三維礦山遠(yuǎn)程監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

I：I：r藝如丘⑺⑺ 15I：I：r藝如丘⑺⑺ 15三維礦山遠(yuǎn)程監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案-fflwwMnr藝如下-fflwwMnr藝如下⑺⑺ 15-fflwwMnr藝如下-fflwwMnr藝如下⑺⑺ 15一、三維礦山遠(yuǎn)程監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案介紹 3 礦山真三維地質(zhì)建模5 三維礦山模型的基本操作、管理與瀏覽7 礦山采礦和儲(chǔ)蚤動(dòng)態(tài)監(jiān)管7 礦山地上、地下安全生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控9 顯示在線設(shè)備9 礦山地下三維實(shí)時(shí)監(jiān)控9A ■山地下三維實(shí)時(shí)定位10九 井下人員（設(shè)備）軌跡回放12 鼠標(biāo)懸停提示屬性信息13十一 十一 13地下三維場(chǎng)景漫游十二. 小窗口平面導(dǎo)航13十三 礦體任意切割和儲(chǔ)量信息査看14藝如丘藝如丘藝如丘藝如丘一、三維礦山遠(yuǎn)程監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案介紹三維礦山遠(yuǎn)程監(jiān)管系統(tǒng)通過(guò)建立礦山的真實(shí)三維模型，逼真的顯示礦山的礦體形態(tài)、采礦情況、空間環(huán)境及采礦人員和設(shè)備的實(shí)時(shí)狀況，為礦山管理、高效采掘、安全生產(chǎn)、領(lǐng)導(dǎo)決策、礦山技術(shù)培訓(xùn)、礦井優(yōu)化設(shè)計(jì)等提供更直觀的信息。主要功能包括，礦山的地上地下一體化三維建模，其中包括礦山的地表模型、三維鉆孔模型、井巷模型、礦床構(gòu)造模型、礦體模型、巖層模型、采空區(qū)模型、備采模型和開(kāi)采邊界模型等。在精細(xì)三維礦體模型上，可以準(zhǔn)確表達(dá)可開(kāi)釆礦層的地質(zhì)塊段構(gòu)成，各塊段的編號(hào)，平均品位，厚度，可采儲(chǔ)量，儲(chǔ)量級(jí)別等完整信息。可以實(shí)現(xiàn)礦山采礦和儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)監(jiān)管。可以支持設(shè)定年度備采區(qū)，圈定三維備采模型，分析準(zhǔn)備開(kāi)釆的塊段及各塊段動(dòng)用量，在可視化環(huán)境中任意地圈定U標(biāo)礦體并快速地實(shí)現(xiàn)相關(guān)屬性數(shù)據(jù)的查詢、檢索和統(tǒng)訃，也可以通過(guò)給定屬性條件快速查詢感興趣的LI標(biāo)礦體的空間形態(tài)、特征及其空間數(shù)據(jù)。在開(kāi)采年度結(jié)束時(shí)，可以快速地建立其采空區(qū)的三維模型，并與原定備采區(qū)進(jìn)行疊加分析和量測(cè),快速評(píng)價(jià)是否按汁劃采礦，統(tǒng)計(jì)超計(jì)劃開(kāi)采部分和未完成計(jì)劃部分，并且用形象、逼真的三維體模型展示和查看相關(guān)的礦體形態(tài)、空間位置、礦石品位、礦石量及其他有關(guān)信息。還可以動(dòng)態(tài)地表達(dá)逐年的備采和開(kāi)采礦石的空間位置和礦石量，準(zhǔn)確與含儲(chǔ)量塊段的三維礦體模型進(jìn)行疊加分析，以此動(dòng)態(tài)監(jiān)管礦山逐年采礦情況和儲(chǔ)量變化情況。實(shí)現(xiàn)礦山開(kāi)采過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控?？蛇M(jìn)入虛擬采掘巷道中飛行漫游，規(guī)劃最佳的開(kāi)采路徑，實(shí)現(xiàn)三維礦山的穿層越界采礦監(jiān)管。通過(guò)和礦山地下RFID監(jiān)控設(shè)備結(jié)合，采用三維建模和模擬功能，還可以對(duì)礦山地上、地下安全問(wèn)題進(jìn)行有效的監(jiān)控，合理計(jì)劃未來(lái)開(kāi)采方案，進(jìn)行進(jìn)度和安全控制，規(guī)避礦難事故的發(fā)生，制定地上、地下災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案，進(jìn)而建立礦山災(zāi)害預(yù)警和應(yīng)急指揮系統(tǒng)。