文章详细-中国菲恩李少辉高工：矿山工程数字化交付平台建设与应用

　　针对矿山工程数字化转型中面临的数据碎片化、系统割裂及标准不统一等问题，提出了基于矿山信息模型的数字化交付平台架构与实施路径。通过构建工程对象编码体系和多源数据融合机制，建立覆盖设计-建设-运维全生命周期的数据资产交付体系。分析了矿山工程数字化交付的实施路径，自主研发的MIM.CoPlat 协同交付平台具有交付基础数字化管理、多源交付物数字化协同以及基于交付数据的数字化扩展应用等核心功能。平台已服务价值链延伸，设计咨询升级，降低数字化项目全生命周期成本，增强企业竞争力和数字化品牌溢价具有重要意义。

　　文章来源：《智能矿山》2026年第2期“学术园地”栏目

　　作者简介：李少辉，高级工程师，现任中国恩菲工程技术有限公司矿业信息化协同创新中心研发创新部主任，主要从事数字矿山、智能矿山的相关研究工作。E-mail：lishaohui@enfi.com.cn

　　作者单位：北京科技大学；中国恩菲工程技术有限公司

　　引用格式：李少辉.矿山工程数字化交付平台[J].智能矿山，2026，7（2）：88-94.

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　　当前，矿山工程数字化转型正从局部技术应用向全产业链协同推进，物联网、人工智能、数字孪生等技术在地质建模、设备管控及生产调度等方面得到深入应用，但数据碎片化、系统割裂、标准不统一等问题仍制约效率提升。

　　随着浅层资源枯竭和环保政策趋严，行业亟须通过数字化、智能化技术，实现精准开采、安全风险预控和碳排放优化，构建安全、高效、绿色的矿业新模式，全要素数据融合与跨阶段多方协同形成矿山数字孪生体系，是矿业数字化转型的重要发展趋势。

　　在此背景下，建立矿山信息模型（MIM），实施全过程数字化交付成为关键突破点，通过统一数据标准与全生命周期信息集成，打通设计、建设与运营的数据流通壁垒，为智能决策、低碳运维提供核心支撑。

　　矿山工程数字化交付构建工程项目静态数据资产，是从源头建设数字矿山、智能矿山的重要途径，是推动工程全过程数字化转型、智能化升级的关键手段，也是设计企业向运营业务拓展和转型的重要纽带。数字化交付平台是支撑交付过程和交付数据应用的重要载体。

　　传统模式下，工程设计建设的交付信息多为纸质化、离散化数据，不利于建设数字化工厂。交付物数据格式多样、各系统各流程之间数据孤岛众多，设计建设数据间缺乏关联，数据查询和修改成本高，缺少数字化交付平台支撑。目前矿山工程的数字化交付模式仍处于初级阶段，亟须建立集中统一、高效协同的工程全过程数字化交付平台。

　　数字化交付的价值内涵

　　矿山工程数字化交付本质是从“文档交付”到“数据资产交付”的范式升级，为智能矿山建设提供底层支撑。《石油化工工程数字化交付标准》（GB/T 51296—2018）将数字化交付定义为以工厂对象为核心，对工程项目建设阶段产生的静态信息进行数字化创建直至移交的工作过程。数字化交付涵盖了工程项目设计、采购、施工、运维等各阶段的全生命周期数据、文档、模型及关联关系。与传统以纸质介质为主体的交付方式最根本的区别在于，数字化交付通过数字化集成平台，以标准数据格式提交给业主相关设计建设成果。数字化交付的价值内涵包括5个方面。

　　（1）全生命周期覆盖：贯穿工程设计、建设、生产运维各阶段，打破传统分段式信息割裂。

　　（2）多维度信息集成：融合几何模型、属性信息、文档资料等多源数据。

　　（3）标准化与互操作性：基于统一数据标准和格式，确保跨系统、跨阶段的数据互通。

　　（4）动态可扩展性：支持数据实时更新与历史追溯，为数字孪生、智能运维提供基础。

　　（5）协同与价值复用：通过数字化资产移交，降低运维成本，提升工程全链条协同效率。

　　数字化交付实施路径

　　构建以工程对象为核心的属性化、参数化、可视化的交付体系，结构化处理工程设计产生的数据，创建以工程对象为核心的网状关系数据库，并存储于工程数据中心。通过统一的数据接口实现数据交付，为业主提供坚实可靠的工程基础数据，构建数字矿山的静态数据资产。

