當(dāng)前，我國(guó)已經(jīng)成為世界最大的掘進(jìn)機(jī)制造基地及應(yīng)用市場(chǎng)。隨著國(guó)內(nèi)城市軌道交通，鐵路，公路，水利，市政工程等建設(shè)事業(yè)的高速度增長(zhǎng)，我國(guó)掘進(jìn)機(jī)械也迎來了飛速的發(fā)展。我國(guó)掘進(jìn)機(jī)械行業(yè)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)高端裝備制造業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)支持發(fā)展產(chǎn)業(yè)。
掘進(jìn)和回采是煤礦生產(chǎn)的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，國(guó)家的方針是：采掘并重，掘進(jìn)先行。煤礦巷道的快速掘進(jìn)是煤礦保證礦井高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)措施。采掘技術(shù)及其裝備水平直接關(guān)系到煤礦生產(chǎn)的能力和安全。數(shù)字孿生智能化是采礦工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐，對(duì)于提升采礦安全生產(chǎn)水平、保障礦產(chǎn)穩(wěn)定供應(yīng)具有重要意義。智能礦山中很重要一部分即便是裝備的智能化，其中掘進(jìn)工作面的掘進(jìn)智能化是礦山智慧化的重要基礎(chǔ)之一。
掘進(jìn)機(jī)主要用于地下采礦和隧道掘進(jìn)工作，掘進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，威脅著現(xiàn)場(chǎng)操作人員的人身安全和身體健康，切掘進(jìn)效率受到操作人員的經(jīng)驗(yàn)制約，因此研究掘進(jìn)機(jī)數(shù)字孿生系統(tǒng)，遠(yuǎn)程操作無人化技術(shù)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義，只有實(shí)現(xiàn)了單擊設(shè)備的智能化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能化的管理和協(xié)同，才能最終實(shí)現(xiàn)智慧礦山。
河南蘭幻軟件技術(shù)有限公司關(guān)于掘進(jìn)機(jī)數(shù)字孿生系統(tǒng)提供如下方案：
掘進(jìn)機(jī)數(shù)字孿生系統(tǒng)是一個(gè)數(shù)據(jù)可視化、人機(jī)交互、工藝自優(yōu)化的高逼真采煤工作面三維鏡像場(chǎng)景，包括物理工作面、數(shù)字工作面和數(shù)據(jù)信息交互三部分，數(shù)字孿生是以數(shù)字化方式創(chuàng)建物理實(shí)體的虛擬模型，通過虛實(shí)交互反饋、數(shù)據(jù)融合分析、決策迭代優(yōu)化等手段，為物理實(shí)體提供更加實(shí)時(shí)、高效、智能的運(yùn)行或操作服務(wù)。它通過傳感器、數(shù)據(jù)分析和可視化工具，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和模擬掘進(jìn)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、性能和環(huán)境條件。
功能介紹：
1、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
通過傳感器收集掘進(jìn)機(jī)的關(guān)鍵參數(shù)，如溫度、壓力、振動(dòng)等，實(shí)時(shí)展示在數(shù)字模型中，幫助操作人員實(shí)時(shí)了解并掌握設(shè)備狀況，入設(shè)備出現(xiàn)異常情況，也能夠及時(shí)進(jìn)行人為預(yù)防。
2、預(yù)測(cè)性維護(hù)
利用數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，預(yù)測(cè)設(shè)備故障和維護(hù)需求，提前安排維修，減少停機(jī)時(shí)間和成本。
3、優(yōu)化運(yùn)營(yíng)
分析掘進(jìn)機(jī)的工作效率和能耗，提供優(yōu)化建議，以提高生產(chǎn)效率和降低成本，以最高效率和最低能耗優(yōu)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)量等。
4、培訓(xùn)與模擬
為操作人員和工程師提供虛擬的培訓(xùn)環(huán)境，模擬不同工況和故障場(chǎng)景，提高技能水平和應(yīng)對(duì)能力。“掘進(jìn)機(jī)數(shù)字孿生系統(tǒng)”還原井下實(shí)際環(huán)境，對(duì)設(shè)備工作原理、動(dòng)作進(jìn)行仿真。通過軟硬件的結(jié)合，學(xué)員可以在掘進(jìn)機(jī)上、控制中心操作臺(tái)上模擬操作井下掘進(jìn)機(jī)工作；并且可以在虛擬控制面板上進(jìn)行掘進(jìn)流程的操作；
5、遠(yuǎn)程監(jiān)控
允許遠(yuǎn)程管理和控制掘進(jìn)機(jī)，方便專家遠(yuǎn)程指導(dǎo)和解決問題。掘進(jìn)機(jī)數(shù)字孿生系統(tǒng)有助于提高設(shè)備可靠性、安全性和效率、為礦山、隧道等領(lǐng)域的掘進(jìn)作業(yè)提供有力支持。
掘進(jìn)機(jī)數(shù)字孿生系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有掘進(jìn)機(jī)作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)性、安全性，場(chǎng)景布置仿真度高，井下生產(chǎn)場(chǎng)景和狀態(tài)逼真度強(qiáng)，且具有適用于液晶屏和投影的高適用性和高實(shí)用性等特點(diǎn)。