當(dāng)事故發(fā)生后，本系統(tǒng)可以快速支持救援方案的制定和實(shí)施，實(shí)現(xiàn)領(lǐng)導(dǎo)、專家現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程的三維可視化會(huì)商和應(yīng)急指揮。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示：I：I：r藝如丘⑺⑺ 15?護(hù)坡施匸1?護(hù)坡施匸1：藝如丘⑺ ⑺ 15圖1三維礦山監(jiān)管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖2系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖二、礦山真三維地質(zhì)建模二、礦山真三維地質(zhì)建模實(shí)現(xiàn)各類礦山的地上地下一體化三維建模，建立礦山的地表模型、三維鉆孔模型、井巷模型、礦床構(gòu)造模型、礦體模型、巖層模型、采空區(qū)模型、備采模型和兩權(quán)范圍模型等。準(zhǔn)確表達(dá)可開(kāi)采礦層的地質(zhì)塊段構(gòu)成，各塊段的編號(hào)，平均品位，厚度，可采儲(chǔ)量，儲(chǔ)量級(jí)別等完整信息。如圖3、圖4所示。圖3全要素礦山模型圖3全要素礦山模型圖4地上地下一體化的礦山模型三、圖4地上地下一體化的礦山模型三、三維礦山模型的基本操作、管理與瀏覽為方便用戶在B/S模式下瀏覽編輯礦山地下三維模型，開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)工具條及右鍵菜單功能，實(shí)現(xiàn)了三維模型的單選、框選、放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)換視角、添加注釋和系統(tǒng)設(shè)置等基本三維模型操作功能。如圖5所示。系統(tǒng)提供了人性化的圖層管理模塊，可以設(shè)置任意圖層的顯示狀態(tài)，打開(kāi)所有圖層，關(guān)閉所有圖層，查看圖層包含對(duì)象信息等。提供在三維模型內(nèi)部、外部選擇任意線路進(jìn)行線路漫游：查看礦體任意:塊段儲(chǔ)量信息及其它屬性信息。I：I：r藝如丘⑺⑺ 15I：I：r藝如丘⑺⑺ 15?護(hù)坡施匸1?護(hù)坡施匸1：藝如丘⑺ ⑺ 15圖5露天礦山模型瀏覽四、圖5露天礦山模型瀏覽四、礦山采礦和儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)監(jiān)管可以支持設(shè)定年度備采區(qū)，圈定三維備采模型，分析準(zhǔn)備開(kāi)釆的塊段及各塊段動(dòng)用量，在可視化環(huán)境中任意地圈定LI標(biāo)礦體并快速地實(shí)現(xiàn)相關(guān)屬性數(shù)據(jù)的查詢、檢索和統(tǒng)訃，也可以通過(guò)給定屬性條件快速查詢感興趣的LI標(biāo)礦體的空間形態(tài)、特征及其空間數(shù)據(jù)。在開(kāi)采年度結(jié)束時(shí)，可以快速地建立其采空區(qū)的三維模型，并與原定備采區(qū)進(jìn)行疊加分析和量測(cè)，快速評(píng)價(jià)是否按計(jì)劃釆礦，統(tǒng)訃超訃劃開(kāi)采部分和未完成訃劃部分，并且用形象、逼真的三維體模型展示和查看相關(guān)的礦體形態(tài)、空間位置、礦石品位、礦石量及其他有關(guān)信息。還可以動(dòng)態(tài)地表達(dá)逐年的備采和開(kāi)采礦石的空間位置和礦石量，準(zhǔn)確與含儲(chǔ)量塊段的三維礦體模型進(jìn)行疊加分析，以此動(dòng)態(tài)監(jiān)管礦山逐年采礦情況和儲(chǔ)量變化情況。如圖6所示?？蛇M(jìn)入虛擬采掘巷道中飛行漫游，規(guī)劃最佳的開(kāi)采路徑，實(shí)現(xiàn)三維礦山的穿層越界采礦監(jiān)管?；诒鞠到y(tǒng)，可建立礦山兩權(quán)范圉，定期更新開(kāi)礦模型，釆用多種三維空間分析方法，動(dòng)態(tài)監(jiān)管穿層越界釆礦行為。對(duì)超出規(guī)定邊界和高程的巷道等釆礦工程進(jìn)行快速查找、查詢和預(yù)警，制定越界開(kāi)采處置預(yù)案，及時(shí)發(fā)出警告和勸阻，有效地監(jiān)管和防止穿層越界采礦。

