越是探險小說青睞的地方，如沙海、邊疆，深山、老林，往往也是地質工作者考察、勘探，開礦、建設的熱土。
比如大興安嶺很多山巒疊嶂、人跡罕至的地區，小說家往往將其描繪得充滿神秘色彩——幽暗深邃的山洞、遠古洪荒的寶藏、似真似幻的傳說……其實，寶藏確實有，但勘探、開采可比小說中的探險故事更為艱難。
在大興安嶺伊勒呼里山南麓的“岔路口”，就有一座世界級的鉬多金屬礦區。礦區位于五月飄雪九月降霜的“高寒禁區”，河流縱橫交錯匯入嫩江，森林密布、峽谷崎嶇，一直到21世紀初，這里都是全國主要成礦區中少有的“處女地”。
也正因為本是人跡罕至的“處女地”，當探明這里有著遠景儲量達500萬噸、規模全球前列的鉬礦時，如何借助數字化技術，將其建設成為世界先進水平的礦山就成為一道難題。
作為新建礦山，如何開發一套基于礦山信息模型的礦山設計、管理與決策系統，實現礦山全生命周期安全綠色持續發展?面對儲量大但組成元素品位相對較低的現實，如何降低項目建設風險，根據市場變化、技術進步確定最佳邊界品位?
這些問題，需要基于三維地質信息建立更加全面的礦山數字化系統，并分版塊予以專項針對性處理。而迪邁科技深耕礦山信息化智能化，2004年創業至今的十八年來，迪邁科技已經從DiMine軟件平臺開始，圍繞資源開采數字化、生產作業智能化、生產管理智慧化、安全監管智慧化四大板塊已經構建了數十種軟件平臺、決策管理系統、解決方案，如采掘計劃編制系統(iSched)、露天配礦系統(iBlende)、地下礦智能調度系統(OpDispatch)、生產執行系統(iMes)、工業物聯網裝置與系統、井下無人駕駛系統等。
迪邁科技開發如此廣泛的產品線，動力來自哪里?更全的產品矩陣如何幫助客戶降本增效?在工業軟件國產化浪潮下，礦山數字化與智能開采方案未來又有著怎樣的想象空間?
客戶需要更全的產品線服務
前不久，迪邁科技作為獨家投資方，參與了新型激光雷達技術應用服務商空維激光的天使輪融資。據了解，空維激光擁有激光感知與處理、點云三維建模技術，能夠利用新型激光雷達為傳統工業、礦山、交通等行業提供智能化改造方案，以及低速自動駕駛相關的技術服務應用。
以三維礦業軟件平臺起步的迪邁科技，邁入上游激光雷達產業，有著產業鏈協同推進的考量。
一方面，這是為了實現軟件平臺與硬件深度綁定、保持數據一致性等技術性要求。
傳統的礦山生產過程是以二維平面圖和剖面圖來表示礦體形態及賦存狀態等，這種方式直到20世紀90年代才開始有所改變。當時，隨著地質統計學、計算機圖形學和三維可視化技術的發展，利用計算機進行三維建模、生成采礦單體設計模型已經成為新的研究方向。
礦山生產系統概述圖
基于三維礦業軟件平臺技術上的深厚積累和多個客戶的落地應用，迪邁科技更了解礦區三維建模需要怎樣的優化——要想對整個礦區探測區域進行全面了解與控制，需要獲取完整的三維點云數據，也需要硬件探測裝備與軟件平臺的協同。
從具體操作來看：首先，激光雷達掃描儀將不同控制點上的數據進行精確匯總，統一到一個坐標體系中;其次，迪邁軟件平臺的算法將大量掃描到的數據進行拼接處理，進一步形成高仿真度的三維影像，能夠直觀揭示工程的空間形態。這將為實現資源開采量、采礦損失率、貧化率等指標提供依據。
匯集掃描數據、生成整體三維建模的過程看似簡單，背后算法卻十分復雜。如何確立輪廓拼接中輪廓線之間的對應關系?相鄰層面輪廓性狀差異較大時，如何適時采用“體數據等值面法”等新算法?井巷工程建模如何構建局部坐標系到空間坐標系的變換矩陣?
