在 “雙碳” 目標(biāo)與煤炭行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的雙重驅(qū)動(dòng)下，傳統(tǒng)選煤廠面臨著生產(chǎn)流程不透明、設(shè)備監(jiān)控滯后、能耗管理粗放等痛點(diǎn)。圖撲軟件（Hightopo）依托自主研發(fā)的 HT for Web 數(shù)字孿生開發(fā)平臺，以 WebGL 與 Canvas 為核心渲染技術(shù)，借助 WebSocket/HTTP 協(xié)議實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)對接，結(jié)合 JavaScript 腳本調(diào)用平臺 API，構(gòu)建起覆蓋選煤廠 “環(huán)境監(jiān)測 - 生產(chǎn)管控 - 能源優(yōu)化 - 應(yīng)急安全” 全流程的三維可視化系統(tǒng)，為選煤廠的精細(xì)化管理與減人增效提供了有力的技術(shù)支撐。

圖撲 HT 平臺是智慧選煤廠可視化系統(tǒng)的技術(shù)基石，其核心優(yōu)勢體現(xiàn)在輕量化渲染、多源數(shù)據(jù)融合與高交互性方面，具體技術(shù)特性如下：

跨終端渲染引擎基于 WebGL 實(shí)現(xiàn)硬件加速的 3D 渲染，結(jié)合 Canvas 完成 2D 組態(tài)圖表繪制，無需安裝任何插件就能在瀏覽器端（桌面 / 移動(dòng) / VR 設(shè)備）流暢運(yùn)行，且支持 VR/AR 沉浸式體驗(yàn)，能夠適配選煤廠大型場景的可視化需求。

在數(shù)據(jù)對接與動(dòng)態(tài)更新方面，該平臺支持 WebSocket 長連接（用于設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)、告警數(shù)據(jù)）與 HTTP 定時(shí)拉?。ㄓ糜谀芎慕y(tǒng)計(jì)、生產(chǎn)報(bào)表），通過 JavaScript 腳本解析 JSON 格式的多源數(shù)據(jù)（如傳感器、PLC、MES 系統(tǒng)數(shù)據(jù)），調(diào)用 HT API 實(shí)現(xiàn)面板數(shù)據(jù)與 3D 場景的毫秒級同步更新。

場景建模與交互能力上，平臺提供航拍建模、BIM 模型導(dǎo)入、自定義組件庫等工具，支持對選煤廠廠區(qū)、設(shè)備、管線進(jìn)行 1:1 三維還原；內(nèi)置豐富的交互 API（如 ht.Default.addInteractor），可實(shí)現(xiàn)場景旋轉(zhuǎn)、平移、視角縮放，以及設(shè)備點(diǎn)擊彈窗、狀態(tài)高亮、流程動(dòng)畫模擬等功能，滿足生產(chǎn)監(jiān)控與操作管控的需求。

選煤廠環(huán)境監(jiān)測涵蓋大氣、水環(huán)境、固體廢棄物三大場景，核心技術(shù)是通過 “數(shù)據(jù)采集 - 解析 - 可視化渲染” 閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)污染指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與超標(biāo)告警。

在大氣監(jiān)測可視化中，數(shù)據(jù)對接通過 HTTP 協(xié)議定時(shí)拉取廠區(qū)各監(jiān)測點(diǎn)的傳感器數(shù)據(jù)（溫度、濕度、二氧化硫、顆粒物濃度等），或通過 WebSocket 接收實(shí)時(shí)告警信息；可視化呈現(xiàn)則利用 HT 的 2D 組態(tài) API 繪制折線圖 / 柱狀圖，展示污染物濃度變化趨勢，同時(shí)在 3D 場景中創(chuàng)建監(jiān)測點(diǎn)圖標(biāo)，并支持將超標(biāo)點(diǎn)位設(shè)置為紅色閃爍樣式，點(diǎn)擊點(diǎn)位可彈窗查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)詳情；決策支撐方面，JavaScript 腳本對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，生成 “污染源排放熱力圖”，為無組織排放管控提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

水環(huán)境監(jiān)測基于 HT 2D 組態(tài)面板，綁定 pH 值、化學(xué)需氧量（COD）、細(xì)菌總數(shù)等水體指標(biāo)數(shù)據(jù)，通過 HT 的圖表組件展示各排口監(jiān)測值，當(dāng) pH 值低于 6.5（酸性）時(shí)，可觸發(fā)相關(guān)的告警彈窗，提醒技術(shù)員調(diào)整洗水參數(shù)。固廢監(jiān)測則對接固廢處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)（煤矸石、粉煤灰、煤泥的產(chǎn)量與占比），調(diào)用 HT 的環(huán)形圖可視化固廢構(gòu)成，同時(shí)在 3D 場景中標(biāo)注固廢堆放區(qū)域，綁定實(shí)時(shí)存量數(shù)據(jù)，避免因堆放超標(biāo)導(dǎo)致的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