圖6礦段精細(xì)管理五、 礦山地上、地下安全生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控通過(guò)和礦山地下RFID監(jiān)控設(shè)備結(jié)合，采用三維建模和模擬功能，對(duì)礦山地上、地下安全問(wèn)題進(jìn)行有效的監(jiān)控，合理計(jì)劃未來(lái)開(kāi)采方案，進(jìn)行進(jìn)度和安全控制，規(guī)避礦難事故的發(fā)生，制定地上、地下災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案，進(jìn)而建立礦山災(zāi)害預(yù)警和應(yīng)急指揮系統(tǒng)。當(dāng)事故發(fā)生后，本系統(tǒng)可以快速支持救援方案的制定和實(shí)施,實(shí)現(xiàn)領(lǐng)導(dǎo)、專家現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程的三維可視化會(huì)商和應(yīng)急指揮。六、 顯示在線設(shè)備可實(shí)時(shí)查看當(dāng)前正在井下作業(yè)（在線）的人員和設(shè)備，并標(biāo)注出人員信息和設(shè)備類型（人員、礦車、鏟車、挖掘機(jī)等），在線設(shè)備高亮顯示在頁(yè)面上，不在線設(shè)備以暗色顯示在頁(yè)面上。.護(hù)壤施」：】：藝加.護(hù)壤施」：】：藝加F：⑺⑺ 15.護(hù)壤施」：】：藝加.護(hù)壤施」：】：藝加F：⑺⑺ 15王代濤（人員-1227）陳天全（人員-1228）黃家新（人員-1229）鄭長(zhǎng)勇（人員-123）岳雙云（人員-1230）楊先忠（人員-1231）簡(jiǎn)志國(guó)（人員-1232）謝元章（人員-1233）王士純（人員-1234）王尚根（人員-1235）吳剛（人員-1236）王明新（人員7230張殿榮（人員-1238）周全貴（人員-1239）七、礦山地下三維實(shí)時(shí)監(jiān)控七、礦山地下三維實(shí)時(shí)監(jiān)控實(shí)時(shí)監(jiān)控是通過(guò)獲得礦山或者監(jiān)控站的RFID監(jiān)控實(shí)時(shí)信息，對(duì)礦山監(jiān)控點(diǎn)、礦山井下人員進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，實(shí)時(shí)反映監(jiān)測(cè)點(diǎn)的迎頭報(bào)警、越界報(bào)警。RFID監(jiān)測(cè)分站實(shí)時(shí)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)服務(wù)器，客戶端實(shí)時(shí)讀取數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，并在三維模型相應(yīng)的監(jiān)測(cè)分站模型中顯示報(bào)警信息。如圖7、圖8所示。圖7圖7礦山地下三維實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊I：I：r藝如丘I：I：r藝如丘圖8礦山地下三維實(shí)時(shí)監(jiān)控八、礦山地下三維實(shí)時(shí)定位礦山井下人員實(shí)時(shí)定位可以實(shí)時(shí)定位礦山監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)的礦山人員或者設(shè)備。通過(guò)讀取數(shù)據(jù)服務(wù)器上人員（設(shè)備）的位置信息，實(shí)時(shí)在真三維模型中定位礦山人員或者設(shè)備的具體位置。RFID監(jiān)測(cè)分站實(shí)時(shí)將礦工或者設(shè)備的位置信息上傳到數(shù)據(jù)服務(wù)器，客戶端實(shí)時(shí)讀取數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，并在三維模型相應(yīng)的監(jiān)測(cè)分站模型中顯示礦匸姓名，礦工編號(hào)，并在相應(yīng)坐標(biāo)創(chuàng)建一個(gè)礦工模型，直觀的在三維視圖中呈現(xiàn)。流程如圖9、圖10所示。人員實(shí)時(shí)左位?護(hù)坡施匸1?護(hù)坡施匸1：藝如丘⑺⑺ 15?護(hù)圾迪匸I?護(hù)圾迪匸I：藝如心⑺⑺ 15圖9礦山地下三維實(shí)時(shí)泄位模塊圖10實(shí)時(shí)在線設(shè)備及人員顯示九、井下人員（設(shè)備）軌跡回放歷史軌跡回放是通過(guò)讀取礦山監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上一個(gè)或多個(gè)人員（設(shè)備）的歷史位置信息，回溯和重現(xiàn)人員及釆礦設(shè)備在井下活動(dòng)狀態(tài)。用戶選擇回溯日期、具體的人員（一個(gè)或多個(gè)），從數(shù)據(jù)服務(wù)器上讀取數(shù)據(jù)，在三維視圖中回溯和重現(xiàn)人員及采礦設(shè)備任意時(shí)刻在井下活動(dòng)狀態(tài)。如圖11所示。

