矿山安全生产孪生智控平台(GinMine V6.0),是矿山企业数字化转型的核心系统。平台相当于矿山的“智慧大脑”,利用物联网、大数据、人工智能等技术,整合矿山各环节的数据与业务,以实现安全、高效、少人化的智能运行。
GinMine孪生智控平台采用自主研发的GinMine 3D流体分析引擎,实现矿山2D、3D、视频、图表等多类数据的融合与展示,基于数值分析底座,提供矿井通风、人员定位、设备定位、安全监控、AI视频、广播、应急救援等综合位置化联动服务与智能决策分析应用,实现基于数字孪生系统的数值模拟分析、立体化展示、协同工作、事先预控、智能报警与联动、应急救援与指挥、智能决策与分析功能,构成面向企业安全、生产、调度的综合性管控平台。
基于Web的三维可视化模块采用3D数值模拟及B/S架构相关技术,无需安装客户端插件,只需打开浏览器即可随时随地查看矿井数字孪生系统,对矿井三维空间数据和实时监控系统数据进行展示与浏览,实现各子系统的“监测、控制、管理”一体化及协同联动,最终实现基于数值孪生平台的网络化、分布式综合管理系统,为矿山安全生产管理提供保障。

一、平台核心功能
矿山安全生产孪生智控平台(GinMine V6.0)包含以下核心功能模块,这些模块协同工作,共同实现矿山的智能化管控。
生产调度协同管控:统一调度“采、掘、机、运、通”等环节,实现生产计划、过程监控与效能分析一体化,提升协同效率。
安全保障综合防控:集成安全监控、风险分级管控、隐患排查治理等功能,实现风险动态评估、智能预警和联动处置的闭环管理。
全息可视化与数字孪生:基于金码软件自主研发的GinMine3D引擎、三维建模与数字孪生技术,构建矿井孪生系统,直观展示人、机、环、管的实时状态与空间关系。
智能分析与决策支持:利用大数据和矿山AI大模型,对生产、安全、设备数据进行分析、预测,为优化调度、预防故障和战略决策提供数据支撑。
设备与机器人集群管控:实现对主要生产设备、机器人的远程集中监控、智能联动控制和协同调度,推动固定岗位的无人化。
一体化综合运维:监控平台自身及底层信息化系统的健康状态,实现智能告警、故障诊断,保障平台7×24小时稳定运行。
二、平台技术架构
矿山安全生产孪生智控平台(GinMine)采用分层解耦、云边协同的架构设计,以确保系统的灵活性、可靠性和可扩展性。
1. 系统架构
· 智能感知与执行层:由井下的各类传感器、摄像头、智能设备和机器人构成,负责采集数据和执行控制指令,全面感知井下人、机、环等的位置、状态,并可以对设备进行控制。
· 基础设施层:采用有线+无线相结合的方式组建全矿井的网络系统,安全监控、视频监控采用专网布置;数据中心根据要求建设标准机房或模块化机房,结合矿山实际采用超融合服务器或私有云实现计算资源、存储资源和网络资源的统一规划与集约建设,同时根据要求建设网络安全系统。
· 边缘计算与管控层:在矿山工业环网及边缘服务器上部署。负责实时处理本地数据、执行紧急控制逻辑,并作为云端与设备间的桥梁。即智慧矿山工业物联网平台,向下实现各种感知数据的接入,向上为智慧矿山各类应用开发提供服务和组件工具。包括智能网关、数据平台、Web3D引擎服务、设计协同服务、视频AI分析服务、语音识别服务、工作流引擎、联动规则引擎、融合通信服务、消息服务等。
· 云平台与智能应用层:在数据中心或私有云上,部署GinMine孪生智控核心平台,主要面向矿井生产、安全、经营管理、业务协同、数据分析等实现自动化、信息化融合应用,实现集成融合、智能联动与智慧决策,基于调度大屏、PC电脑、智慧中屏、PAD、手机等多个终端实现用数据管理、用数据决策、用数据服务。
2. 关键技术
· 数据底座:基于金码软件GinMine构建全矿井参数化三维数据底座,通过统一标准接入、治理多源异构数据,形成高质量数据资产池,是平台智能化的基础。
· 核心平台:多采用微服务架构,将各功能模块解耦为独立服务,便于灵活扩展和持续升级。
· 使能技术:广泛融合数字孪生(构建矿山孪生系统进行仿真优化)、AI视频分析大模型(用于智能生成和安全管理等)和GIS空间服务(基于GinMine3D提供精准位置服务)等前沿技术。
· 自主可控:自主研发、安全可控。

三、现有子系统数据接入
矿山现有子系统数据标准千差万别,各厂商研发的软件系统所使用的技术栈差异巨大,通信协议和数据格式缺乏统一标准,各子系统相互之间无法方便地实现互通。为各个子系统的数据接入工作带来极大的阻力。矿山数据标准化统一接入智能网关,通过标准化的统一接入技术以及标准化的模板规范,极大程度的简化了数据接入的这个“痛点”和“难点”。
矿山数据的统一接入技术包括对矿山各类智能设备、传感器的协议解析、各类信息化系统的数据接入、数据标准化输出等关键技术。
GinMine矿山安全生产孪生智控平台支持:
(1)支持适配工业数据协议:OPCDA、OPCUA、Modbus、ODBC、FTP、RTSP/RTMP等。
(2)数据库支持:所有的关系行数据库以及流行的非关系行数据库。
(3)跨平台数据融合:点击任一点,可穿透查看实时曲线、周边视频、附近人员及历史报警,信息利用及决策效率大幅提升。
(4)数据格式的转换:支持csv、json、xml以及自定义格式的转换。
(5)支持节点编辑,可以在任意节点查看输出结果。
