打造“元宇宙” 金川镍钴龙首矿可视化管控平台开启矿山智能新时代
金川镍钴龙首矿提升工区集控室内,巨幅屏幕上呈现着一张矿区全景工艺“照片”,鼠标滑过屏幕,“照片”像立体物一样转动起来。
这张“照片”是龙首矿的虚拟建模,与之关联的各类数据和统计图表在屏幕上不断滚动。这得益于生产运行可视化管控平台的存在。
龙首矿提升工区生产运行可视化管控平台于2024年底正式投运,依托虚拟建模与仿真、工业大数据处理等技术,成功将提升系统“搬”到数字世界,实现物理世界与虚拟世界的实时映射,打造出一个矿山“元宇宙”。
数字孪生:给矿山造个“双胞胎”
可视化管控平台包括动态生产工艺图、可视化数字孪生模型、精准生产控制系统等多个模块。它的建立,秉承着一个“五维数字孪生”的理念。
“五维”意味着它并非简单、片面地对矿区局部进行模拟仿真,而是从物理实体、虚拟模型、服务、数据、连接等5个维度全方位、全链条复刻。
孪生即为“1:1克隆”。数字孪生相当于在数字世界克隆一个提升系统的“分身”,即在虚拟空间中构建一个与其完全对应的“数字克隆体”。
若将提升系统比作一种动物,这个“分身”不仅模仿了它的外貌,还模仿它的日常生活、行为方式、过往经历和未来规划等,是一个从外形到“灵魂”都与提升系统相似的“双胞胎”。
有了这个“分身”,操作人员就能直观地看到现场情况,实现对生产的实时监控和模拟预测。除了逼真的矿区全貌与提升井塔建模,提升系统内部的箕斗、罐笼、皮带、破碎机等设备的建模也一应俱全,能实时精准地模拟这些设备的运行状态。
那么这种高度的相似有何益处?
技术人员介绍,“双胞胎”与提升系统本身越相似,提供的支撑数据越精准,做出的决策就越合理。例如,对提升工区而言,设备的定期保养维修至关重要,可视化管控平台可以准确、全面地提醒相关人员各个设备的维护时限,并将信息在大屏上不断刷新显示。再比如罐笼运行时,大屏会随时显示罐笼的位置、运动方向、励磁电流等关键信息,极大提高矿山生产的安全性。
随着时间推移,可视化管控平台还会积累更多不同工况的数据,为决策提供更有力的数据支撑。
龙首问道:把AI“师傅”放进手机
翻到平台建模页,一个被称为“数据中台”深蓝底色的界面中各类图表整齐罗列,其中设立了设备运行、生产分析、责任体系和能耗分析4个模块,可以辅助相关人员掌握生产情况、优化生产调度。
面对如此庞杂的数据,技术人员如何持续高效地做出生产决策?这就不得不提到可视化管控平台中的另一个功能模块——“龙首问道”。它是深度应用“DeepSeek+RAG”打造的知识问答中枢,可以解答诸多矿山领域的专业知识。
表面上,龙首问道主界面非常简洁,只有一个搜索框和网站标志,使用方法与市面上的通用AI产品类似。只要在搜索框输入问题,它就会立即思考并解答,同时附上全部参考资料的链接。
实际上,它与通用AI仍有不同。通用AI缺乏矿山专业领域的数据与知识,在回答专业问题方面并不擅长,甚至容易产生“AI幻觉”,生成与实际情况不符的答案。
为解决这个问题,技术人员收集矿内大量数据进行训练,并对模型做出多项微调,保证龙首问道生成答案的准确性和可靠性。
“它学习了我们多年积累的经验,几乎可以当所有人的‘师傅’。”龙首矿提升工区主任惠喜强在手机上演示着龙首问道的使用流程:“管理制度、设备运维标准、故障处理办法、理论知识等问题都可以答,而且手机和电脑都能用,很方便。”
尽管目前龙首问道只限工区内部工程技术人员使用,但随着功能的不断增加和完善,它的使用场景有望进一步拓展,甚至可能在员工培训、精益管理等方面提供支持,为增产增效提供更多助力。
告别“靠经验”,迎来数字化
说起数据运维平台建设的缘由,惠喜强称其“是偶然,也是必然”。“必然”在于金川集团“智慧矿山”建设的大趋势,“偶然”则发生在龙首矿与西北师范大学的一次合作中。
当时,西北师范大学正在执行一个设备监测与智能维修相关的科研项目,龙首矿技术人员敏锐地察觉到,该项目可能对提升工区推进工业数字化建设有利。于是,双方一拍即合,开始了可视化管控平台的筹划。
平台投运前,龙首矿提升工区原有集控中心的作用相对局限,只能实现基本的视频监控、生产调度等功能。如今,在平台技术加持下,集控室中仿佛有无数触手伸入了提升系统脉络,将提升工区的每一丝变化都映射到数字世界,整体控制水平显著提升。
然而,平台在研发时也经历过一些波折。据技术人员回忆,前期建设过程中,需要集成融合生产控制、运维、视频等多源数据,工作量十分大。在后期的技术测试中,还出现过数字映射信号与摇台动作实际不符等诸多问题,都需要逐项排查、修正。因此,平台能达到如今平稳高效运行的状态,其实并不容易。
在未来的计划中,数字化运维平台会逐步整合、添加更多工序,将金川矿山更多领域纳入数字化管控范畴。随着越来越多数字化建设项目的落地,矿山人将渐渐告别“靠经验”“摸黑走”的过去,在数字化建设路上走得更踏实、安全、高效。
站在龙首山上放眼望去,一切似乎并没什么变化。但在火热的矿山内部,数字化建设的脚步已在慢慢深入,悄然改变着金川矿山的运行秩序……(金川集团新闻中心全媒体记者 骞梦潇)