张维国 ,葛启发 ,赵 奕 ,温瑞恒

(1.中国恩菲工程技术有限公司,北京 100038;2.北京科技大学土木与环境学院,北京 100083)

0 概述

数字孪生是指以数字化方式创建物理实体的虚拟模型,借助数据模拟物理实体在现实环境中的行为,通过虚实交互反馈、数据融合分析、决策迭代优化等手段,为物理实体增加或扩展新的能力[1]。数字孪生技术为矿山数字化转型和智能化升级提供数据和管控层面的支撑。数字孪生矿山以工业互联网技术的数据感知为基础,充分利用融合通信技术将5G、WiFi6 和物联网等技术,通过现场数据的采集和感知,将矿山行业工艺技术和生产管理知识充分融合,建立大数据和人工智能计算与服务中心,结合边云协同计算与控制,建立矿山可视化物理模型、可验证的仿真模型、可表示的逻辑模型、可计算的数据模型,实现物理矿山实体与数字矿山孪生体之间的虚实映射、实时交互,最终达到矿山生产管控的智能化和无人化,为建设现代矿业提供新思路和新途径。它具有传统仿真技术所不具备的特点,比如实时同步、忠实映射、自学习能力等[2],因此基于数据感知的数字孪生矿山是将来矿山数字化转型和智能系统建设的必然选择。

1 数字孪生技术介绍

数字孪生概念是密歇根大学的Michael Grieves教授在产品全生命周期管理课中提出的“与物理产品等价的虚拟数字化表达”概念[3],他在《几乎完美:通过PLM 驱动创新和精益产品》[6]这本书中引用了其合作……