這些軟件層面的問題，也同樣考驗礦山數字化、智能化企業的核心研發能力。只有長期積累，企業才能具有足夠多的“Know-how”知識解決上述問題。
另一方面，從早期的礦山機械化、自動化到礦山數字化、智能化，滿足客戶多元化需求，不僅需要硬件裝備和軟件平臺的一致性，也需要智能礦山方案解決商能夠提供一攬子方案，提供更全的產品線。
要促進生產技術協同作業流程化和規范化，就需要生產技術協同平臺;要確保生產管理中各項數據的及時性與共享性，實現實時監控與異常預警，就需要生產管理平臺;要保障現場作業人員安全，實現實時定位，就需要智能開采裝備與安全系統;實現數據集成、直觀呈現，就需要三維可視化管控平臺等等。
因此，圍繞礦山生產業務流和數據流，從生產技術、生產管理到過程管控、安全環保，就需要作為技術方案解決商的迪邁科技提供覆蓋全要素、貫穿全流程的智能礦山建設方案。在礦山全生命周期內，覆蓋從鉆孔編錄、數據解譯到地質模型構建、露天和地下采礦設計，從生產計劃和開采進度管理、礦井通風解算與優化到尾礦庫和復墾設計等多個方面。此外，還需要通過物聯網、WiFi6、光纖等礦邊感知傳輸的“神經網絡”，將礦山各環節的傳感器等感知設備融為一體，分層建設感知層、傳輸層、分析層和應用層，將礦山環境、設備及人員實時聯結，從而為礦級領導綜合決策、集群調度與控制提供參考。
迪邁科技三維可視化示意圖
智能采礦不是智能制造，智能采礦有其獨特性和復雜性。
首先，智能制造主要應用于制造業，是在環境標準化的大廠房中進行作業，作業場所固定，工藝流程相對不變;而智能采礦是在復雜礦山環境下開采礦產資源和生產礦物質，很可能地處偏遠山區，作業場所不固定，其中非煤礦山作業環境尤其復雜。這就需要根據賦存狀況和開采條件調整生產、進行技術改造。
其次，智能采礦發生于社會整體產業鏈的最前端，據統計礦業的后續產業拉動效應高達1∶80。特別是非煤礦山，往往具有更長的下游工業產業鏈，如石英礦可同步建設光伏玻璃、新能源材料等工業項目;方解石礦可以發展精深加工產業，生產高附加值的超細粉體、表面改性活性重質碳酸鈣等產品;水泥用灰巖礦則可以向下游延伸布局水泥生產企業，服務地方經濟發展需求。這就更需要通過IT&OT深度融合，將非煤礦山傳統采礦工藝與現代信息技術相互滲透，通過上游智能采礦、下游智能制造實現上下游產業鏈之間的協同配合。
第三，智能采礦更需要云邊端協同發展。礦區面積及周邊直接受影響環境面積往往高達幾十平方公里，地下深井更是會深達1000米以上。特別是露天非煤礦山山面臨的高陡邊坡穩定性，深井非煤礦山面臨的高應力、高地壓、高地溫等問題，更需要智能開采設備的參與。由于礦區面積大、地質條件復雜，智能開采設備也需要具有主動感知能力，通過云邊協同，遇到特殊情況時，既可以由云端高算力系統依據生產大數據進行決策，也能讓智能開采設備當場自主處置，從而降低信息傳輸時延，及時解決突發問題。
總之，智能礦山建設與運維、運營是個系統工程，牽涉面更多。將現代化、自動化、遙控以及通訊數字化等眾多高科技應用集合在礦山作業環境，就需要在系統底層就統一接口和協議標準，并且在部署之后可以不斷迭代，構建繁榮的智能礦山生態體系。
智能采礦、礦山數字化并不僅僅將龐大的礦山開采、運輸、銷售各系統看作大量的流動數據，還會在數據之外有其他考量?！敖当驹鲂А?，并不是指礦石開采量的單向增長，大宗礦石生產還需要考慮期貨市場、全球需求的波動，這更考驗礦山生產中基于數字化、信息化手段的“微調”能力，從而實現價值與價格、市場乃至國家需求的統一。
迪邁科技也正是在為客戶服務的過程中，順著客戶需求如地質探測與建模、深井災害防治、智能化掘進與開采等一直做下來，步步到位，逐漸形成完整的數字礦山與智能開采產品體系及專業化與標準化服務。
智能礦山運營平臺如何賦能礦山企業