　　数字化交付内容涵盖数据、文档、三维模型及与工程对象的关联关系。建立数字化交付统一规定，包括工程对象的分类和属性定义、工程对象编码体系以及数据格式、模型深度等标准。构建数字化交付平台，作为工程项目设计、建设阶段以及运维阶段的大数据信息管理系统，具备系统管理、交付基础、信息采集、信息处理、信息移交、信息查询、信息浏览和数据应用等核心功能。数字化交付总体流程如图1所示。

　　图1 数字化交付总体流程

　　2.1 数字化交付流程

　　数字化交付过程主要包括数字化交付工作准备、建立数字化交付统一规定、构建与配置数字化交付平台、项目交付数据处理、交付数据验收及交付数据应用规划等内容。典型项目的数字化交付工作流程如图2所示。

　　图2 典型项目的数字化交付工作流程

　　2.2 数字化交付统一规定

　　数字化交付是对以纸质文件为主导的传统交付模式的革新，交付内容为提供传统交付物的数字化、数字化载体和工具。数字化交付内容涵盖建设单位、施工单位、设备供货商在工厂建设/运营阶段产生的海量数据信息，以及设计单位的各类专业设计资料（包括图纸和三维模型），建立资料与工程对象之间的关联关系。为此，必须制定数字化交付的统一规定，确保数字化交付工作的顺利推进。

　　（1）数字化交付实施方案规定

　　明确项目交付目标，界定参与方的组织机构、工作范围及职责；遵循相关法规与标准；规范交付信息的组织、存储及交付方式；确立验收标准；制定质量管理方案及交付流程。

　　（2）矿山工程对象分类及属性规定

　　依据功能或结构等特征对工程对象进行分类，确保同类别工程对象具备相同的属性定义。属性涵盖工程对象类的典型特征，实行分组管理并设定交付级别。

　　（3）工程对象编码规定

　　工程对象编码规定中明确编码规则，确保工程编码的唯一性，满足快速检索和定位的需求。

　　（4）文档命名及编码规定

　　文档编码唯一性，满足快速检索和定位的要求。为适应数字化交付平台的文档解析需求，通常会对文档格式和版本信息作出规定。

　　（5）属性数据交付内容规定

　　明确项目属性数据的交付内容，统一工程属性数据的录入标准，确保各参建方提交的工程属性数据保持一致。

　　（6）三维模型交付内容规定

　　制定三维模型的交付范围及内容深度，确保三维模型信息与其他交付的数据、文档信息相一致。交付的三维模型需满足在交付平台上正确读取和显示的要求，并采用统一的坐标系和坐标原点。

　　（7）质量审核与验收规定

　　数据接收方依据移交清单和移交方案对移交信息进行验收，包括核查数据完整性、工厂对象与信息间的关联关系准确性，以及交付信息与实体的相符性，并出具验收报告。

　　数字化交付平台架构

　　中国恩菲工程技术有限公司基于矿山行业知识和相关工程实施经验，自主研发了面向矿山工程的MIM.CoPlat协同交付平台，支持对工程项目建设全过程数据进行采集、整理、关联，实现统一管理和共享使用，依据国际国内相关标准进行工程文档、图纸、三维模型、数据和机理模型的协同交付，通过信息集成和共享，从源头实现了工程数据的资产化管理和一站式查询，并基于交付数据进行分析应用，为数字智能矿山/工厂建设奠定数据基础，提高工程建设项目协同管控效率，降低数字矿山/工厂的建设成本。

　　平台采用前后端分离架构，独立开发，支持微服务开发模式。前端以Vue3+Vite为主技术，AntdV为UI界面框架。后端SpringBoot3为基础，MybatisPlus为数据操作框架，Redis为缓存框架。Maven多模块管理，插件化开发，方便安装、卸载、升级，降低耦合。业务模块与API抽离，模块之间便捷引用。