圖11井下人員（設(shè)備）軌跡回放十、 鼠標(biāo)懸停提示屬性信息在礦山地下三維模型中，礦體、監(jiān)測(cè)點(diǎn)等對(duì)象帶有屬性信息，礦體對(duì)象有資源儲(chǔ)量類型、品位信息、礦石類型、礦石含量等信息，監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)象帶有分站地址、報(bào)警狀態(tài)等信息，將鼠標(biāo)放在要查看的對(duì)象上，即可彈出屬性信息窗口，鼠標(biāo)移開(kāi)窗口自動(dòng)消失。如圖12所示。

ID:228塊錢編號(hào)：28保1『石重（千噸）：1881.00申均品位（%）：21.39平均厚度（米）:3.01儲(chǔ)里類型;LLLb（C）X:37521307.71Y;3464406.702:672.48圖12鼠標(biāo)懸停顯示對(duì)象屬性地下三維場(chǎng)景漫游X:37521307.71Y;3464406.702:672.48圖12鼠標(biāo)懸停顯示對(duì)象屬性按任意指定線路、指定高度漫游，可實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山三維模型內(nèi)部的細(xì)致查看。把漫游線路放在巷道內(nèi)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)巷道內(nèi)漫游。十二、小窗口平面導(dǎo)航在多層巷道中漫游時(shí)，提供小窗口平面圖的導(dǎo)航顯示功能。如圖13紅框所示。I：I：r藝如丘⑺⑺ 15I：I：r藝如丘⑺⑺ 15圖13平而導(dǎo)航小窗口十三、礦體任意切割和儲(chǔ)量信息查看對(duì)由三維系統(tǒng)建立的礦區(qū)塊體模型，可以在礦區(qū)內(nèi)任意圈定備釆范圍，系統(tǒng)的“任意塊段查看”功能會(huì)將礦區(qū)塊體模型中包含在該范圍內(nèi)的塊段裁剪出來(lái)，并給出其相應(yīng)的屬性信息。為礦山企業(yè)對(duì)任意標(biāo)高段內(nèi)、礦權(quán)區(qū)內(nèi)、備采區(qū)內(nèi)、釆空區(qū)內(nèi)、整個(gè)礦區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量的實(shí)時(shí)檢測(cè)提供方便。主要功能包括：含任意標(biāo)高段內(nèi)資源儲(chǔ)量分割及查看功能；礦權(quán)內(nèi)資源儲(chǔ)量查看功能；備釆區(qū)內(nèi)資源儲(chǔ)量分割及查看功能；采空區(qū)內(nèi)資源儲(chǔ)量分割及查看功能；全礦區(qū)內(nèi)資源儲(chǔ)量查看功能；礦體塊段資源儲(chǔ)量信息和統(tǒng)計(jì)信息顯示。如圖24、圖15所示。2SeSSMfltt亍i兗鄉(xiāng)妙"圖14意塊段査看I：I：r藝如丘〕.⑺ 〕.⑺ 15I：I：r藝如丘〕.⑺ 〕.⑺ 15902-?6so92soo6rT6060▼■0993971CJ0793106094923Yl25h君雰2322驚蠶232223菱聘駕帶霧翟20202224242223務(wù)叢292"務(wù)磊參”2S11CB)B633OXX02SU⑻6693(X0002S1100他1020002SI1001417^005002S11CB)306SOXKO2S110)3SJ0020002Stl0B)36390X100122bISO?400000122、133B.70IMOO11]￥24030X00111￥皿<03000小\433TCCOCO11JV<€25OXC0im:閃80X00iiib&5.2C0??0122、isiaoxwoeoaxxoni￥3165OXC0Z?22206G€00100羽2222S43&42082S2121820=0002*216132X002H21233SOXiCO2S225569.C632442S222T0D1765372H2i遜9ox?a2?2I2S4oaxco113￥sseioxoo1小2C6OOXICO122￥6708OXC0113￥S97SCKOOOI13￥<573OXK0H3V2txxnoini10380X00inv3C65OXC0111Vb39TtKOCOinv75.