在煤炭行業(yè)數字化轉型浪潮中，智慧礦山建設已成為實(shí)現安全、高效、綠色生產(chǎn)的關(guān)鍵路徑。數字化礦井協(xié)同管控平臺作為智慧礦山生態(tài)系統的核心樞紐，通過(guò)數據驅動(dòng)、智能感知與協(xié)同決策，正在重塑礦井作業(yè)模式與管理范式。
平臺架構：構建礦井全域數字孿生體
平臺采用"云-邊-端"三級協(xié)同架構，實(shí)現物理礦井到數字空間的精準映射：
邊緣感知層
部署智能傳感器網(wǎng)絡(luò )（溫濕度、瓦斯、地壓等）、5G+工業(yè)相機及巡檢機器人，完成井下環(huán)境、設備狀態(tài)的實(shí)時(shí)采集與初步處理。
數據融合層
在邊緣計算節點(diǎn)完成多源異構數據清洗、時(shí)空對齊與特征提取，構建礦井動(dòng)態(tài)知識圖譜，支持生產(chǎn)、安全、設備數據的關(guān)聯(lián)分析。
孿生建模層
基于Unity3D/CESIUM構建三維數字孿生礦井，動(dòng)態(tài)模擬采掘進(jìn)度、通風(fēng)氣流、人員分布等核心場(chǎng)景，實(shí)現厘米級設備拆解與地質(zhì)異?？梢暬?。
協(xié)同管控層
集成AI決策引擎與業(yè)務(wù)流編排工具，根據實(shí)時(shí)數據自動(dòng)觸發(fā)調度指令、安全預警及設備維護工單，支持多系統聯(lián)動(dòng)響應。
核心技術(shù)突破：從數據孤島到智能協(xié)同
多模態(tài)數據融合分析
采用聯(lián)邦學(xué)習框架實(shí)現跨礦井數據共享建模，結合LSTM-Transformer混合模型完成瓦斯涌出量預測、沖擊地壓預警等復雜任務(wù)。
設備數字孿生與健康管理
構建設備故障模式庫與壽命預測模型，通過(guò)虛實(shí)交互實(shí)現采煤機截齒磨損、液壓支架壓力異常等問(wèn)題的早期干預。
應急指揮智能輔助
基于數字孿生體的災害推演引擎，可在3分鐘內生成透水、火災等場(chǎng)景的應急疏散路徑與設備隔離方案，并通過(guò)AR眼鏡推送至現場(chǎng)人員。
能效閉環(huán)優(yōu)化
結合生產(chǎn)數據與通風(fēng)、排水系統數字孿生模型，采用強化學(xué)習算法動(dòng)態(tài)調整設備運行參數，使礦井綜合能耗降低18%。
典型應用場(chǎng)景與價(jià)值實(shí)現
智能感知與風(fēng)險預控
平臺可同步監測200+風(fēng)險點(diǎn)，通過(guò)時(shí)空關(guān)聯(lián)分析提前2小時(shí)預警瓦斯超限風(fēng)險，使事故發(fā)生率下降65%。
采掘系統協(xié)同調度
自動(dòng)匹配采煤機速度與液壓支架移動(dòng)節奏，減少空頂時(shí)間，使單班產(chǎn)量提升12%；通過(guò)數字孿生模擬優(yōu)化巷道布置，降低掘進(jìn)成本15%。
設備全生命周期管理
實(shí)現從采購到報廢的全流程數字化跟蹤，結合預測性維護模型減少非計劃停機時(shí)間，年節約維修成本約800萬(wàn)元。
三維可視化應急指揮
在突發(fā)透水事故中，平臺5分鐘內生成三維災場(chǎng)模型，輔助救援隊精準定位被困人員，縮短救援時(shí)間40%以上。
當前平臺仍面臨井下定位精度不足（尤其復雜地質(zhì)條件）、跨廠(chǎng)商設備協(xié)議兼容、極端工況數據稀缺等挑戰。未來(lái)演進(jìn)將聚焦三大方向：
技術(shù)融合創(chuàng )新
引入量子傳感技術(shù)提升井下定位精度，結合數字孿生與元宇宙技術(shù)構建沉浸式培訓系統。
生態(tài)共建共享
建立礦井設備數字孿生標準體系，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈數據資產(chǎn)化交易，構建跨集團智慧礦山生態(tài)聯(lián)盟。
低碳智能升級
集成碳足跡追蹤與清潔能源調度模塊，通過(guò)AI算法優(yōu)化礦井通風(fēng)、運輸系統，助力實(shí)現"雙碳"目標。
在這場(chǎng)技術(shù)革新的浪潮中，捷瑞數字及其自主研發(fā)的伏鋰碼云平臺發(fā)揮著(zhù)舉足輕重的作用。伏鋰碼云平臺的數字化礦井協(xié)同管控平臺作為智慧礦山生態(tài)系統的"智慧大腦"，正在推動(dòng)煤炭生產(chǎn)從"人控"向"智控"轉變。隨著(zhù)新一代信息技術(shù)的持續演進(jìn)，該平臺將成為礦井智能化升級的核心基礎設施，為煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入新動(dòng)能。通過(guò)數據驅動(dòng)的全域協(xié)同與智能決策，智慧礦山正在書(shū)寫(xiě)"安全、高效、綠色"發(fā)展的新篇章。
