淮北矿业集团自主研发数字孪生平台

  

淮北矿业集团自主研发数字孪生平台

  近日,记者来到杨柳矿应急调度指挥中心,只见巨大的屏幕上,地面皮带运输机、提升机、35KV变电所等设施设备的电流、温度、振动数据在三维模型中跳动更新,井下600米深处的采煤机位置、截割速度、故障预警信息通过5G+UWB精确定位系统同步驱动数字孪生体,采掘面瓦斯浓度、通风流量等安全参数以红黄绿三色动态热力图呈现,“数字孪生平台”实时反映出的矿井生产场景给人身临其境之感。

  “简单来说,数字孪生就是在一个设备或系统的基础上,创造一个数字版的‘克隆体’。它最大的特点是会‘动’,且能把实体对象的实时状态和外界的环境条件,全部复现到‘孪生体’身上。”传媒科技公司有关负责人解释道。

  在杨柳矿综合信息融合平台上,随着放大的电脑操作界面,屏幕中蕴藏的大量生产数据和视频画面不断涌现在屏幕上。据杨柳矿调度员介绍:“这张图叫‘GIS一张图’,它将图纸从‘二维’升级到‘三维’,实现了设备、人员定位、环境监视测定、应急系统等数据信息的叠加融合,既是掌握百米井下实况的‘千里眼’,也是精准调度生产、发送调度指令的‘中枢神经’。”

  为加快推进企业智能化建设,实现数字化转型,近年来,淮北矿业集团机电装备部、生产管理部、传媒科技公司共同探索,自主研发数字孪生平台,融合云计算、物联网、大数据、数字孪生、AR仿真、互联网+等多种前沿技术,推进煤矿机电设施的“全生命周期管理”,实现井下生产设备“自动化、少人化”管理,电力设备“智能化、无人化”运维,隐患故障“动态化、实时化”处理,推动企业管理运营走向“数字化、智能化”。

  谈及数字孪生平台优势,集团生产管理部有关负责这个的人说,该平台不但可以实时反映井下各类设备正常运行状态,还能深度分析设备正常运行数据,可以在故障发生前提供智能预警,并结合真实的情况给出对策建议,真正的完成从“故障后抢修”到“前瞻性维护”的模式变革。

  数字孪生系统通过构建物理世界和信息世界在虚拟空间中的映射,使孪生目标具有完备的自主运行能力。所以,完成数据的采集和传输是关键。

  作为淮北矿业集团全资子公司,传媒科技公司数字化团队经过3年攻关,实现数据采集、数字化模型、通信等核心技术的100%自主化。该平台通过1:1三维建模,基于GIS地理信息系统和矿井设备相对位置坐标,能够如实反映煤矿井上下建筑、设备实体关系,呈现所有设备、设施的三维模型。

  过去了解矿井生产情况,需要查阅大量纸质报告。排查井下设备故障点,需要走十几里巷道,耗费数个小时。随着该系统的应用,企业数字化转型成果得到了充足表现,让一线员工深切体会到转型发展带来的价值共享。

  “现在无论是在矿工作,还是在外出差,只要打开手机就能随时随地了解煤矿安全生产动态信息,线上办理各类业务流程,查看现场实时画面。”杨柳矿智能化办公室主任张辉打开手机App向记者展示。

  该平台的成功应用塑造了“大数据时代”的智慧煤矿典范,全面增强了煤矿从业人员对井下生产现场的感知精准度,降低了安全风险、劳动强度和生产所带来的成本,为提升矿山智能化水平与整体运营效能,实现“无人值守、少人值守、自动生产、安全运作、降本增效”目标提供有力支撑。

  2023年4月,集团《基于数字孪生的煤矿三维可视化平台及AR智能穿戴装置》通过专家鉴定,成果达到国内领先水平。2024年12月,杨柳矿获评国家矿山安全监察局《智能化矿山数据融合共享规范》创新应用企业,其地质三维建模与可视化系统、工业网络站点平台建设入选全国矿山智能化建设典型案例。

  该系统研发团队负责人王磊在谈到下一步“数字孪生”技术在煤矿的具体应用时表示:一是构建技术自主化生态,研发“GIS+数字孪生”数据底座,突破复杂地质自适应建模算法,建立设备全生命周期预测性维护体系;二是推动全场景智能化渗透,配合集团数字化转型规划,逐步覆盖集团主力矿井,重点强化智能应急响应、设备健康管理、能效精细管控三大能力;三是实现数字产业化输出,将技术打包为“智慧矿山解决方案”,开发轻量化SaaS平台、设备模型库;四是加速经济效益转化,通过技术输出与服务订阅模式,目标3年内向行业输出技术成果,真正将研发成果转化为利润增长点,助力公司实现高质量发展。

  今年是“十四五”规划的收官之年,传媒科技公司作为淮北矿业集团数字化转型先锋,依托国家智能化矿山建设政策红利,在集团领导及有关部门的支持下,成功研发“能源行业数字孪生系统”,成为行业标杆。

  该系统已先后在集团下属杨柳矿、涡北选煤厂等基层矿厂,以及集团办公中心消防可视化平台领域得到了成熟应用。实现了“1:1虚拟映射”和实时动态仿真等核心技术,攻克了复杂工况建模与多源数据融合课题,通过高精度传感器与AI算法实现井下设备状态监测与故障预判,设备运维效率明显提升,提高了采选效率、优化了资源利用、降低了安全风险。

  近一段时间,DeepSeek和机器人等创新创造引发国内外关注,中国的科技春潮加速奔涌。全国两会上多次提到“科学技术创新”这一关键命题,强调“科学技术创新和产业创新,是发展新质生产力的基本路径”“建立未来产业投入增长机制,培育生物制造、量子科技、具身智能、6G等产业”。

  “新”潮澎湃,乘势而上。当今世界百年变局加速演进,谁掌握核心关键技术,谁就能够牢牢掌控发展的主动权。集团上下要“放开手脚创新创造”,坚持守正创新,坚持“抓创新就是抓发展、谋创新就是谋未来”,在继承传统中创新发展,围绕煤矿“323”短板、治灾技术、煤炭化工、数字化建设等破题攻关、聚力攻坚,为企业高水平发展赋智赋能。

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