　　平台数据架构采用多模态融合设计，全面支持结构化、时序、流式、文档及接口数据等多源异构数据的集成与管理。通过构建分层式数据接入框架，平台内置工业协议转换中间件，兼容Modbus、OPC UA等20余种工业通信协议，实现设备数据到统一信息模型的标准化映射。

　　（1）在数据存储层面，平台采用混合数据库架构，支持MySQL、Oracle等国际主流关系型数据库，且深度适配达梦、人大金仓等国产数据库，通过JDBC连接池优化与动态线程分配算法提升访问效率。

　　（2）数据操作框架基于MybatisPlus进行扩展开发，集成动态SQL生成、多租户隔离及性能监控模块，配合Redis多级缓存体系与随机过期策略，应对高并发场景下的数据访问需求。

　　（3）同步集成OpenTSDB时序数据库与MongoDB文档引擎，针对工业时序数据开发Delta-of-Delta压缩算法，使存储效率提升40%，并构建流式数据处理管道，依托Flink框架实现复杂事件分析与实时计算。

　　（4）在国产化适配与安全增强方面，构建自主可控的数据生态体系，通过数据库方言转换器实现跨平台SQL语法自动适配，对南大通用、瀚高等国产数据库实施存储引擎优化与异步刷盘机制，使I/O等待降低60%。

　　（5）数据安全层面集成国密SM4算法实现透明加密。

　　数字化交付平台安全特性

　　（1）权限控制体系

　　平台采用细粒度权限管理模式，支持预览/下载/创建/修改/删除/授权6种权限类型，可针对文件/文件夹对工作组或个人授权。建立增强RBAC模型，支持按钮级授权、接口独立授权、数据范围配置，集成SaToken框架实现多种认证方式包括登录认证/单点登录/OAuth2.0/三方登录等，采用双重鉴权机制，路由拦截结合注解式接口鉴权。

　　（2）数据安全保护

　　加密传输采用HTTPS协议+国密算法（SM2/SM3/SM4）加密敏感数据。

　　数据防护支持动态添加文本/图像水印；敏感配置加密存储，严格限制内网访问；防数据篡改，操作日志SM2完整性保护；备份机制采用定时增量备份，支持异常情况数据恢复。

　　（3）系统防护机制

　　访问控制采用登录超时自动退出及最大并发数控制。攻击防御措施包括内置防护，SQL注入/XSS跨站脚本攻击拦截；请求管控采用限流防抖+防重复提交；日志审计可完整记录用户操作日志，满足安全审计要求。

　　（4）开发与测试安全

　　安全开发规范遵循《代码安全编写规范》，覆盖输入验证/会话管理/错误处理等。代码审计使用管理平台定期开展代码审查，测试验证采用TFS管理测试案例与BUG，上线前安全扫描涵盖程序安全、密码策略、漏洞检测等内容。

　　（5）物理与网络架构

　　平台支持内外网物理隔离。符合等保2.0要求，涵盖安全通信网络、边界防护体系、入侵检测防御。

　　数字化交付平台功能

　　数字化交付平台核心功能包括交付基础管理、关联关系管理、多源交付物数字化协同、图纸模型轻量化浏览、数据关联查询、基于交付数据的扩展应用开发等。满足国家及行业标准对数字化交付平台的功能和技术要求，与AVEVA AIM、海克斯康SmartPlant Foundation、达美盛PIMCenter Handover等国内外同类数字化交付平台相比，在图纸对比、模型集成、可视化浏览与协同、细粒度权限管理、可控性分享链接、移动端支持、信创环境适配，标准化数据接口、平台应用延伸等方面特色突出。数字化交付平台技术路线如图3所示。

　　图3 数字化交付平台技术路线

　　5.1 交付基础数字化管理

　　（1）交付标准管理

　　负责配置工程类库、属性表、编码规则、专业文档类型及工程分解结构，内置符合行业标准的类库模板。提供针对矿山、选矿厂、有色冶炼工厂等行业的标准化模板，同时可根据项目需求进行灵活配置。交付基础管理功能界面如图4所示。

