智慧礦山-選礦工藝數(shù)字 3D 可視化

         日期:2021-01-12     瀏覽:1558    
      核心提示:現(xiàn)代科技和工業(yè)的發(fā)展對礦物原料的要求越來越高,直接開采的原礦石往往達不到標準,而原礦通過選礦加工后則可以滿足要求。選礦技
       現(xiàn)代科技和工業(yè)的發(fā)展對礦物原料的要求越來越高,直接開采的原礦石往往達不到標準,而原礦通過選礦加工后則可以滿足要求。選礦技術(shù)在冶金、煤炭、化工、建材和環(huán)保等部門都得到應(yīng)用,對國民經(jīng)濟的發(fā)展意義重大。

      HT for Web不止自主研發(fā)了強大的基于 HTML5 的 2D、3D 渲染引擎,為可視化提供了豐富的展示效果。介于 2D 組態(tài)和 3D 組態(tài)上,Hightopo(以下簡稱 HT )的 HT for Web 產(chǎn)品上的有著豐富的組態(tài)化可供選擇,本文將介紹如何運用 HT 豐富的 2/3D 組態(tài)搭建出一個選礦工藝流程可視化。

      界面簡介及效果預(yù)覽

      我們使用 HT for Web 自主研發(fā)的 2D/3D 引擎,實現(xiàn)了選礦工藝可視化,讓選礦工藝的過程直觀的展示出來,Demo包含選礦場景和數(shù)據(jù)展示面板。如下圖:


      界面支持國際化。(可通過右上角中英文切換按鈕來進行選擇當(dāng)前頁面語言)

      場景模型的加載和渲染需要一定的時間,為此我們設(shè)置了加載動畫,場景渲染時間由進度條來表示。


      兩側(cè)包括中間的圖表,包含基本的折線圖、柱狀圖、表格(內(nèi)容自動滾動)、餅圖、雷達圖等,有著各自的動效演示。

      中間的場景有選礦中需要用到的一些設(shè)備模型還有從原料礦石到可以使用的工業(yè)原料的生產(chǎn)路線,用最直觀的方式為我們呈現(xiàn)選礦工藝的整個流程。其中使用模型貼圖的 UV 偏移動畫模擬了礦料的傳輸過程。場景還有著與圖紙按鈕的功能交互,如選礦漫游(選礦工藝流程)、全場漫游(場景繞場查看)、濃密機和球磨機的啟停動畫演示、六種選礦設(shè)備的單獨查看。

      選礦漫游:

      選礦工藝動畫過程,從礦石破碎到篩分再到磨礦、分級等一系列作業(yè)的漫游動畫,讓我們拉近視角近距離感受選礦的每一步作業(yè)。



      每一步作業(yè)動畫默認停留 5s,然后進到下一步動畫,我們也可以通過點擊控制欄按鈕來控制動畫播放。


      關(guān)閉:結(jié)束選礦漫游動畫,返回頁面初始化視角

      上一步:運行上一步動畫過程

      下一步:運行下一步動畫過程

      暫停:停止當(dāng)前動畫,通過點擊【上一步】【下一步】繼續(xù)動畫

      5s 計時條:畫面停留時間計時

      全場漫游:

      通過改變視角繞場一周來瀏覽場景。(可通過點擊視角復(fù)位按鈕停止動畫)。


      濃密機和球磨機啟停:

      通過修改每秒鐘模型旋轉(zhuǎn)的角度大小從而達到機器設(shè)備緩慢停止或緩慢啟動的動畫效果。


      設(shè)備查看:

      默認提供了六種機器設(shè)備的查看,通過上邊單選按鈕組來進行選擇查看,在選中某個設(shè)備后,場景會虛化其他所有設(shè)備,并且將視角拉近至所選設(shè)備,并會在右側(cè)彈出設(shè)備介紹面板。

      退出查看:點擊右上角關(guān)閉按鈕返回到查看設(shè)備前的視角,顯示原場景所有模型。


      介紹面板動效分析:面板屬于場景中的一個 billboard 3D 公告板圖元,動效的實現(xiàn)我們利用了它的幾種內(nèi)置樣式屬性(裁切方向、裁切比例、透明度)。

      視角復(fù)位:

      點擊返回初始化頁面時的視角。


      實現(xiàn)價值

      自然界中能直接用于冶煉的富礦并不多,特別是隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,富礦的儲量也在逐漸減少,因此不得不開采愈來愈多的貧礦。然而用低品位的貧礦冶煉是不經(jīng)濟的。為了降低冶煉成本,有效地提取礦石中的有用成分,綜合利用國家資源,對從礦山開采出來的礦石,在冶煉之前要進行選礦。

      選礦是根據(jù)礦石中不同礦物的物理、化學(xué)性質(zhì),把礦石破碎磨細以后,采用重選法、浮選法、磁選法、電選法等方法,將有用礦物與脈石礦物分開,并使各種共生(伴生)的有用礦物盡可能相互分離,除去或降低有害雜質(zhì),以獲得冶煉或其他工業(yè)所需原料的過程。產(chǎn)品中,有用成分富集的稱精礦;無用成分富集的稱為尾礦;有用成分的含量介于精礦和尾礦之間,需進一步處理的稱中礦。選礦是一個連續(xù)的生產(chǎn)過程,由一系列連續(xù)的作業(yè)所組成,包括準備作業(yè)、選別作業(yè)、產(chǎn)品處理作業(yè)。

      準備作業(yè):該作業(yè)包括破碎和篩分、磨礦和分級。目的主要使有用礦物與脈石礦物,有用礦物與無用礦物相互分開,達到單體分為分選作業(yè)做準備。這種準備作業(yè)是將物料分成若干適宜的粒級,為分選作業(yè)做準備。
      選礦作業(yè):這是選礦過程的關(guān)鍵作業(yè)(或稱主要作業(yè))。它根據(jù)礦物的不同性質(zhì),采用不同的選礦方法,如浮選法、重選法或磁選法等等。
      產(chǎn)品處理作業(yè):主要包括精礦脫水和尾礦處理。精礦脫水通常由濃縮、過濾、干燥(有時需要)三個階段組成。尾礦處理通常包括尾礦貯存和尾礦水處理。
      選礦過程中對原礦的各個成分進行分離,除產(chǎn)出有用礦物外,其他的物質(zhì)還可以變廢為寶,如火力發(fā)電廠的廢物粉煤灰,堆放占地又造成環(huán)境污染,是發(fā)電廠的一大優(yōu)患,而把粉煤灰進行選礦處理可生產(chǎn)出鐵礦攢、玻璃微珠和水泥配料等多種有用產(chǎn)品。當(dāng)然,選礦過程中,易產(chǎn)生有害氣體,水體污染,固體廢料等環(huán)境污染問題也是不容忽視的,需要相對應(yīng)的進行處理,如選礦廢水經(jīng)沉淀處理或活性炭吸附等處理達標后再進行排放。

      總結(jié)

      從礦山自動化到數(shù)字礦山,再到如今的智慧礦山,數(shù)字經(jīng)濟化時代,有關(guān)未來礦山建設(shè)與實現(xiàn)方式的概念不斷被刷新。伴隨著“新基建”熱潮更加確定了礦業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級的主要途徑是大數(shù)據(jù),人工智能,云計算,移動互聯(lián)等現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用。智慧礦山,智能勘探,礦業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)正引領(lǐng)傳統(tǒng)礦業(yè)加速向綠色、安全、智能、高效方向發(fā)展。

      2019 年圖撲軟件 HT 增強了基于 WebGL的 3D GIS 技術(shù)在水利、化工和礦山等領(lǐng)域的實施應(yīng)用,在傳統(tǒng)建模基礎(chǔ)上引入了航拍的傾斜攝影3D建模方案,解決了如化工園區(qū)、礦山這種場景面積大,傳統(tǒng) 3dsmax maya 之類工具手工實景建模工作量巨大的問題,通過無人機航拍,加后期數(shù)據(jù)處理,無縫融合 HT 原有 3D 模型,很好的解決了宏觀和微觀融合一體化的需求。


      礦業(yè)領(lǐng)域,圖撲 HT 與合作伙伴成功實施了紫金礦業(yè)全球多國礦山站點的 3D 可視化綜合運維系統(tǒng):


      2019年我們也更新了數(shù)百個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 2D/3D 可視化案例集,在這里你能發(fā)現(xiàn)許多新奇的實例,也能發(fā)掘出不一樣的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng):《分享數(shù)百個 HT 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 2D 3D 可視化應(yīng)用案例 》,更多行業(yè)應(yīng)用實例可以點擊“
       
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