主廠房、濃縮車間、壓濾車間是選煤廠生產(chǎn)的核心區(qū)域，技術(shù)實(shí)現(xiàn)聚焦于 “設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控 - 工藝流程模擬 - 故障快速定位”，以主廠房為例：

在 BIM+HT 場景融合中，模型處理是將主廠房 BIM 模型（含樓層結(jié)構(gòu)、設(shè)備參數(shù)、管線走向）通過 HT 的 BIM 導(dǎo)入 API 轉(zhuǎn)換為輕量化三維模型，去除冗余幾何數(shù)據(jù)，確保瀏覽器端流暢加載；樓層交互控制通過 JavaScript 監(jiān)聽 “樓層隱藏 / 展開” 按鈕事件，調(diào)用 HT 切換場景相關(guān)的 API，實(shí)現(xiàn)透視效果 ——“樓層隱藏” 時(shí)顯示廠房內(nèi)設(shè)備分布全景，“樓層展開” 時(shí)分層渲染各樓層設(shè)備，解決了傳統(tǒng) 2D 監(jiān)控 “視角局限” 的問題。

重介洗煤流程可視化中，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控通過 WebSocket 實(shí)時(shí)接收重介旋流器、振動(dòng)篩、精煤皮帶等設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)（振動(dòng)頻率、溫度、電機(jī)電流），JavaScript 解析數(shù)據(jù)后，調(diào)用 HT 相關(guān) API 更新設(shè)備圖標(biāo)狀態(tài)（運(yùn)行 / 故障 / 檢修），點(diǎn)擊設(shè)備彈出屬性面板，展示歷史故障記錄與趨勢曲線；工藝流程模擬利用 HT 的動(dòng)畫 API（如 ht.Default.startAnim），通過 UV 偏移動(dòng)畫模擬煤流在皮帶輸送機(jī)上的運(yùn)輸過程，用不同顏色線條（如紅色 - 精煤、灰色 - 矸石）標(biāo)注產(chǎn)物流向，直觀呈現(xiàn) “原煤洗選 - 分選 - 產(chǎn)品輸出” 全流程，幫助管理人員快速定位流程瓶頸。

壓濾車間智能管控中，設(shè)備狀態(tài)聯(lián)動(dòng)對接壓濾機(jī) PLC 系統(tǒng)，通過 WebSocket 獲取 “松開 - 壓緊 - 進(jìn)料 - 卸料” 各工序狀態(tài)數(shù)據(jù)，JavaScript 將數(shù)據(jù)映射為 HT 場景中壓濾機(jī)模型的動(dòng)作；故障自動(dòng)判斷基于設(shè)備電流、電壓數(shù)據(jù)，通過 JavaScript 編寫故障診斷邏輯（如電流突增 30% 判定為進(jìn)料過載），將故障設(shè)備高亮為紅色并彈窗提示，同時(shí)推送檢修工單至管理人員，縮短故障響應(yīng)時(shí)間。

選煤廠能源管控以 “降本增效” 為目標(biāo)，通過能耗數(shù)據(jù)采集、峰谷分析、噸煤介耗監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)用能的精細(xì)化管理，其技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑如下：

多維度能耗監(jiān)測中，數(shù)據(jù)采集通過 HTTP 協(xié)議對接廠區(qū)智能電表、水表、氣表，獲取各建筑（主廠房、壓濾車間）、關(guān)鍵設(shè)備（破碎機(jī)、壓濾機(jī)）的實(shí)時(shí)能耗數(shù)據(jù)；可視化呈現(xiàn)使用 HT 的柱狀圖，實(shí)現(xiàn) “峰谷時(shí)段用電曲線”，區(qū)分尖峰 / 高峰 / 低谷用電區(qū)間，統(tǒng)計(jì)各時(shí)段能耗占比，為 “避峰就谷” 生產(chǎn)調(diào)度提供依據(jù)，點(diǎn)擊 3D 場景中的建筑圖標(biāo)，彈窗展示當(dāng)日 / 本周用水、用電、用氣累計(jì)值及同比 / 環(huán)比變化（如 A 區(qū)耗電 43kWh，環(huán)比下降 11%）。

噸煤介耗精細(xì)化管理中，數(shù)據(jù)對接通過 WebSocket 實(shí)時(shí)獲取重介質(zhì)消耗量與原煤處理量數(shù)據(jù)，JavaScript 腳本計(jì)算噸煤介耗（介耗總量 / 原煤量）；異常預(yù)警則是當(dāng)噸煤介耗超設(shè)定值（如 8kg/t）時(shí)，觸發(fā)橙色告警，同時(shí)在數(shù)據(jù)面板中用折線圖展示月度介耗趨勢，輔助管理人員優(yōu)化重介系統(tǒng)參數(shù)。

