近期，在煤炭行业智能化转型的进程中，中国煤科北京华宇取得重大突破。其自主研发的以数字孪生技术为核心的“选煤厂灵境系统”，成功攻克了传统选煤厂面临的依赖二维图纸、依靠经验管理、设备故障响应慢等诸多难题，为选煤行业向高效、智能化、数字化高质量发展注入新动能。目前，该系统已成功落地应用于陕煤柠条塔、神延西湾、国能李家壕等近20座选煤厂，推动选煤厂维护成本大幅降低，引领行业从“经验驱动”向“数据驱动”跨越式升级。

维度困境：二维时代行业发展的局限与挑战

长期以来，我国选煤厂普遍采用二维资料管理模式，难以直观展现厂内复杂的管线分布、设备联动及工艺流程，对一线工人的专业化能力要求高，导致设备运行效率低下，甚至存在安全隐患。据统计，传统模式下的工艺参数调整基本依赖人工经验判断，误差率高达20%；设备重大故障解决耗时较长，跨区域诊断基本无法实现。同时选煤厂安全隐患因数据不联动导致排除时间长，影响正常生产，这些因素都制约着选煤厂生产效率的提升。“二维图纸就像一张‘平面地图’，无法快速反映工艺设备的空间关系及逻辑关系，也不能实时反映运行参数，难以支撑现场的智能化决策。”北京华宇科创中心负责人表示。

“升维”与“数驱”：四大维度重构选煤厂管理新模式

北京华宇积极响应国家发展新质生产力要求，推动高水平科技自立自强，依托企业70余年的煤炭行业先进丰富经验，深化落实中国煤科“1245”总体发展思路，大力实施创新驱动战略，通过研发应用数智技术改造提升传统产业。项目研发团队坚持系统思维和问题导向，从多源模型加载、数模融合、虚实交互及工艺仿真四大方向展开攻关，历时4年成功研发推出行业领先的“选煤厂灵境系统”，构建了全流程智能化解决方案，以数字孪生技术构建选煤厂管理新模式。

轻量化技术，破解加载难题

针对选煤厂三维模型数据量庞大的问题，北京华宇创新性开发了多源三维模型轻量化技术，成功将BIM设计模型、激光点云数据、人工高保真模型无缝融合，实现了3500万面以上场景模型在浏览器端的一次性加载，为全要素、高精度三维场景构建加载提供了技术支撑，打造了一体化且连续、完整的选煤厂高精度虚拟场景。此项技术成功应用于李家壕选煤厂，模型加载速度提升50%，设备巡检效率提升20%。

数据治理，革新管理模式

针对选煤厂数据来源杂、格式多的问题，北京华宇建立了标准化数据治理体系，全面打通生产、管理、设备、监测监控、环境等12类异构数据，引入先进的机器学习算法，提前预测设备故障与生产异常，实现了传统选煤厂“经验判断”到智能化选煤厂“数据决策”的全面革新，大幅提升了选煤厂运营效率，显著降低设备故障和非计划停机风险。在柠条塔选煤厂实际应用中，系统提前12小时预警到破碎机轴承过热故障，避免非计划停机造成生产损失超百万元。

虚实联动，赋能远程协作

系统融合增强现实、虚拟现实等前沿技术，构建虚实联动的孪生模式。借助混合现实设备，远程专家和现场技术人员可在统一时空下，基于完全一致的数据、场景、视频，在虚拟场景和现实场景中协同作业，高效开展设备故障诊断。通过该系统，专家响应时间从原本的几天大幅缩短至数小时内，跨区域协作成本显著减低，有力保障了选煤厂高效稳定运行。

工艺仿真，保障稳定生产

凭借工艺仿真算法，系统对重介分选机、压滤机等关键设备进行高精度建模，结合动力学与机械特性构建仿真算法模型，模拟设备运行状态，同时内置2000余条故障处理预案。通过仿真预演，优化设备运行参数等手段，关键设备故障率下降约20%，生产稳定性显著提升。同时，面对故障，系统可快速匹配预案，为操作人员提供更全面的处理方案，大幅降低人为因素风险，为选煤厂持续生产提供支持。

北京华宇开发的“选煤厂灵境系统”凭借其创新性和实用性，目前已累计获得发明专利4项，软件著作权6项，并主导编制团体标准2项，填补了行业在数字孪生应用领域的空白。该系统作为煤炭行业代表获得2024年中国职工技术协会评选的创新成果特等奖，并于近日在2025年职工技术创新成果交流大会上交流发布。陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司洗选煤运中心主任贾贵明感慨说：“该系统将数字孪生技术与选煤工艺系统深度融合，为选煤厂数字化转型提供了可复制的行业方案，是推动选煤行业智能化升级的重要实践”。

未来图景：从“数据驱动”到“无人化运营”

创新驱动发展，科技引领未来。接下来，中国煤科北京华宇将以“选煤厂灵境系统”为基座，进一步深化技术创新，推动选煤厂向更高阶的智能化迈进。通过集成DeepSeek等先进大模型，构建企业知识图谱及设备自主诊断、工艺参数动态调优等功能，实现“预测-决策-执行”的智能化闭环管理。在虚拟场景中融合人形机器人技术，推动选煤厂向全面无人化转型。北京华宇总经理李志勇表示：“未来几年，我们将持续推动技术创新和场景应用，构建智能化生态体系，为煤炭行业迈向绿色、高效、安全的智能时代贡献华宇力量”。

来源：中国煤炭科工集团