　　图4 交付基础管理功能界面

　　（2）交付过程管理

　　制定交付计划，分配交付任务并进行流程管理，监控交付进度并实施预警机制，对交付物进行分类统计。提供包括信息集成、交付模板、文件上传在内的多样化交付方式。

　　（3）数据智能关联

　　以工程对象为核心，依托工程对象编码，构建三维模型、图纸、数据、文档间的关联关系，并通过信息集成、数据图表、知识图谱等多种形式呈现。

　　（4）数据校验

　　支持自定义数据校验规则，基于交付基础信息进行校验，并生成详细的校验报告。对工厂对象的必要信息、文档编号、属性数据的合规性、完整性、准确性和一致性进行全面分析校验。

　　（5）关联查询

　　具备通过多种信息组织方式对工程对象进行关联查询的功能，能够通过对象编号迅速定位并获取与之相关的数据、文档及三维模型等信息。

　　5.2 多源交付物数字化协同

　　（1）图纸模型在线浏览

　　提供web端模型浏览功能，兼容AutoCAD、Revit、Bentley、PDMS、SketchUp、SolidWorks等主流设计软件，兼容IFC、NWD、FBX、DAE、OBJ、3DS等通用模型格式，兼容倾斜摄影模型格式，提供模型分级加载模式，提供视点、旋转、缩放、剖切、漫游、测量、抽离、虚化、批注等浏览工具，模型浏览功能界面如图5所示。

　　图5 模型浏览功能界面

　　（2）模型属性检索

　　提供模型结构树解析与属性查询服务，实现对海量MIM数据（包括构件、空间、视图等信息）的云端结构化存储。具备模型编号检索能力，并支持交互式查询操作。

　　（3）版本控制

　　自动维护图纸模型版本更新，确保项目团队随时获取最新资料，同时完整保存历史版本记录，便于文档追溯与历史信息查阅。

　　（4）智能P&ID与三维联动

　　基于设备位号实现图纸与三维模型构件的智能匹配与联动交互。三维模型可关联工程文档数据，实现可视化数据归档与快速检索。

　　（5）多专业模型整合

　　支持跨专业、跨平台设计模型的集成管理，可通过链接或空间位置关系进行整合，并允许自定义文件组织结构。

　　（6）图纸比对分析

　　提供dwg/dxf格式图纸的分层查看与内容检索功能，完整保留原始图元数据。支持版本间差异比对，自动识别新增、删除和修改内容，并生成变更明细报告。

　　（7）便捷分享

　　支持通过网页链接快速分享图纸模型，同时提供二维码生成功能，便于移动端扫码查看图纸及相关模型。

　　（8）统一文档管理

　　实现项目全周期文档、图纸、模型等数据的云端集中存储，支持灵活的文档分类管理方案。

　　（9）精细化权限控制

　　提供浏览、下载、创建、修改、删除、授权六种权限级别，支持任意文件夹层级的权限配置，确保文档数据安全。

　　（10）在线文档预览

　　支持主流文件格式（包括压缩包、图像、视频、PDF、Office、WPS等）的浏览器端原生渲染，无需下载即可查看。

　　（11）文档安全保护

　　提供防复制预览、数字水印等多种安全查看模式，保障文档信息安全。

　　（12）协同审阅功能

　　支持在图纸、模型及各类文档（PDF/Office等）中添加批注，允许多用户参与批注讨论，实现可视化问题跟踪与协作解决。

　　5.3 基于交付数据的数字化扩展应用

　　（1）开放接口

　　配备了开放的标准接口和成熟的对外服务引擎，兼容主流的工程设计软件和项目管理软件，可与现有系统（如OA、ERP等）无缝对接，实现了工程建设阶段的数字化管理与运维期数字工厂建设的无缝衔接。

　　（2）可视化组件

　　提供了丰富的数字矿山和数字工厂可视化组件，涵盖基于三维模型的工艺流程动态模拟、施工进度模拟，以及资源模型、运输系统、通风系统、设备运转和设备拆解的可视化功能。矿山通风可视化系统界面如图6所示。

