn)系統(tǒng)生態(tài)運(yùn)行過(guò)程更具體化，實(shí)現(xiàn)了物與人的遠(yuǎn)程交流。

總結(jié)

礦山/礦井?dāng)?shù)字化建設(shè)轉(zhuǎn)型將是礦企新的產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)減人增效，通過(guò)設(shè)備化換人、自動(dòng)化減人、智能化提質(zhì)增效來(lái)提升企業(yè)的全面競(jìng)爭(zhēng)力。

審核編輯 黃宇