古老礦業如何實現“數字化”?

2020-06-30
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礦業是一個古老的行業,從業者往往寄望于以最低的成本開發最好的資源,科技向來不是最為關注的問題。
然而,隨著礦山開發殆盡,成本增加、開采環境由露天轉為地下后,開采條件更惡劣,以及人們對環境保護的意識和從業人員安全考慮,古老礦業也不得不求助于高科技,向“數字礦業”轉型,而實現數字礦業不僅僅是把礦坑的傳感器和辦公室的屏幕連在一起,這是第一步,數據才是核心。
從可視化大型礦坑三維模型,到利用物聯網技術,實時監測復雜的巖土斷層狀況,優立正在默默地為全球最大的礦業集團量身打造數據整合、共享及可視化解決方案,通過釋放數據價值,引領數字礦業革命。
Vault功能包括:
- 可視化整個礦山基礎設施:點云數據、傾斜攝影模型、CAD/BIM;
- 工具集:如直線測量、面積計算、橫截面邊緣突出顯示、顏色(按高度或距離)等;
- 掃描之間的變化檢測:如土壤和巖石位移測量、堆料建造、巖土工程移動等;
- 物聯網(IOT)實時監控資產供給、卡車運輸、天氣、加工廠等,直接顯示在數字孿生模型和激光雷達掃描上;
- 本地服務器或私有云存儲上集中托管3D數據,實現版本同步;
- 全球范圍內即時、同時訪問數據而不依賴于硬件和網速。
應用場景:
- 到達現場之前,通過數字孿生進行項目規劃和安全培訓;
- 建立并共享整個礦山基礎設施的完整3D模型;
- 在電腦屏幕上測量隧道、物體、障礙物和建筑物的間隙;
- 從可視化中添加/刪除對象,以了解它們是如何交互的;
- 可視化和導出整個礦山隧道的視頻;
- 沿擬定路線進行模擬,包括視線計算;
- 利用礦山生態系統的實時物聯網數據監控資產情況;
- 展示交互式3D可視化礦產項目;
優化工作流程
近年來,全球各大礦業公司紛紛重本投資自動化、人工智能、遠程監控等技術創新領域,對于各種規模的礦業公司來說,利用數字化技術來提高生產力和降低成本都是唯一出路。優立作為一家海量數據管理及可視化公司,在優化工作流程方面成為了不可或缺的一環。
“自動化最直接的好處在于減少現場作業人員數量,使采礦更加安全;最終的成效是提高作業效率,減少自然干擾帶來的響。”—— Austmine
礦業公司開始認識到,由數據驅動的方案規劃、工作流程控制和決策對可持續性生產至關重要。充分利用數字技術,例如云驅動移動辦公、大數據驅動分析和物聯網,意味著礦業公司正在將整個采礦業價值鏈從傳感器連接到了董事會。
開發及優化數據管理流程,提供可靠、高質量的數據至關重要。全面掌控地理空間數據和相關工作流程的是實現數字化礦山的重要一步。
“激光雷達數據的采集不是行業難題,大型數據處理、可視化和交互才是瓶頸。Vault為點云數據的存儲和流動提供了可能”。—— Evan Jones,首席工程師,必和必拓公司BHP
實時物聯網
隨著數字技術的應用,采礦業越來越依賴傳感器技術來提供深度、實時的資產監測及數據監控。從自動卡車、通風設備到重型設備都需要進行監控,再加上傳感器硬件成本降低,物聯網的應用進一步普及。
“采礦業的物聯網應用極有可能影響全球安全標準,并將通過一個強大的地下網絡改善數據中繼和通信問題。”—— Austmine
物聯網技術帶來的準確決策和規劃,可進一步優化安全性,改善運營績效,顯著降低成本。現在這個技術板塊唯一缺失的,是一個不但可以隨時存儲大量數據,還可以實現簡單可視化和共享的軟件。
優立技術整合了物聯網實時數據和原始點云數據,集成建模、監控以及流式傳輸,使用優立Vault,可以清楚地了解資產的位置以及它們的狀況,為管理決策提供數據支持。
糾錯、預測、預防性維護等工作可以隨時進行。各種礦場資產被貼上實時信息標簽,通過遙感技術即時監控。這極大的降低了成本,有助于提高礦山資產維護的管理和運營靈活性。
采用物聯網技術與優立相結合的礦業公司有效地實現了對運營的實時全面觀察。告別“原以為”、“不可預見”等各種猜測,讓清晰藍圖時刻出現在礦工和管理人員的指尖上。
“不同的采礦活動從許多傳感器和掃描源(包括物聯網)采集大量地理空間數據集。優立能夠將各種數據流化、可視化為有意義的三維地形基礎設施模型。—— Andrew Scott,Innovations Barrick Mining
數據可視化
大量不同來源的數據在輸入時往往出現未能完全加載等各種中斷情況,這就意味著采礦操作員和管理人員在做出關鍵決策時,可能遺漏重要信息。由于經營成本不斷增加、地質條件不斷變化、維護、風險、安全、合規性和生產績效連續性等因素的影響,采礦業的經濟效益面臨嚴重威脅。

