当前，我国已经成为世界最大的掘进机制造基地及应用市场。随着国内城市轨道交通，铁路，公路，水利，市政工程等建设事业的高速度增长，我国掘进机械也迎来了飞速的发展。我国掘进机械行业已经成为国内高端装备制造业和战略性新兴产业重点支持发展产业。

掘进和回采是煤矿生产的重要生产环节，国家的方针是：采掘并重，掘进先行。煤矿巷道的快速掘进是煤矿保证矿井高产稳产的关键技术措施。采掘技术及其装备水平直接关系到煤矿生产的能力和安全。数字孪生智能化是采矿工业高质量发展的核心技术支撑，对于提升采矿安全生产水平、保障矿产稳定供应具有重要意义。智能矿山中很重要一部分即便是装备的智能化，其中掘进工作面的掘进智能化是矿山智慧化的重要基础之一。

掘进机主要用于地下采矿和隧道掘进工作，掘进现场环境恶劣，威胁着现场操作人员的人身安全和身体健康，切掘进效率受到操作人员的经验制约，因此研究掘进机数字孪生系统，远程操作无人化技术具有一定的现实意义，只有实现了单击设备的智能化，进而实现智能化的管理和协同，才能最终实现智慧矿山。

河南兰幻软件技术有限公司关于掘进机数字孪生系统提供如下方案：

掘进机数字孪生系统是一个数据可视化、人机交互、工艺自优化的高逼真采煤工作面三维镜像场景，包括物理工作面、数字工作面和数据信息交互三部分，数字孪生是以数字化方式创建物理实体的虚拟模型，通过虚实交互反馈、数据融合分析、决策迭代优化等手段，为物理实体提供更加实时、高效、智能的运行或操作服务。它通过传感器、数据分析和可视化工具，实时监测和模拟掘进机的运行状态、性能和环境条件。

功能介绍：

1、实时监测

通过传感器收集掘进机的关键参数，如温度、压力、振动等，实时展示在数字模型中，帮助操作人员实时了解并掌握设备状况，入设备出现异常情况，也能够及时进行人为预防。

2、预测性维护

利用数据分析和机器学习算法，预测设备故障和维护需求，提前安排维修，减少停机时间和成本。

3、优化运营

分析掘进机的工作效率和能耗，提供优化建议，以提高生产效率和降低成本，以最高效率和最低能耗优化生产，提高生产量等。

4、培训与模拟

为操作人员和工程师提供虚拟的培训环境，模拟不同工况和故障场景，提高技能水平和应对能力。“掘进机数字孪生系统”还原井下实际环境，对设备工作原理、动作进行仿真。通过软硬件的结合，学员可以在掘进机上、控制中心操作台上模拟操作井下掘进机工作；并且可以在虚拟控制面板上进行掘进流程的操作；

5、远程监控

允许远程管理和控制掘进机，方便专家远程指导和解决问题。掘进机数字孪生系统有助于提高设备可靠性、安全性和效率、为矿山、隧道等领域的掘进作业提供有力支持。

掘进机数字孪生系统，该系统具有掘进机作业的标准性、安全性，场景布置仿真度高，井下生产场景和状态逼真度强，且具有适用于液晶屏和投影的高适用性和高实用性等特点。