煤礦三維信息管理系統(tǒng)方案.doc

1、煤礦三維信息管理系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)方案 耐特斯達（太原）軟件有限公司低碳節(jié)能事業(yè)部2013年4月18日 目 錄1項目概述32 建設背景43 三維系統(tǒng)的特點54 項目目標55 總體設計65.1系統(tǒng)架構(gòu)65.2系統(tǒng)開發(fā)方式75。3開發(fā)內(nèi)容86 煤礦三維系統(tǒng)所用到的技術(shù)87數(shù)據(jù)建設的需求97。1礦區(qū)環(huán)境三維可視化97.2井下環(huán)境三維可視化97。3設備設施三維可視化98 系統(tǒng)開發(fā)的需求108.1系統(tǒng)啟動后自動執(zhí)行前導功能設計108.2 操作菜單的設計108。3二維導航圖設計118。4操作需求128。5 甲方需提供的資料139 煤礦三維綜合信息管理客戶端系統(tǒng)內(nèi)容139。1 頁面設計139。2 六大系統(tǒng)149.

2、3 視頻監(jiān)控菜單149.4 隱患排查159.5 設備管理169.6 地測分析179。7 應急預案179.8其他三維功能179.9導航數(shù)據(jù)編輯工具199.10導航熱點刪除199。11導航熱點更改2010 煤礦三維管理系統(tǒng)報價201項目概述中國煤礦GIS 應用起步較晚，與國際水平相比有較大差距，現(xiàn)有的煤礦系統(tǒng)都還只能實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的二維或者2.5維的表達和處理,而三維可視化具有直觀、空間位置關(guān)系清楚、信息量大的特點，加上信息查詢功能可以對礦井的生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)過程、設備分布、設備狀態(tài)以及地表工業(yè)廣場等狀況有較全面的了解。因此，建立“煤礦三維綜合信息管理系統(tǒng)”，對于提高礦井生產(chǎn)管理水平、提高生產(chǎn)工作效率

3、、加快數(shù)字礦井信息化建設具有十分重要的意義。煤礦三維綜合信息管理系統(tǒng)是基于網(wǎng)絡的三維空間數(shù)據(jù)可視化技術(shù)實現(xiàn)的煤礦綜合信息管理解決方案。系統(tǒng)采用快速三維模型構(gòu)建技術(shù)，融合煤礦多種動態(tài)作業(yè)數(shù)據(jù)，利用三維技術(shù)全面構(gòu)建礦井采、掘、機、運、通各專業(yè)子系統(tǒng)仿真模擬系統(tǒng)，實現(xiàn)全礦井“監(jiān)測、控制、管理、保障”的一體化。 圖 煤炭三維可視化階段2 建設背景“煤礦三維綜合信息管理系統(tǒng)”根據(jù)各個煤礦的實際情況不同,目前主要分為三個階段.第一個階段：煤礦三維可視化建設階段第二個階段：煤礦設備數(shù)字化三維管理系統(tǒng)建設階段第三個階段：煤礦三維決策支持系統(tǒng)階段下面主要主要介紹第一個階段：煤礦三維可視化階段主要建設兩方面內(nèi)容：

4、1.構(gòu)建煤礦三維可視化基礎環(huán)境.即基于礦山基礎地理信息、地測信息實現(xiàn)煤礦地面、地下;室內(nèi)、室外,礦區(qū)、巷道、掘進面的一體化三維展示，達到直觀顯示、可準確定位的煤礦三維GIS場景.2。實現(xiàn)對地表礦區(qū)虛擬環(huán)境、地下煤層環(huán)境的虛擬漫游、巷道的虛擬漫游和生產(chǎn)管理的三維虛擬仿真環(huán)境. 圖 煤礦GIS發(fā)展歷程三維可視化具有直觀、空間位置關(guān)系清楚、信息量大；可動態(tài)集成生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)過程、生產(chǎn)狀況等信息，方便調(diào)度人員全面了解掌控煤礦信息。因此,建立“煤礦三維綜合信息管理系統(tǒng)”，對于提高礦井生產(chǎn)管理水平、提高生產(chǎn)工作效率、加快數(shù)字礦井信息化建設具有十分重要的意義。3 三維系統(tǒng)的特點 圖 三維系統(tǒng)的特點4 項目目

