東華軟件基于數字孿生技術的智能化礦山解決方案是一個高性能、實時、智能、集中式的自動化三維數字孿生控制系統，礦山中各子系統都可能處于相互獨立的狀態，各成體系，維護量大，整體可靠性差，維修、維護困難，信息不能互通，很難從系統的角度對礦山自動化進行統一管理，形成了“信息孤島”現象，現有信息資源無法有效整合，因此建設統一的基于數字孿生技術的智能化礦山系統，使設備工況、控制及環境參數在統一的平臺傳輸和集成，達到遠程駕駛艙管理水平，能對礦山的任何一臺設備設置自動運行模式和遠程控制模式，解決礦山設備互聯度不夠高、信息互通性不夠強、人機交互性不夠好的問題。通過構造數字孿生礦山，不僅能高度逼真地反映礦山設備實體的特征、運行和性能，還能以超現實的形式實現礦山設備狀態監測評估和健康管理。 東華軟件基于數字孿生技術的智能化礦山解決方案采用無縫集成數字孿生（Digital Twin，DT）、SCADA（組態）、GIS（地理信息系統）、3D（三維）、移動訪問APP于一體的第四代自動化和信息化平臺，實現對礦區、建筑和各種設備進行三維展示和遠程監控。基于三維數字孿生環境實現對礦井主要生產環節如：煤流、采、運、洗選篩分等，及供電、通風、排水、壓風、水處理、鍋爐、環保等輔助生產環節的集中監控，實現可靠無人值守運行，有效提高礦井生產效率。另外可將環境監測、束管火災監測、車輛人員定位、調度通信等系統的信息集中于統一的數據庫管理、存檔、檢索。使礦井生產安全可靠，有效地預防和及時處理各種突發事故和自然災害；使礦井各類自動化系統在異構條件下實現信息聯通、共享和聯動；實現全礦井的數據采集、生產調度、經營管理、決策指揮的網絡化、集成化、信息化和智能化。
數字孿生（Digital Twin，DT）是以數字化方式創建物理實體的虛擬模型，通過虛實交互反饋、數據融合分析、決策迭代優化等手段，為礦山提供更加實時、高效、智能的運行和操作服務。數字孿生必須依賴兩個關鍵要素，一是數字信息，二是虛擬孿生。對于礦山而言，創建出一個精確地虛擬智能開采的三維模型，實現礦山智能化生產、管理的高度數字化及模塊化，有助于提升當前礦山的自主感知和優化調控能力。
（1）生產應急調度指揮
東華軟件基于數字孿生技術的智能化礦山解決方案為生產調度人員在礦山調度室遠程監控時提供身臨其境的3D感受，不僅能夠實現礦山井下遠端系統的無人或少人值守，達到減員增效的目的，而且還可以實時了解到生產上的實際情況，當發生應急事故時能夠通過三維數字孿生平臺快速定位報警的設備位置，還能自動聯動附近的攝像頭彈出現場的實時視頻畫面，并通過人員定位系統顯示附近最近的巡檢人員位置，以便生產調度人員及時通知巡檢人員處理現場事故，制止事故的進一步擴大，預防生產設備停機停產事故的發生。
東華軟件基于數字孿生技術的智能化礦山解決方案通過實現礦山物理設備與虛擬設備的同步映射、實時交互及精準服務，可以對礦山設備進行故障診斷，能夠提前發現設備問題，從而保障生產正常進行，并降低設備維護費用。通過使用功能強大的數據挖掘技術來跟蹤實時的關鍵性能指標KPI對設備進行效能分析，能夠減少總體停機時間，降低礦山的生產和經營成本，提升運營效率和增強市場競爭力。
（3）虛擬培訓和事故模擬
將東華軟件基于數字孿生技術的智能化礦山解決方案切換到培訓模式，可以在不停產的情況下，采用3D數字孿生技術對新員工進行培訓，使新員工通過設備和建筑物的三維模型迅速了解設備內部構造、外部環境和設備操作方法，不僅可以加快培訓速度，而且也會避免因為新員工的誤操作所造成的事故。該系統還可以基于數字孿生技術通過礦山事故仿真模擬對員工進行安全培訓及應急演練。
東華軟件基于數字孿生技術的智能化礦山解決方案支持OPC標準，包括OPC（DA，UA，HDA和A/E）和OPC.NET，軟件兼容多種類型的公/私有云平臺部署，如Microsoft Azure、Google Cloud、阿里云、騰訊云等。并且提供多種云平臺的通訊協議如AMQP、MQTT、JSON等，最大限度減少對設備和帶寬的要求，同時確保消息傳輸的可靠性和穩定性。該系統還支持ONVIF協議，可以直接接入視頻監控系統，實現系統軟件與視頻等的雙向報警聯動。軟件平臺還提供OPC、ODBC、BACnet、SNMP、OLEDB、Webservice、REST等成熟的對外數據接口組件，供其他系統直接調用，并支持集成各種關系數據庫功能，如Microsoft SQL、MYSQL、Oracle等，進行多數據源輕松歸檔。集成的子系統包括安全監測系統集成、人員定位系統集成、防沖系統集成、水文地質監測系統集成、地面井下變電所系統集成、水泵集控系統、通風機系統集成、壓風機系統集成、提升系統集成、架空乘人系統集成、主運煤控制系統集成、皮帶系統集成、洗煤廠系統集成、采煤工作面系統集成、掘進工作面系統集成、工業視頻系統集成、雙防系統集成、乳化液泵集成等。