選煤廠應(yīng)急管控聚焦 “風(fēng)險(xiǎn)可視化 - 疏散模擬 - 異常處置”，通過 HT 的場景交互與數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)能力，構(gòu)建安全防護(hù)體系。

安全四色圖與風(fēng)險(xiǎn)分級中，場景標(biāo)注可在 3D 場景中劃分風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，根據(jù)危害級別對模型進(jìn)行染色：紅色 - 極高風(fēng)險(xiǎn)、橙色 - 高風(fēng)險(xiǎn)等，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)可視化；應(yīng)急預(yù)案綁定在 2D 面板中展示應(yīng)急物資庫存（如滅火器、急救設(shè)備）、剩余數(shù)量，通過 HTTP 拉取應(yīng)急物資領(lǐng)用記錄，確保物資管理透明化。

疏散路線模擬與預(yù)警中，路徑規(guī)劃利用 HT 的管道節(jié)點(diǎn)，繪制基于廠區(qū)地形與設(shè)備布局規(guī)劃的多條疏散路線，通過 JavaScript 計(jì)算各路線的逃生時(shí)間，標(biāo)注 “最佳路線”（如從主廠房到出口耗時(shí) 2min）；異常聯(lián)動(dòng)對接廠區(qū)攝像頭系統(tǒng)，當(dāng) AI 攝像頭檢測到煙霧、人員闖入電子圍欄時(shí)，通過 WebSocket 推送告警數(shù)據(jù)，使用 JavaScript 腳本調(diào)用 HT 的 API，標(biāo)注出高亮異常區(qū)域，同時(shí)切換攝像頭視頻流至場景彈窗，輔助管理人員快速處置。

設(shè)備預(yù)警與健康評估中，多傳感器數(shù)據(jù)融合通過 WebSocket 對接設(shè)備振動(dòng)、溫度、電流傳感器數(shù)據(jù)，JavaScript 對數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取（如電機(jī)定子溫度趨勢），使用 HT 的趨勢圖展示設(shè)備健康狀態(tài)；智能診斷融合紅外成像數(shù)據(jù)，通過 JavaScript 編寫故障診斷算法，實(shí)現(xiàn)設(shè)備 “定性 - 定量 - 定位” 診斷（如軸承磨損導(dǎo)致振動(dòng)頻率超 50Hz），觸發(fā)三級告警（紅色 - 緊急、黃色 - 預(yù)警、藍(lán)色 - 提示），并彈窗推薦檢修方案。

傳統(tǒng)汽車裝車依賴人工操作，易出現(xiàn)撒煤、超偏載問題。圖撲 HT 通過 “數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng) - 動(dòng)畫模擬 - 遠(yuǎn)程控制” 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)裝車全流程智能化。狀態(tài)監(jiān)控通過 WebSocket 獲取車輛定位（GPS 數(shù)據(jù)）、料位傳感器數(shù)據(jù)、溜槽開關(guān)狀態(tài)，JavaScript 將 GPS 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為 HT 場景坐標(biāo)系，在 3D 場景中實(shí)時(shí)渲染車輛位置；動(dòng)畫模擬利用 UV 偏移動(dòng)畫模擬煤流從料倉到車廂的運(yùn)輸過程，通過 ht.Default.startAnim 控制溜槽升降、棧橋運(yùn)輸?shù)膭?dòng)畫節(jié)奏，直觀展示裝車進(jìn)度；遠(yuǎn)程控制則是點(diǎn)擊場景中的道閘、溜槽設(shè)備，觸發(fā)控制彈窗，JavaScript 將操作指令（如 “開溜槽”）通過 HTTP POST 請求發(fā)送至 PLC 系統(tǒng)，同步更新場景中設(shè)備狀態(tài)，實(shí)現(xiàn) “無人化裝車”，降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度。

圖撲 HT 數(shù)字孿生技術(shù)通過 “輕量化渲染 + 多源數(shù)據(jù)融合 + 高交互管控”，為選煤廠智能化轉(zhuǎn)型提供了可落地的技術(shù)方案。未來，隨著 5G 與 AI 技術(shù)的融合，系統(tǒng)將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn) “設(shè)備故障預(yù)測性維護(hù)”、“全流程無人化生產(chǎn)”（聯(lián)動(dòng)機(jī)器人巡檢與自動(dòng)裝車），持續(xù)為煤炭行業(yè) “綠色發(fā)展、低碳利用” 注入技術(shù)動(dòng)能。