對于礦山企業來說，引進單個或者多個智能化裝備的嘗試很早就在進行，但單一裝備智能化與整個礦山的智能化并不等同。僅有單個智能裝備或眾多不同廠商子系統組成的智能化礦山大系統，都容易出現數據孤島、系統割裂的問題。
數據孤島的現象并不是最近十余年才出現，早在20世紀80年代中期，我國引進了一批國外的采礦軟件，這些軟件不僅存在通用性差、年費高等缺點，而且往往只聚焦于某一個問題，導致數據集中于少數環節，難以為其他環節所用。
20世紀90年代初，中南大學也開發出DM&MCAD軟件系統，該系統可以完成地質鉆孔、地質圖形的計算機輔助設計，但限于當時的有限條件，僅被用于計算機繪制地質平面圖、剖面圖以及采礦工程設計圖等，可以解決局部問題，但更長鏈條的數據交換與共享、更具通用性的擴展接口、各系統間的高效耦合，就難以做到。
英國的DataMine軟件，澳大利亞的Surpac、Micromine、Vulcan軟件，加拿大的MinCAD軟件等也能為智能礦山三維建模、生產管理計劃編制提供便利。
Surpac自從1981年開發出第一個版本以來，已經成為全球最受歡迎的地質和礦業規劃軟件之一，不僅占據澳大利亞礦業軟件市場份額的半壁江山，在全球 120 多個國家/地區為露天和地下作業及勘探項目提供支持，擁有超過5000個軟件授權用戶。
但國外礦業以大礦富礦為主，國內則高品位礦山比例較少，礦山環境和客戶需求更加復雜，導致國外軟件在適配國內實際需求上存在問題。迪邁科技當前在多類型非煤礦山上的快速落地應用，就非常類似Surpac從澳大利亞市場成長為全球巨頭的快速發展期。
特別是在非煤礦山數字化與智能開采領域，由于礦物形成原理與煤礦不同，非煤礦床成礦物質主要來源于地殼本身，超大規模、超深井地下礦山以及高陡邊坡露天礦山更多，地質條件復雜多變，頂板事故、車輛事故、燃燒爆炸事故時有發生，礦山數字化與智能開采解決方案也更加復雜，需要具有深厚行業經驗積累的企業才能提供完整成熟的解決方案。
目前行業廠商針對煤礦智能化的解決方案較為成熟，但在非煤礦山數字化與智能開采領域，擁有成熟積累的只有迪邁科技等少數企業。而非煤礦山越復雜，實際上也意味著其數字化與智能開采的市場空間會比煤礦更大。據億歐智庫《2022中國智能礦山產業發展白皮書》，2021年中國非煤礦山總數超過3萬座，非煤礦山數字化和智能開采業務需求快速增長，預測2019到2025年年復合增長率將達到10.8%，增速超過煤礦，2025年非煤礦山數字化與智能開采市場規模將達到5869億元。
礦山數字化與智能開采平臺，不是ERP、PLM、CRM等概念的簡單疊加，而是能夠采用現代信息技術、5G、WiFi6等新一代無線通訊技術、數據庫技術、傳感器網絡技術等技術，在三維尺度對礦山生產、經營與管理的各個環節與生產要素實現網絡化、數字化、模型化、可視化、集成化和科學化管理。
基于眾多新技術，也讓礦山上層的生產、經營、管理等業務系統，與位于開采末端的各類檢測裝備、開采裝備、輔助設備之間建立了類似神經網絡的深度聯系，形成了迪邁科技稱之為“礦邊智能”的裝備智能化支撐系統、集群調度賦能系統、環境融合感知與綜合決策系統。
通過貫通聯系各子系統軟件平臺、各類感知硬件而形成的“礦邊智能”，就能夠幫助礦山企業在制定智能化方案時具備更多自由靈活的選擇。
比如在礦區能源開采運輸中，礦卡是礦石轉運中最為重要的工具之一，隨著礦山數字化與智能開采節奏加快，無人礦卡也成為各大礦山企業采購的重要裝備。礦區的作業流程涵蓋勘探、采掘、運輸、裝卸，但無人礦卡子系統一般僅集中于運輸環節。
礦卡無人駕駛系統與挖掘機、推土機等采掘系統如何配合，無人礦卡與有人礦卡如何協作，車路之間如何協同，在特殊礦區如金屬礦石電磁特性影響毫米波雷達情況下，如何借助與其他系統通信實現礦卡精準導航等，這些都是礦山企業面臨的非單一系統問題。
