現(xiàn)代科技和工業(yè)的發(fā)展對(duì)礦物原料的要求越來越高,直接開采的原礦石往往達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),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(duì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展意義重大。
HT for Web不止自主研發(fā)了強(qiáng)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(jiǎn)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(yùn)用 HT 豐富的 2/3D 組態(tài)搭建出一個(gè)選礦工藝流程可視化。
界面簡(jiǎn)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(shí)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(chǎng)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(jìn)行選擇當(dāng)前頁面語言)
場(chǎng)景模型的加載和渲染需要一定的時(shí)間,為此我們?cè)O(shè)置了加載動(dòng)畫,場(chǎng)景渲染時(shí)間由進(jìn)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(dòng)滾動(dòng))、餅圖、雷達(dá)圖等,有著各自的動(dòng)效演示。
中間的場(chǎng)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(gè)流程。其中使用模型貼圖的 UV 偏移動(dòng)畫模擬了礦料的傳輸過程。場(chǎng)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(chǎng)漫游(場(chǎng)景繞場(chǎng)查看)、濃密機(jī)和球磨機(jī)的啟停動(dòng)畫演示、六種選礦設(shè)備的單獨(dú)查看。
選礦漫游:
選礦工藝動(dòng)畫過程,從礦石破碎到篩分再到磨礦、分級(jí)等一系列作業(yè)的漫游動(dòng)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(dòng)畫默認(rèn)停留 5s,然后進(jìn)到下一步動(dòng)畫,我們也可以通過點(diǎn)擊控制欄按鈕來控制動(dòng)畫播放。
關(guān)閉:結(jié)束選礦漫游動(dòng)畫,返回頁面初始化視角
上一步:運(yùn)行上一步動(dòng)畫過程
下一步:運(yùn)行下一步動(dòng)畫過程
暫停:停止當(dāng)前動(dòng)畫,通過點(diǎn)擊【上一步】【下一步】繼續(xù)動(dòng)畫
5s 計(jì)時(shí)條:畫面停留時(shí)間計(jì)時(shí)
全場(chǎng)漫游:
通過改變視角繞場(chǎng)一周來瀏覽場(chǎng)景。(可通過點(diǎn)擊視角復(fù)位按鈕停止動(dòng)畫)。
濃密機(jī)和球磨機(jī)啟停:
通過修改每秒鐘模型旋轉(zhuǎn)的角度大小從而達(dá)到機(jī)器設(shè)備緩慢停止或緩慢啟動(dòng)的動(dòng)畫效果。
設(shè)備查看:
默認(rèn)提供了六種機(jī)器設(shè)備的查看,通過上邊單選按鈕組來進(jìn)行選擇查看,在選中某個(gè)設(shè)備后,場(chǎng)景會(huì)虛化其他所有設(shè)備,并且將視角拉近至所選設(shè)備,并會(huì)在右側(cè)彈出設(shè)備介紹面板。
退出查看:點(diǎn)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(chǎng)景所有模型。
介紹面板動(dòng)效分析:面板屬于場(chǎng)景中的一個(gè) billboard 3D 公告板圖元,動(dòng)效的實(shí)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(diǎn)擊返回初始化頁面時(shí)的視角。
實(shí)現(xiàn)價(jià)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(chǔ)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(jì)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(duì)從礦山開采出來的礦石,在冶煉之前要進(jìn)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(xì)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(jìn)一步處理的稱中礦。選礦是一個(gè)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(zhǔn)備作業(yè)、選別作業(yè)、產(chǎn)品處理作業(yè)。
準(zhǔn)備作業(yè):該作業(yè)包括破碎和篩分、磨礦和分級(jí)。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(dá)到單體分為分選作業(yè)做準(zhǔn)備。這種準(zhǔn)備作業(yè)是將物料分成若干適宜的粒級(jí),為分選作業(yè)做準(zhǔn)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(shí)需要)三個(gè)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(duì)原礦的各個(gè)成分進(jìn)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(jìn)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(duì)應(yīng)的進(jìn)行處理,如選礦廢水經(jīng)沉淀處理或活性炭吸附等處理達(dá)標(biāo)后再進(jìn)行排放。
總結(jié)
從礦山自動(dòng)化到數(shù)字礦山,再到如今的智慧礦山,數(shù)字經(jīng)濟(jì)化時(shí)代,有關(guān)未來礦山建設(shè)與實(shí)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(jí)的主要途徑是大數(shù)據(jù),人工智能,云計(jì)算,移動(dòng)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(qiáng)了基于 WebGL的 3D GIS 技術(shù)在水利、化工和礦山等領(lǐng)域的實(shí)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(chǎng)景面積大,傳統(tǒng) 3dsmax maya 之類工具手工實(shí)景建模工作量巨大的問題,通過無人機(jī)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(shí)施了紫金礦業(yè)全球多國礦山站點(diǎn)的 3D 可視化綜合運(yùn)維系統(tǒng):
2019年我們也更新了數(shù)百個(gè)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(shí)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(gè) 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(shí)例可以點(diǎn)擊“