　　图6 矿山通风可视化系统界面

　　（3）GIS融合

　　内置了强大的GIS地图引擎，支持将三维模型与GIS环境深度融合，兼容多种地图形式，并提供填挖方分析、可视域分析等实用功能。

　　数字化交付平台应用效益

　　中国恩菲工程技术有限公司自主研发的矿山数字化交付平台自2021年上线以来，至今已服务70余个工程项目，提供SaaS公有云服务和项目私有化部署2种服务模式，作为MIM数字一体化解决方案的重要组成部分，对于工程服务价值链延伸，设计咨询升级，降低数字化项目全生命周期成本，增强企业竞争力和数字化品牌溢价具有重要意义。

　　6.1 取得的社会效益

　　（1）提升行业协同效率，推动工程标准化

　　通过统一的数据资产平台，实现设计院、施工方、设备供应商等参与方的实时数据共享与协作，减少因信息滞后或版本混乱导致的返工，加速项目进度。推动矿冶工程领域的数据格式、交付流程标准化，降低跨团队沟通成本，为行业建立可复用的数字化标杆。

　　（2）强化工程安全与质量管控

　　实现工程全生命周期数据追溯，从建设到运营的数据留痕，为事故追溯提供依据，提升行业安全责任意识。

　　（3）推动行业数字化转型

　　降低中小型工程企业对数字化工具的使用门槛，加速传统矿冶工程向智能化升级。平台积累的工程数据可作为行业经验库，实现知识沉淀，为后续项目提供参考，减少重复性技术探索。

　　6.2 取得的间接经济效益

　　（1）工程服务价值链延伸，设计咨询升级

　　基于平台数据资产，工程公司可提供增值服务，推动服务从“按图纸收费”转向“按价值收费”。

　　（2）降低数字化项目全生命周期成本

　　与生产管控平台联动后，交付数据及交付平台功能模块可直接用于生产管控平台建设，降低建设成本。

　　（3）数字一体化解决方案的协同价值

　　实现“设计-建设-运营”闭环，使建设阶段的数据直接转化为运营阶段的数字底座，跨阶段数据复用缩短投产调试周期，提升达产效率。

　　结语

　　矿山工程数字化交付平台通过构建矿山信息模型，形成覆盖全生命周期的数据资产交付体系，破解了数据碎片化等问题。中国恩菲研发的MIM.CoPlat协同交付平台，以先进架构和安全特性，实现多源数据协同与扩展应用，推动了工程服务模式升级，助力降本增效与安全管控，促进行业标准化和数字化转型，未来将深化技术融合，为智能矿山建设持续赋能。

　　编辑丨李莎

　　审核丨赵瑞

　　煤炭科学研究总院期刊中心拥有科技期刊21种。其中，SCI收录1种，Ei收录5种、CSCD收录6种、Scopus收录8种、中文核心期刊9种、中国科技核心期刊11种、中国科技期刊卓越行动计划入选期刊4种，是煤炭行业最重要的科技窗口与学术交流阵地，也是行业最大最权威的期刊集群。

　　期刊简介

　　《智能矿山》（月刊，CN 10-1709/TN，ISSN 2096-9139）是由中国煤炭科工集团有限公司主管、煤炭科学研究总院有限公司主办的聚焦矿山智能化领域产学研用新进展的综合性技术刊物。

　　主编：王国法院士

　　刊载栏目：企业/团队/人物专访政策解读视角·观点智能示范矿井对话革新·改造学术园地、专题报道等。

　　投稿网址：www.chinamai.org.cn（期刊中心-作者投稿）

　　征稿函详见链接：征稿┃《智能矿山》面向广大读者征稿，欢迎投稿

　　期刊成果：创刊5年来，策划出版了“中国煤科煤矿智能化成果”“陕煤集团智能化建设成果”“聚焦煤炭工业‘十四五’高质量发展”等特刊/专题30多期。主办“煤矿智能化重大进展发布会”“煤炭清洁高效利用先进成果发布会”“《智能矿山》理事、特约编辑年会暨智能化建设论坛”“智能矿山零距离”“矿山智能化建设运维与技术创新高新研修班”等活动20余次。组建了理事会、特约编辑团队、卓越人物等千余人产学研用高端协同办刊团队，打造了“刊-网-号-群-库”全覆盖的1+N全媒体传播平台，全方位发布矿山智能化领域新技术、新产品、新经验。

　　具体详见链接：《智能矿山》创刊5周年回顾

　　联系人：李编辑 010-87986441

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