图扑数字孪生煤矿开采系统，打造采煤“硬实力”

煤矿智能化建设是加快煤炭先进产能释放的有力抓手，提高了生产效率，增强了供给质量。“5G+”、物联网、云计算、大数据、人工智能等信息化、数字化技术，已经越来越多出现在智能化煤矿建设的实践中。

首页效果展示

通过底层应用接口，将车辆和人员定位信息进行同步上传，生成运动轨迹，确保工作人员与矿山资源的作业安全；支持基于空间、时间、质量等多维度数据，对矿井生产系统各能耗部署动态监测，当超过安全临界值时立即触发告警，通知相关人员及时发现、及时制止且合理分析制定节能降耗措施，实现能源高效利用和低碳发展。

井内巷道可视化构建

针对控制中心页面的建设，运用图扑软件丰富的可视化图表和动画效果，集成供水、通风、运输、掘锚机运作及井内三维漫游画面，形象的对井下多元应用场景进行详尽的数据解释；可融合智能感知设备数据，实现对矿井的生产环境、工作视角、设备分布、工艺流程、产量走势、巷道划分、设备运行实时状态的真实复现，达到矿井上下透明化管理的目的。

三维立体的巷道监管效果，有利于改善矿山环境及工程实施设计，能将巷道工程变迁情况客观无误的记录和展现。可视化巷道的搭建由点-线-面-单个巷道-多个巷道过渡延伸。点击按键可随意切换工作区视角和井内视角，方便运维人员从不同角度观察到每条巷道的名称、视点位置、设备分布及对应的数据。巷道内部漫游设有前进、倒退等功能，易于实时了解视点位置。此外，增添聚光灯的设计会让巷道整体更加真实，仿佛身临其境。

通风系统

相较于传统静态模拟图式的通风机房在线监控系统，3D 可视化通风系统能更加生动形象的展现在人眼前，使其内容具有可读性与可控性。两侧 2D 面板数据提供重要运行参数的实时变化和历史趋势查询，提供自定义趋势查看、数据分析、曲线对比等功能，点击场景中的设备可显示设备属性信息。对于超限时状态设备进行及时报警，在短时间内为运维人员提供所需信息要素，提升运维监测效率。

系统可通过生产作业计划或井下空气质量监测到的动态实时数据，进行风网解算。运维人员根据井下通风情况即可随时调节风机频率、通风量和风机的启停状态，优化井下作业效率，满足场景按需通风。

压风系统

压风自救装备系统在正常生产运作时，可为井下开拓掘进工作的风动工具提供压缩空气动力，满足井下岩石巷道掘进及煤巷支护之需；当发生灾变事故时，工作人员可进入自救装置，打开压气阀进行避灾自救。

将矿井压风系统与 3D 可视化进行有机结合，可对井下用风情况准确掌握。系统将根据设定的井下各指标阈值，自动调整空气压缩机的启动关停、倒机、负荷调控，确保井下恒压供风。健全矿井紧急避险系统的日常维护水平，加强抗灾救灾能力。

瓦斯抽采系统

为完善瓦斯抽采流程的标准化，可通过 Hightopo 可视化系统实现对瓦斯抽采泵、放空管闸阀、管道总闸阀、高低负压闸阀等设备的远程遥控监测。根据井下监测到的抽采泵站工作状态、瓦斯浓度、气体流量、工序能耗等信息通过抽采管路实时上传到监控设备中，提供瓦斯的精准研判，为下一步科学优化抽采设计提供准确分析。

当发现异常测点时，系统将启动自检诊断功能，对危险管段进行迅速定位诊断。在提高瓦斯抽放参数测量的准确性和安全性的同时，还能起到矿井上下全覆盖监测的作用，为矿井“提浓提效、高效抽采、安全生产”奠定基础保障。

运输系统

点击皮带管控场景中的【皮带运输启停】按钮，可对设备启停进行远程控制。由于煤矿运输距离较长、分布较广且实时性高，为延长设备寿命，提速煤流，系统将根据采煤数量提供智能调速，平衡煤流并给予皮带运转速率建议。针对皮带跑偏、堆煤、烟雾、温度、急停等多类故障信息，系统设有自主分析预判、异常报警停机、异物智能识别告警功能。让皮带运输得以根据煤流方向、大小、煤位进行均衡运转。

采煤机掘采场景

通过 Hightopo 引擎强大的渲染功能，真实还原采煤机井下运动工况的行进效果，利用图扑可视化图表将采煤机运行的关键数据进行直观呈现。设有记忆割煤、滚筒换向、自动往返及故障诊断的联动控制功能，针对采煤机故障诊断提供切实的数据依据，加速扼杀故障的萌芽。通过地面调度室即可远程遥控操作，由此达成井下少人化作业，加大煤炭资源的开采效率，为采煤机的高效安全生产奠定基础。

安全监测系统

以各安全监测指标数据的空间位置坐标为导向，耦合矿井工程巷道图纸信息进行内容展示。巡检时可根据监控平台展示的各个关键部位和隐藏设备指标数据进行无间断巡视；当面临坍塌、爆炸、倾覆、透水事故或其他异常态势时，根据应急预案流程自动告警相关部门，可跨部门、跨层级发起协同调度指挥。提升事故紧急处置效率和抗灾应急能力，遏制煤矿重大人员伤亡事故再次发生，也为精细化管理提供参考依据。

供电系统

结合图扑产品 Web 2D 组态功能，再通过数据采集，实现供配电系统可视化，“一张图”式切换矿井上下变电所的设备状态参数显示、电量计量、峰谷电能计量及能耗统计分析等数据。完善了现场无人值守成效和对井上井下供电系统的遥测、遥信、遥控、遥调、遥视信息功能的全方位监控。

通过地质探测设备测算出地层结构，可利用图扑的数值仿真技术将地层结构高度还原。通过模拟开采过程，预判操作风险，列出可施行的多种应对措施，减少损失。

钻孔信息可以在左侧看到总览，同时用户也可以在三维场景中直观的看到具体地层的位置。用户可以按任意方向裁切三维地层，观察地层的变化，保存裁切面图片。

可视化、智能化建设不是“花架子”，而是实打实的“硬实力”。推进智能化建设的核心目标是提升安全保障水平和高效生产能力，就是要解决制约智能生产与安全生产的问题，解决效率问题。

碳达峰、碳中和目标提出后，推动绿色低碳转型已成为每个企业的使命。在以新能源占比逐步提高的新型电力系统加快构建的情况下，仍需煤电及煤炭发挥调峰和兜底保障作用。大力推动煤与电、煤电与新能源联营，是解决制约新型电力系统发展障碍的根本之策。智能化建设，提升了煤矿柔性生产能力，增强了煤炭供给弹性。