智慧矿山：输煤皮带数字孪生管控系统

在现代矿业和电力行业中，输煤皮带系统是运输环节的核心。然后，随着智能化生产的高要求，智慧矿山输煤皮带系统的传统管理模式已显得力不从心。产业引入的三维可视化和数字孪生技术，一改传统输煤皮带系统由于设备老化、管理不善等原因，导致的可能出现停机和故障等问题，大幅提高输煤皮带系统运转效率。

采用图扑软件自主研发 HT for Web 产品构建轻量化的 3D 可视化场景，建立动态的数字化输煤皮带模型。在本次展示的数字孪生输煤皮带可视化系统中，图扑软件数字孪生技术联合江行智能数据采集、数据处理与分析和数字化运维能力，助力输煤廊道各关键设备的实时状态和业务数据展现。多维度呈现输煤皮带运维场景，实现输煤皮带机运行状态实时监测，运维设备、控制系统和信息系统的互联互通。

通过整合现场实景照片、卫星图、CAD 图等资料，对输煤廊道及内部设备进行外观建模，真实还原廊道内外部结构、内部设备以及表内所有设备、核心部件的建模，包括输煤皮带机、托辊、传感器、清扫器、摄像头等设备。在输煤皮带的三维场景中，既展示了输煤系统的复杂性，又凸显了图扑软件 HT 引擎的强大渲染功能。

设备智能化实时监控

图扑 HT 三维可视化技术的核心在于实时动态呈现输煤皮带的运行状态、设备故障告警和传感器信息。

通过搭载传感器和物联网技术，系统获取输煤皮带的速度、负载、温度等关键数据，并在数字孪生模型中即时展示。帮助作业人员一目了然地掌握全局运行状态，迅速定位和处理异常情况。

当输煤现场出现皮带撕裂情况时，可视化大屏中会实时生成告警数据，由江行智能随即进行撕裂分析，形成皮带诊断报告，并将告警位置推送至图扑软件的三维可视化大屏中展示。数字孪生输煤皮带系统的设备监控，利用 AI 分析等高新技术，对设备的实时数据和历史数据进行综合分析研判，设备的健康状态全方位实时展示在图扑 3D 场景中。使设备维护人工预防检修转换为智能预测检修。

视频监控

图扑软件 HT 结合江行智能视频监控系统数据，对输煤廊道重点区域进行 7*24h 实时监测。用户可通过三维场景中摄像头的点击交互，查看实时监控视频和报警信息。通过后台配置输煤皮带的监控目标，进行输煤皮带撕裂、皮带跑偏、人员异常行为监测等。通过摄像头智能识别技术启动安全检查，防止人员异常闯入，并通过安全隐患排查确保人员和环境安全。实现实时状态监测与事故预警。

通过技防、物防、人防相结合，实现了输煤场景巡检、维护和联动的智能化，最终达到少人或无人值守的安全管控模式。

图扑 HT 还提供视频融合技术，通过图形图像处理的技术，将视频画面与三维场景图形进行叠加。将视频信号按照三维场景的虚拟摄像机位置、角度和视野进行校准，使视频画面与场景实现一致的视觉效果，达到视频融合。通过视频融合可以提供更直观、全面的视觉信息，帮助用户更好地理解和分析场景中的实时监控视频。

智能巡检

输煤系统环境复杂，巡检人员需频繁进行高强度的巡查工作，不仅消耗大量体力和精力，还对巡检人员的身体健康造成一定影响。现有输煤巡检机器人的智能巡检系统代替人工巡视，实现了输煤皮带的自主监测、监控预警和数据远程集控管理，使巡检变得更安全、更精益、更及时。

通过智能巡检系统，作业人员能根据报警设备发出的信息，迅速到达目标位置，并实时查看巡检视频和报警信息，及时了解情况并采取相应措施。在图扑软件 HT 可视化管理平台中，输煤巡检机器人、轨道和充电坞都经过精确建模。可按约定路线对整个输煤廊道展开全场景的巡检式漫游，帮助用户实时掌握廊道内外的安全状况，大幅提高处理潜在隐患的效率。

设备仿真模拟

基于图扑 HT 三维可视化模型，用户可以对各种运行场景进行模拟和优化。系统能根据实时数据展示设备运行状态——如设备运行时，显示皮带机的运转动画；非运行时则保持静止。通过仿真不同的参数（如输送速度、皮带张力等），找到优质的运行方案，从而优化运输效率，节约能源。

现场长达数千米的输煤皮带将煤炭输送至锅炉、储煤场等目的地。在运输过程中，皮带可能出现跑偏、撕裂、划伤等问题。针对以上情况，图扑 HT 联合江行智能搭建的输煤系统可针对皮带提供识别跑偏、纵撕、起火等异常情况的实时监测，并根据 AI 识别结果进行报警上送和联动处置。

当监测结果超过安全阈值时，系统自动触发声光报警。同时，利用图扑软件的 3D 可视化技术，在一站式驾驶舱和可视化大屏中实时展示情况，实现对人员、设备、环境的整体监测。通过图扑 HT 用户可以体验交互式的 Web 三维场景。该场景支持缩放、平移、旋转操作，场景内的各个设备均能响应交互事件，提供直观、灵活的监控体验。

图扑软件(Hightopo)应用图扑 HT 强大的 3D 渲染引擎技术，与江行智能的输煤本安系统无缝集成。携手共建输煤皮带的现场实时监控、设备实时监测、智能故障预测、智能巡检等一些列数字化功能。业务数据通过高效的图像化清晰呈现，以新质生产力推进智能化、绿色化矿山建设，帮助企业及时识别风险、减少损失，推动企业的可持续发展。

审核编辑 黄宇