基于三维GIS的智慧矿山一体化智能综合管控平台解决方案

1. 概述

结合矿山实际情况，利用三维GIS、物联网、云计算和大数据等先进技术，建设数字孪生、智能物联、智慧管控的一体化矿山综合管控平台，实现矿山数字化向智能化、智慧化的转型升级，助力建成安全绿色智能矿山，提高企业效益。

通过整合传统二维矿图和各业务系统数据，同时对矿山相关场景和设备进行三维数字化建模，建立矿山大数据平台，实现在三维可视化模型中展示各类物联信息。通过AI模型对数据进行分析，感知并预测矿山运营中的各种风险和隐患，以便提前预防、主动应对，提高矿山的安全开采运营能力。

空间维特智慧矿山一体化智能综合管控平台在整合数据的基础上，聚焦安全生产、综合集控、生产经营、综合防治与应急指挥等业务场景，实现数据融合和业务联通，为矿山经营者提供安全、可靠、全面、及时等生成信息，助力提高矿山的经营管理水平。

2. 总体架构

空间维特智慧矿山一体化智能综合管控平台解决方案特点：

（1）技术上“二三维一体化”

实现传统二维矿图和三维GIS模型的一体化管理，实现从全球、矿区、井下空间、机械和零件等二三维一体化展示。实现井上井下的一体化设施设备管理，实现井工/露天采矿区与园区的一体化管理。

（2）模式上“平台与应用一体化”

基于二三维空间模型和数据中心平台，形成了智慧矿山大数据平台，并在此基础上开展矿山安全生产、综合集控、综合防治等业务系统建设，实现平台与应用的一体化建设，便于业务的快速搭建和扩展。

（3）业务上“生成经营修复一体化”：

搭建综合管控、地质保障、生产经营等应用，整合矿山全生命周期管理信息，实现矿山业务一体化管理。

3. 空间维特智慧矿山三维GIS大数据平台

3.1. 矿山三维数据建设

地上倾斜摄影，地上地下场景的三维建模（地表工业广场设施、地下巷道及重点模型），具有地质保障需求的采取高精度建模（包括地质数据、掘进工作面、回采工作面等） ，并实现三维模型动态更新。

3.2. 矿山大数据平台软件

空间维特矿山大数据平台实现了矿山数据管理，数据对接与服务等。

4. 智慧矿山基础支撑平台建设

4.1. 空间维特三维GIS地理信息平台

4.2. 数采平台SCADA

平台负责处理所有感知层数据的采集、存储、历史数据查询与统计、订阅与推送，并对外提供接口。支持基于系统业务数据的应用二次开发。

4.3. 视频AI分析平台

接入视频数据，根据视频AI数据分析能力，根据业务需求构建识别模型、预测模型、控制模型、决策模型，实现模型库管理。支持应用模块根据需求进行扩展。

4.4. BI辅助决策平台

要求实现以多维数据库为核心，囊括 ETL 功能，对原始数据进行抽取，转换和加载，支撑的在线分析。提供 OLAP 统计分析组件功能。可以加入任意数量的组件和控件，实现任意维度和指标的切换，对已有的表样切换字段来进行自由分析。

5. 一体化综合管控平台系统建设

空间维特一体化综合管控平台系统构建基于统一数据标准的、以空间地理位置为主线的矿井综合数据库，为智能化矿井建设提供三维一体化的位置服务，同时提供生产专业协同管理、数据和信息集成融合以及智能决策分析等专业应用。实现一体化集成融合、协同管理和决策分析。

5.1. 门户及管理系统

门户系统：提供统一的工作流程、消息和安全管理机制，实现一站式应用与管理；提供自定义通信协议功能，支持音视频通信；具有矿井多部门、多专业、多管理层面的数据集中应用、共享交互、决策支持和三维可视化展示平台。

5.2. 综合集控系统

对矿山生产的“采、掘、机、运、通、排”等主要生产过程的生产实时监测、生产过程诊断、诊断预警、系统联动，提供安全生产保障。

5.3. 安全生产系统

对“采、掘、机、运、通”等主要生产环节、井下环境安全、人员位置等安全生产实时信息进行综合集成、联动控制与可视化展示。

5.4. 生产经营系统

接入办公自动化管理系统、企业ERP等经营管理系统，实现矿企经营管理类数据的可视化展示。

5.5. 综合防治与应急指挥系统

实现集煤矿井上、下通讯设施（有线、无线）、通讯终端（固定电话、语音 广播、移动终端）、人员等信息一体化管理，基于煤矿“一张图”实现井上下调度的可视化管理。基于生产调度的业务流程梳理，实现井上下多要素全流程的集中协同、优化控制、智能运行的智能调度系统。

5.6. 地质保障系统

空间维特地质保障系统支持C/S、B/S架构及移动端的跨系统可视化数据展示界面，依据设置的数据获取权限，可实时访问、查看文本、表格、图件等各种形式的地质保障数据及其关联分析和预测分析结果。同时，具有图形管理操作功能。

5.7. 决策支持系统（大屏展示）

根据煤矿综合数据分析成果，利用图形展示工具引擎，将GIS与评估结果相结合，直观展示区域、煤矿的安全状况，便于根据分析评估结果开展针对性的巡查工作，实现精准管理。

5.8. 移动端APP

随着5G设备在矿区的普及，用户便捷的在矿区通过移动端APP进行各种移动数据查询工作，其中移动端APP主要实现支持设备运行状态、安全生产数据等信息的实时查询。

作为智慧矿山解决方案提供商，北京空间维特以自主知识产权的二三维地理信息平台为基础，融合物联网、云计算、大数据和数字孪生等先进技术，为矿山企业系统管控、地质保障、数据治理、园区和经营管理提供整体管控解决方案。目前，基于三维GIS的智慧矿山一体化智能综合管控平台解决方案已经被包括内蒙、陕西、山东等在内的多家矿山企业所采用。

（本篇图文为原创文章，首发于微信公众号“智慧矿山5G”,管控平台ID：zhihuikuangshan1，转载请注明来源。）