東華軟件基于數字孿生技術的智能化礦山解決方案支持矢量化的實時三維可視化功能，內置數字孿生引擎，可開發出矢量化的可360度隨意縮放、隨意旋轉的三維實時礦山智能化系統，實現生產監控、場景漫游、故障定位、設備巡檢等功能，把生產運營狀況同企業的經營管理策略緊密結合，從而實現礦山的管控一體化。
軟件可對三維畫面能提供信息量更豐富的全景監控場景，支持實時數據驅動的三維動畫，支持任意角度的旋轉，縮放，漫游，定位、巡航等操作，并直接集成現場實時安全生產設備信息，覆蓋整個礦區工業廣場和井下巷道的虛擬仿真、三維漫游功能，使調度人員虛擬地出現在許多監控地點，從而減少值守工作人員，最終實現遠端的無人或少人值守，達到減員增效的目的。
（3）基于AI技術的視頻智能行為分析
東華軟件基于數字孿生技術的智能化礦山解決方案利用人工智能AI技術的視頻智能行為分析系統，還可對進入巷道曠工的行為和工作狀態進行分析。當礦工進入采空區或者盲巷時，或者礦工的操作不符合安全規范時，系統都會及時報警，并通過調度人員的喊話對礦工的行為進行糾正。一旦發現工作狀態異常的人員，系統會立即通過智能化系統通知附近的場巡檢人員，以便及時發現礦工的病狀或者是礦工偷懶的現象。通過AI智能視頻識別監控系統，可以對井下人員進行統計，對設施隱患進行識別，對人員違章進行識別，并且還能實現變電所和泵房的自動巡檢。
東華軟件基于數字孿生技術的智能化礦山解決方案通過融入安全監控、人員定位、應急廣播、車輛定位等多個系統。并將所有接入的系統進行信息共享，實現不同系統不同網絡的數據互通。根據聯動預案，當安全監控系統監測到井下出現異常情況時（如傳感器報警、斷電等），可以及時向人員定位系統，應急廣播、車輛定位等系統發送聯動命令，以通知井下礦工盡快撤離到安全位置。
智能化礦山系統會根據聯動預案，在井下瓦斯超限、斷電等需立即撤人的緊急情況下，及時應急聯動人員定位子系統和應急廣播系統，選擇相關地點的廣播播放音頻信息，音頻可以選擇系統默認消息（如瓦斯超限，請撤出工作面等），也可以自定義音頻信息。
東華軟件基于數字孿生技術的智能化礦山解決方案將透明工作面技術應用于智能化礦山開采，結合礦山綜采工作面開采實際工藝，及時對采煤機進行高精度慣導定位，獲取實時的、高精度的采煤機行進航向、位移等數據信息以及精確的采煤工作面傾角、俯仰采角度等數據信息，實現實時對接聯控采煤機自主記憶截割系統進行采煤機工作運行軌跡的聯動調整以及工作面的直線控制、水平控制及調高控制，實現可視遠程干預，工作面落煤區域無人開采，實現減員增效，加速推進真正意義上的綜合聯采機械自動化，大大提高采煤機聯采工作效率及設備的可靠利用率，降低智能化采煤生產成本。
（6）基于工業互聯網技術的移動APP
領導希望可以隨時隨地查看礦山狀況，調度人員希望可以隨時隨地調度，所有這些需求要求東華軟件基于數字孿生技術的智能化礦山解決方案支持移動客戶端互聯網訪問解決方案，但傳統的工業監控平臺都不具備這種小型智能無線平臺的瘦客戶端功能，因此無法滿足我們隨時隨地對現場生產數據的要求。
Mobile HMI是創新一代的工業領域的HMI/SCADA移動客戶端互聯網訪問解決方案，是一個隨時隨地可以進入應用程序進行遠程監測的系統。利用智慧礦山智能化監控系統的HMI/SCADA平臺服務能力和分析組件，Mobile HMI將SCADA安裝的靈活性發揮到了極致。基于這種能力，加載圖形顯示、查看實時和歷史趨勢、引導資產管理、監視報警等工作。用戶可以在安裝WP、Android、IOS等系統的智能手機或者PAD上，通過Mobile HMI來操作完成，并達到遠程實時監測礦山安全生產的目的。