5、標隨著我國煤炭事業(yè)的發(fā)展及安全形勢的要求，煤礦對生成過程監(jiān)控、全礦井生產(chǎn)安全環(huán)境監(jiān)控、生產(chǎn)過程信息綜合利用等方面的網(wǎng)絡化、自動化和智能化提出了新的要求。參考現(xiàn)有DEMO系統(tǒng)建立煤礦三維綜合信息管理平臺，實現(xiàn)煤礦井上、井下的各種業(yè)務子系統(tǒng)的實時信息對接與展示。5 總體設計5。1系統(tǒng)架構(gòu) 系統(tǒng)構(gòu)架圖虛擬現(xiàn)實技術(shù)與GIS技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了煤礦礦區(qū)的全面可視化管理其中包括：A. 礦井生產(chǎn)信息可視化B. 安全監(jiān)測信息-可視化C. 采掘工程信息可視化D. 地表工程與地理信息可視化E. 礦井地質(zhì)與測量信息可視化F. 礦井煤炭資源信息管理-可視化G. 采區(qū)、工作面輔助設計可視化H. 生產(chǎn)設備信息管理 可視化5

6、.2系統(tǒng)開發(fā)方式以C/S方式開發(fā)?？蛻舳诵枰惭b。Net Framework2.0版本。數(shù)據(jù)訪問支持本地數(shù)據(jù)訪問和服務端數(shù)據(jù)共享訪問兩種方式。1。本地數(shù)據(jù)訪問.客戶端和服務端均放在一臺電腦上，以“單機版"方式運行系統(tǒng)和訪問數(shù)據(jù),該方法部署簡單。2。服務端數(shù)據(jù)共享。該方式采用SOA系統(tǒng)架構(gòu)設計，包括了客戶端和服務器端。3。DGIS平臺（煤炭行業(yè)專供版本）(1） SDK Runtime5套(單機認證授權(quán)）(2)Server1套（單服務器授權(quán)）SOA構(gòu)架圖1?？蛻舳?主要實現(xiàn)煤礦三維綜合信息管理系統(tǒng)功能，提供三維地圖瀏覽,礦井虛擬場景成果數(shù)據(jù)的展示查詢，空間量測等功能。2。服務端包括：應用

7、服務器、數(shù)據(jù)服務器,支撐三維數(shù)據(jù)的共享及運算處理.5。3開發(fā)內(nèi)容本項目以集廣礦為試點，整合三維煤礦地理信息和礦井平面相對位置和屬性信息，構(gòu)建礦井井上井下一體化三維虛擬現(xiàn)實場景，實現(xiàn)重要設備、類屬的快速調(diào)閱,提供信息查詢展示，成果展示,空間量算等功能。6 煤礦三維系統(tǒng)所用到的技術(shù)主要分為數(shù)字煤炭和智慧煤炭兩個方面7數(shù)據(jù)建設的需求7。1礦區(qū)環(huán)境三維可視化建立礦區(qū)道路、辦公建筑和設備設施外部建筑（包括供電設施、傳輸設施）的三維可視化。7.2井下環(huán)境三維可視化建立巷道、井下室內(nèi)空間、設備房間的三維可視化環(huán)境7。3設備設施三維可視化提供井下，井上，地面風機的虛擬模型。1、井下:機電硐室、水泵房、井底車場

8、、回采面、綜采、皮帶、2、井下：管線：一般都有34條（隨后提供管線圖）3、地面風機4、礦車三維模型8 系統(tǒng)開發(fā)的需求8.1系統(tǒng)啟動后自動執(zhí)行前導功能設計1、進入礦區(qū)方式設計 地球(暫停）太原市（暫停)靈石縣(暫停）集廣礦全景（停止,作為2、3的背景）2、以模態(tài)方式顯示一段文字信息3、以漫游方式展示礦區(qū)全貌8。2 操作菜單的設計 圖 操作菜單的需求最多展示三級菜單8。3二維導航圖設計提供如下導航圖，單擊對應菜單時,加載對應導航圖層:1. 安全監(jiān)控導航圖層2. 人員定位導航圖層3. 壓風系統(tǒng)導航圖層4. 供水系統(tǒng)導航圖層5. 通訊聯(lián)絡導航圖層6. 避難硐室/救生艙導航圖層7. 產(chǎn)量監(jiān)控導航圖層8.

