数字孪生技术，是指通过建立三维数字化模型，打通物理世界和数字世界，实现虚实融合的复合技术。
近年来，黄陵矿业公司二号煤矿大力推进“智能矿井、智慧矿区”建设，数字孪生技术的成功应用，给矿井安全管理、生产经营、规划发展带来了全新的思路和解决方案，让煤矿开采更“聪明”。
全息可视 协同管理
走进二号煤矿智能调度指挥中心，三维动画模拟的井下综采工作面作业场景出现在LED大屏幕上，画面清晰、作业流畅，超强的立体直观效果，让人眼前一亮，更令人震惊的是，眼前的这一切模拟画面，正是井下作业现场的实景还原，所有涉及的作业流程与技术数据和实际保持一致。
“数字孪生技术的应用，可以对矿井的各系统要素、数据进行模拟和仿真，在虚拟空间完成映射，从而反映煤炭开采的全过程。”二号煤矿总经理易瑞强表示，数字孪生技术与煤炭工业的深度融合，为矿井发展建设提供了全新思路。
目前，该矿通过数字孪生技术，将包括“采掘机运通”在内的28个业务系统、1050个功能点、22个生产重要场景、2万多个信息点进行有机融合。通过物联网技术来采集煤炭开采过程中各类数据，再传输到云端进行处理和分析，构成了煤矿数字孪生模型的“底座”；利用智能管控技术，对采煤、掘进及生产辅助等各类生产系统数据进行处理和分析，并结合环境监测、人员定位、AI视频等监测数据，实现了矿井生产要素的全息可视，开采过程的协同控制，极大地提高了煤炭开采效率。
实时感知 “云端”控制
上午10时13分，二号煤矿皮带队队长胡峰峰智能手机突然振动起来，物联网工业云APP软件提醒他井下三盘区胶带有一条红色的设备故障缺陷，需要及时处理。
原来，智能巡检机器人在对整条运输皮带正常巡检过程中，发现120架皮带托辊磨损噪音大需要更换，胡峰峰立即安排井下设备检修人员处理故障。
与此同时，在该矿智能化调度指挥中心，输煤皮带远程操作工冯杰正在电脑上察看现场处理情况，10时26分，巡检机器人实时传回数据，设备检修人员及时对损坏皮带托辊进行了更换，随即电脑界面上推送出了一条绿色的故障消除信息。
“通过物联网、大数据、人工智能以及数字孪生技术搭建起来的智能管控云平台，可以实现全矿井实时感知、‘云端’控制。”该矿副总经理张强说。
据介绍，通过搭建的智能管控云平台对全矿井各系统数据进行采集汇聚、融合共享、分析治理，并利用大数据强大的计算能力，实现在线监测、分析预警、智能决策、联动管控，达到“全面了解过去，实时监控当前，精准预测未来”的目标。
如今，有了以数字孪生技术为核心的智能云管控平台，智能调度指挥中心的值班人员就像在“云端”工作，整个矿井生产情况尽收眼底，随时可管理调度，极大地提高了矿井治理效能。
加强应用 深入探索
顺应数字智能技术发展浪潮，二号煤矿在大数据、物联网、人工智能、数字孪生技术方面开展了诸多探索和实践。
在智慧园区系统建设中，该矿构建了智慧园区总览、车辆管理、人员访客、综合安消、环境保护、设备智能终端六大版块，并结合数字孪生技术对智能安防、车辆管理、智能门禁闸机、智能设备及个人移动终端，进行精准点位映射，实现园区运行状态的全面感知、统一管控，形成了具备综合感知、安全管理、便捷高效、丰富应用、高效协同的智慧矿区新形态。
“我们还利用数字孪生技术搭建了一个和现实完全一致的虚拟选煤厂，全域感知、全局协同、智能决策。”在选煤厂调度指挥中心，该厂厂长张锋青介绍，基于倾斜摄影、激光点云、BIM（建筑信息模型）等尖端技术搭建的选煤厂智能管控平台，可以实现煤炭从井下开采到地面洗选运销的生产全流程的智能管控。
另外，该矿利用人工智能技术，搭建了主要解决生产现场各个区域内安全问题的AI智能安全风险管控系统和重点解决单岗作业过程中安全问题的AR智能安全风险管控系统。
“职工佩戴上AR智能眼镜，不但可以按照标准操作流程进行安全作业，在遇到特殊情况时，还能够实现地面对井下操作的全场景指导，达到远程操作、远程设备故障诊断等功能。”该矿副总工程师姚一龙说。
创新引领，数智赋能。当前，数字化、智能化建设已经成为了煤矿企业转型发展的重要引擎和有力支撑。下一步，二号煤矿将全面提升数字化、智能化煤矿建设的整体性、系统性、协同性，夯实数字孪生技术基础设施，推动矿井高质量发展取得突破。（杨新亚）
