智慧礦山-選礦工藝數字 3D 可視化

前言

現代科技和工業的發展對礦物原料的要求愈來愈高，直接開採的原礦石每每達不到標準，而原礦經過選礦加工後則能夠知足要求。選礦技術在冶金、煤炭、化工、建材和環保等部門都獲得應用，對國民經濟的發展意義重大。

HT for Web 不止自主研發了強大的基於 HTML5 的 2D、3D 渲染引擎，爲可視化提供了豐富的展現效果。介於 2D 組態和 3D 組態上，Hightopo（如下簡稱 HT ）的 HT for Web 產品上的有着豐富的組態化可供選擇，本文將介紹如何運用 HT 豐富的 2/3D 組態搭建出一個選礦工藝流程可視化。

界面簡介及效果預覽

在瞭解選礦工藝後，咱們使用 HT for Web 自主研發的 2D/3D 引擎，實現了選礦工藝 demo，它包含選礦場景和數據展現面板。以下圖：

界面支持國際化。（可經過右上角中英文切換按鈕來進行選擇當前頁面語言） 場景模型的加載和渲染須要必定的時間，爲此咱們設置了加載動畫，場景渲染時間由進度條來表示。

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

中間的場景有選礦中須要用到的一些設備模型還有從原料礦石到可使用的工業原料的生產路線，用最直觀的方式爲咱們呈現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。場景還有着與圖紙按鈕的功能交互，如選礦漫遊（選礦工藝流程）、全場漫遊（場景繞場查看）、濃密機和球磨機的啓停動畫演示、六種選礦設備的單獨查看。

選礦漫遊

選礦工藝動畫過程，從礦石破碎到篩分再到磨礦、分級等一系列做業的漫遊動畫，讓咱們拉近視角近距離感覺選礦的每一步做業。

每一步做業動畫默認停留 5s，而後進到下一步動畫，咱們也能夠經過點擊控制欄按鈕來控制動畫播放。

• 關閉：結束選礦漫遊動畫，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：中止當前動畫，經過點擊【上一步】【下一步】繼續動畫
• 5s 計時條：畫面停留時間計時

全場漫遊

經過改變視角繞場一週來瀏覽場景。（可經過點擊視角復位按鈕終止動畫）

濃密機和球磨機啓停

經過修改每秒鐘模型旋轉的角度大小從而達到機器設備緩慢中止或緩慢啓動的動畫效果。

設備查看

默認提供了六種機器設備的查看，經過上邊單選按鈕組來進行選擇查看，在選中某個設備後，場景會虛化其餘全部設備，而且將視角拉近至所選設備，並會在右側彈出設備介紹面板。 退出查看：點擊右上角關閉按鈕返回到查看設備前的視角，顯示原場景全部模型。

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

視角復位

點擊返回初始化頁面時的視角。

實現價值

天然界中能直接用於冶煉的富礦並很少，特別是隨着工業生產的發展，富礦的儲量也在逐漸減小，所以不得不開採越來越多的貧礦。然而用低品位的貧礦冶煉是不經濟的。爲了下降冶煉成本，有效地提取礦石中的有用成分，綜合利用國家資源，對從礦山開採出來的礦石，在冶煉以前要進行選礦。

選礦是根據礦石中不一樣礦物的物理、化學性質，把礦石破碎磨細之後，採用重選法、浮選法、磁選法、電選法等方法，將有用礦物與脈石礦物分開，並使各類共生（伴生）的有用礦物儘量相互分離，除去或下降有害雜質，以得到冶煉或其餘工業所需原料的過程。產品中，有用成分富集的稱精礦；無用成分富集的稱爲尾礦；有用成分的含量介於精礦和尾礦之間，需進一步處理的稱中礦。選礦是一個連續的生產過程，由一系列連續的做業所組成，包括準備做業、選別做業、產品處理做業。

• 準備做業：該做業包括破碎和篩分、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，達到單體分爲分選做業作準備。這種準備做業是將物料分紅若干適宜的粒級，爲分選做業作準備。
• 選礦做業：這是選礦過程的關鍵做業（或稱主要做業）。它根據礦物的不一樣性質，採用不一樣的選礦方法，如浮選法、重選法或磁選法等等。
• 產品處理做業：主要包括精礦脫水和尾礦處理。精礦脫水一般由濃縮、過濾、乾燥（有時須要）三個階段組成。尾礦處理一般包括尾礦貯存和尾礦水處理。

選礦過程當中對原礦的各個成分進行分離，除產出有用礦物外，其餘的物質還能夠變廢爲寶，如火力發電廠的廢物粉煤灰，堆放佔地又形成環境污染，是發電廠的一大優患，而把粉煤灰進行選礦處理可生產出鐵礦攢、玻璃微珠和水泥配料等多種有用產品。固然，選礦過程當中，易產生有害氣體，水體污染，固體廢料等環境污染問題也是不容忽視的，須要相對應的進行處理，如選礦廢水經沉澱處理或活性炭吸附等處理達標後再進行排放。

總結

從礦山自動化到數字礦山，再到現在的智慧礦山，數字經濟化時代，有關將來礦山的建設與實現方式並不斷地突飛猛進。智慧礦山，智能勘探，物聯網等新型技術概念的出現正引領傳統礦業加速向綠色、安全、智能、高效方向發展。

2019 年圖撲軟件 HT 加強了基於 WebGL 的 3D GIS 技術在水利、化工和礦山等領域的實施應用，在傳統建模基礎上引入了航拍的傾斜攝影3D建模方案，解決了如化工園區、礦山這種場景面積大，傳統 3dsmax maya 之類工具手工實景建模工做量巨大的問題，經過無人機航拍，加後期數據處理，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。

礦業領域，圖撲 HT 與合做夥伴成功實施了紫金礦業全球多國礦山站點的 3D 可視化綜合運維繫統：

2019 咱們也更新了數百個工業互聯網 2D/3D 可視化案例集，在這裏你能發現許多新奇的實例，也能發掘出不同的工業互聯網：《分享數百個 HT 工業互聯網 2D 3D 可視化應用案例之 2019 篇》，更多行業應用實例能夠參考官網案例連接： https://www.hightopo.com/demos/index.html