而迪邁科技包括四大板塊的智能礦山軟件平臺，不僅在平臺層解決了許多關鍵技術問題，也為其他子系統的開發提供技術保證和平臺支持，讓其他專業功能模塊、子系統、解決方案提供商無需為系統割裂而犯難，讓礦山企業只需把重點放到自己所從事的專業業務的實現和優化上，子系統之間的協同、數據的流轉、基于規則的校驗、過程的驅動等就可以交給平臺層負責。
數字化礦山智能管控系統
這也并非一家企業要做所有事情，而是涵養出更繁榮的礦山數字化與智能開采生態，讓更多企業有機會進入，共同為礦山提供所需的解決方案。
針對露天礦區的無人礦卡，迪邁科技主要在礦邊賦能，提供第三代卡調系統，與希迪智駕、伯雷科技、路凱智行等國內多家企業合作，為客戶提供更為完整的無人礦卡解決方案;在井下采礦環節，迪邁科技也自主打造了無人鏟運機等解決方案，完整覆蓋礦石流運移的智能化。
據了解，云南普朗銅礦在2012年就采用了迪邁軟件系統對礦山地表、巖體和礦體進行建模。在迪邁科技布局礦區無人駕駛業務之后，也在普朗銅礦部署了井下無人駕駛解決方案，并入圍工信部認證的礦山領域機器人應用優秀場景，這也正是軟件平臺與硬件產品深度結合的典型案例。
迪邁核心競爭力如何構建
礦山智能系統層面的運作安全，歸根到底還是為了礦山的安全。
據國家礦山安監局數據，2021年，中國礦山共發生事故356起、死亡503人。礦山智能化轉型始終強調“減員增效”，其實減員的第一目的并不是增效，而是減少人員安全隱患，實現安全生產運營目標。
迪邁科技調研數據顯示，近50年來我國礦山累計傷亡總人數超50萬，工傷死亡率為8.1人/10萬人，是澳大利亞的20倍。另外，中國礦山目前50歲以上的員工占比將近50%，隨人員老齡化加劇，未來必然會出現員工缺口。借助先進技術實現時間序列上的“減員增效”，其實不是有些人誤解的讓現在的工人失業，而是提前堵上未來的缺口。
迪邁科技微震監測系統
在利用先進技術提高礦山安全上，國家安全監管總局在2010年10月就印發《金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統”安裝使用和監督檢查暫行規定》，提出地下礦山要建設安全避險“六大系統”，即監測監控系統、井下人員定位系統、緊急避險系統、壓風自救系統、供水施救系統和通信聯絡系統。
大部分礦山都依據政策建設了“六大系統”的硬件基礎，但是對于這些系統中產生的數據，很多礦山想進行有效的應用卻缺乏工具與支持，僅將數據進行簡單的統計匯總，無法與礦山的生產管理系統融合。
當然，要想將監測數據用于實時生產調控，也需要調度平臺有能力對數據進行分析。但當前很多礦業軟件，往往有著自己側重的功能點，如三維可視化、儲量估算、開釆設計、計劃編制等功能模塊，細分領域內做到了專業，但難以統攬礦山地物、生產、管理、監測等多類型信息，為礦山管理者在礦體邊界圈定、資源儲量動態管理等方面提供決策依據。
要想更好地利用檢測數據，使之與采礦智能化(穿孔、裝藥、鏟裝、露天\井下無軌無人駕駛)、選礦智能化(儀器\儀表智能聯動控制、專家系統)、生產過程輔助系統智能化(供風、預熱、排水、通風、充填、提升聯動智能控制)等方方面面聯動，就需要先進理論與方法的指導。
“平行控制理論”作為一種分析復雜現實系統的方法，非常適合指導在智能化礦山建設中同步建設、協同驅動礦山的物理世界和信息世界。通過將復雜系統劃分為諸多子系統，借助人工智能方法和數據建模技術，建立與現實生產子系統相對應的人工虛擬系統，并對人工虛擬子系統進行分析、預測、評價及調節，來完成對實際系統的調配。
不同于行業企業往往將平行系統理論予以包裝推出酷炫的新概念——如行業近年來流行平行駕駛系統、平行礦山系統等，迪邁科技既重視理論指導，也在實踐中清楚地認識到理論尚存在的不足。