9、 視頻監(jiān)控導航圖層9. 隱患排查導航圖層10. 變電站導航圖層11. 風機導航圖層12. 提升導航圖層13. 煤倉導航圖層14. 絞車房導航圖層15. 井底車場導航圖層16. 中央變電所導航圖層17. 采取變電所導航圖層18. 移動變電所導航圖層19. 機電硐室導航圖層20. 蓄水倉導航圖層21. 煤倉導航圖層22. 避難硐室導航圖層23. 掘進導航圖層24. 綜采導航圖層25. 土扇導航圖層26. 局扇導航圖層27. 測風點導航圖層28. 瓦斯爆炸導航圖層29. 投水事故導航圖層8。4操作需求1、只有一級菜單時,點擊一級菜單，加載導航窗體內(nèi)容和3D窗體內(nèi)容。2、有二級菜單時，點擊一級菜單時展

10、開二級菜單,點擊二級菜單時加載導航窗體內(nèi)容和3D窗體內(nèi)容。3、加載方式和內(nèi)容如下l 導航窗體:菜單對應的(地面或井下）2維全貌圖，并在有該系統(tǒng)相關(guān)設備的位置設置快速到達區(qū)域.l 主窗體：菜單對應的（地面或井下)3維全貌圖，該系統(tǒng)相關(guān)的設備。8.5 甲方需提供的資料1。標注了相關(guān)設備的坐標（或位置）的每個導航圖層。2.系統(tǒng)用到的每種設備的全方位照片。3。地面所有建筑的名稱標注圖。4。井下管線標注圖。5。井下通風走向標注圖。6。井下：機電硐室、水泵房、井底車場、回采面、綜采、皮帶等位置標注圖。9 煤礦三維綜合信息管理客戶端系統(tǒng)內(nèi)容9。1 頁面設計主界面如下圖：分為上部菜單欄,左側(cè)導航欄，中間部分為

11、三維場景顯示內(nèi)容。 圖 操作主界面9.2 六大系統(tǒng) 圖 六大系統(tǒng)菜單單擊“安全監(jiān)控"，彈出“安全監(jiān)控導航圖“,在導航圖中單擊預設的特定位置點，能夠在三維場景中定位。該菜單下的其他子項功能需求和“安全監(jiān)控“內(nèi)容一致。9。3 視頻監(jiān)控菜單 沒有子菜單項.單擊后，顯示對應“視頻監(jiān)控“導航圖,在導航圖中單擊預設特定點，能夠在三維場景中定位，并在三維場景中顯示小圖標，單擊該圖標,彈出一個視頻窗口，連接本地自帶視頻數(shù)據(jù)，視頻數(shù)據(jù)格式為FLASH格式.圖標顯示如下圖所示： 圖 視頻圖表9.4 隱患排查沒有子菜單項.單擊后，顯示對應“隱患排查“導航圖,在導航圖中單擊預設特定位置,在三維場景中定位顯示

12、。隱患導航圖的制作需要提供CAD圖紙,表明隱患的位置9。5 設備管理 圖 設備管理菜單 圖 地面菜單 圖 井下菜單單擊3級菜單項時，在三維場景中顯示對應的導航圖，單擊三維場景中的設備，可顯示示例的屬性信息。其中要顯示的設備名稱、設備位置、設備屬性，由客戶提供。9。6 地測分析 該功能不做實現(xiàn)。9.7 應急預案 圖 井下菜單單擊菜單項，彈出對應導航圖，在導航圖上單擊對應熱點位置，三維場景切換到對應的場景位置9。8 其他三維功能1.測量功能 圖 測量功能 2. 瀏覽切換的功能（地上瀏覽，地下瀏覽）。 圖 三維瀏覽 3. 飛行線路功能 圖 飛行線路功能 4。 快速定位的功能 圖 快速定位9.9 導航數(shù)據(jù)編輯工具1。導航圖數(shù)據(jù)處理通過平面設計圖，處理為導航需要的圖片，大小固定（如512*512），格式為BMP。2。 導航圖類型切換根據(jù)不同類型數(shù)據(jù)切換到不同的導航圖數(shù)據(jù)進行編輯3. 導航圖數(shù)據(jù)存儲將熱點名稱、類別、范圍、對應三維視點信息存儲到本地文件數(shù)據(jù)庫中。熱點名稱和熱點范圍不可重復，熱點范圍不可重疊4. 導航熱點添加（1)顯示范圍將已存在該類型數(shù)據(jù)范圍全部顯示，添加時確保不要重復。(2） 繪制范圍鼠標單擊繪制熱點范圍.(3) 移動范圍鼠標移動熱點范圍。（4) 添加記錄單擊添加，將該熱點對應的所有記錄信息添加