常見的問題是,不同崗位的工作人員有時候并不在同一張圖上作業。不同類型數據的實際使用不一致,導致決策受限。此外,由于人們認為數據“太大”而無法移動或操作,從而“被擱置在架子上”。
礦業公司都不希望陷入技術孤島,把大量時間浪費在數據拷貝和格式轉換上,這就是優立的用武之地。優立將大大小小的所有數據源類型融合到對象、資產、隧道或整個礦山生態系統的統一三維可視化中,從而為“數據盲”增加了清晰度。

想象一下,整個礦井生態系統或錯綜復雜的隧道段完全實現了交互式三維數字孿生體。無論是實景三維還是人工建模,優立都能提供精確模型,真正改變了游戲玩法。
數據分析
在提高運營效率的同時,我們需要更深入、更全面地理解“數據在說什么”。然而,現實情況往往是,很多采礦業還在使用遠不是“實時”的二維數據。不僅如此,生成的數據太多,思維定勢存在,無法有效處理和可視化。
優立Vault解決了海量數據集的處理問題,提供了任何礦山巖土工程相關環境的詳細可視化方案。Vault可以處理各種點云數據類型,并生成令人驚嘆的橫斷面、建筑、隧道、區域或整個礦區的真實三維圖形。

Vault可以幫助采礦機構在面對復雜需求和不斷變化的運營環境時更快地發展和創新。它輕松地將大量數據集可視化,并集成其他數據集成、繪圖和分析工具,從而最大化釋放數據的價值,呈現更完整和交互式操作的礦山生態系統圖。通過對精確三維數字模型的遠程分析,測量出物體或隧道的高度、長度、面積和精確位置。優立Vault為惡劣作業環境(如隧道、豎井和遠程建筑)的數據發現提供了新的機會。此外,三維可視化數字孿生模型取代了重復實的考察。
眾所周知,礦業公司最大的運營成本在于基礎設施。優立Vault提供了基本領域知識中的“缺失部分”,實現了對運營成本的更大控制,具有更高效的工作流程、更深入的分析,最大限度地實現維護管理、可持續性、團隊作業以及顯著提高整體基礎設施運營效率。
礦區一張網管理
隨著連接設備數量的增加,接收和分析的數據比以往任何時候都多,然而如果這些數據不可讀,或者無法為最終用戶所使用,則再多的數據也是無用的。
優立數字孿生提供了最終解決方案。通過對整個現場的完全確的交互式三維模型,礦業運營商能夠發現、分享、協作和采用成熟的技術,以推動變革。
此外,數據允許其他控制系統根據工地收集的信息進行操作。向礦區推送通知和數據將有效和高效地解決問題,并減少井下人員數量。

采礦基礎設施可以連綿幾千公里,地質特征和作業條件在不同時期發生巨大變化。隨著對隧道、道路、堤防、日常開支和建筑物的深入了解,礦業從業員可以解鎖數據,更有效地管理和預測活動、維護和規范操作。