智慧矿山基础平台设计与应用研究

集数字化、信息化、自动化、智能化为一体的智慧矿山建设是矿山发展的方向,智慧矿山需要一个集矿山生产管理信息于一体的基础平台。文章基于GIS软件SuperMap 8C,运用C#语言和.NET平台,开发了三维可视化系统,详细介绍了三维可视化系统基本功能、三维模型数据管理和生产系统集成技术。并将该系统应用于贵州猫场铝土矿,实现猫场三维场景的管理,同时集成了矿山生产自动化系统、人员定位和环境监测系统,能够实现生产数据的实时查询、计算和统计,提高了矿区管理的工作效率和管理水平。     

用三维可视技术与属性技术高精度解释煤田地震资料

通过对东滩西六采区的实际三维地震资料进行高精度的解释,将三维可视化技术与相干体技术、方差体技术、曲率等多种属性技术相结合,在一定程度上提高了对于断层、陷落柱等构造体解释的精确度及解释效率。     

基于OSG技术的矿山三维信息化系统设计

为了实现矿山企业在三维信息化条件下进行安全生产、管理,根据矿山多源异构数据特征,提出了利用并扩展Oracle Spatial数据库组件的方法完成数据集成,并以VS2010软件平台和OSG图形开源库搭建矿山三维信息化系统。结果表明,系统实现了勘探信息、人员定位信息、视频监控信息和设备监测信息等的无缝集成,为矿山企业实现智能化管理提供技术支撑。     

数字矿山技术在生产中的应用

介绍了司家营铁矿从架设基础网络设施、应用生产可视化系统入手,切实开展数字矿山建设,实现了矿山采选过程的可视化管控。同时,通过信息技术、三维模型及Web平台的集成应用,实现矿山生产过程的透明化、可视化及管理控制的智能化、精细化,为矿山生产决策提供了可靠依据。     

地矿工程三维可视化仿真系统功能分析

基于地矿工程三维可视化仿真系统的研究思路与基本需求，进行了系统的功能分析，确立了包括数据库及其管理、数据插值及品位储量计算、地质绘图、矿体三维显示、采矿工程显示与工程量计算等5个方面的仿真系统，实现了地矿数据管理、矿床与工程属性计算及矿床与工程可视化的集成。     

基于GIS的矿井三维可视化信息系统的研究

针对矿井信息化建设的现代关键技术问题,将地理信息系统、三维可视化技术及相关技术结合起来,构建矿井三维可视化信息系统的体系结构;提出了GIS技术在矿井三维可视化信息系统中的应用模式,探讨了系统的关键技术与实现的方法;实现对煤炭生产、安全等过程的动态模拟、预测;为矿井的管理与决策提供科学依据。     

基于ArcGIS的矿井三维可视化方法

建立矿井三维可视化系统对于提高矿山的管理水平及工作效率、指导矿山开采设计与工程施工、保障矿山生产安全等具有重要意义。文中首先介绍了地学三维建模方法,然后提出了基于Arc-GIS的矿井三维可视化方法,并基于ArcEngine开发环境开发了矿井三维可视化原型系统,通过实验证明文中提出的矿井三维可视化方法切实可行。     

建庄矿业三维可视化管理系统研究

建庄矿业通过数字孪生构建三维可视化管理系统,采用3DGIS、视频融合等技术建立实时动态的煤矿三维地质模型、巷道模型和机电设备模型、开采环境等模型,在管理系统中集成安全监测、人员定位、视频监控、供电、工作面系统等工况数据,实现数据实时共享与更新。三维可视化管理系统能够提升智能矿井安全保障能力、生产运行效率,同时为生产集中控制系统及安全集中控制系统的数字孪生智慧煤矿“一张图”管理提供有力支撑。     

基于平行系统理论的矿山安全作业系统的建立

以数字矿山的三维可视化和虚拟环境为平台,利用三维GIS、虚拟现实等技术手段,将矿山地上地下场景、采矿过程及其引起的相关现象进行三维数字化建模,并以此为基础,探讨在真三维环境中集成矿山开发与运行的相关信息,解决数字矿山建设过程中基础信息不足、信息孤岛和可视化等方面的问题。通过建立三维数字矿山信息集成管理系统,实现对矿山开发与运行的科学预测、规划、控制和监测,对提高矿山企业的运作效率、安全生产水平,增强矿山企业的竞争力,实现可持续发展具有重要意义。     

三维数字矿山信息集成管理系统设计与实现

以数字矿山的三维可视化和虚拟环境为平台,利用三维GIS、虚拟现实等技术手段,将矿山地上地下场景、采矿过程及其引起的相关现象进行三维数字化建模,并以此为基础,探讨在真三维环境中集成矿山开发与运行的相关信息,解决数字矿山建设过程中基础信息不足、信息孤岛和可视化等方面的问题。通过建立三维数字矿山信息集成管理系统,实现对矿山开发与运行的科学预测、规划、控制和监测,对提高矿山企业的运作效率、安全生产水平,增强矿山企业的竞争力,实现可持续发展具有重要意义。     

基于物联网的煤矿可视化系统研究

针对煤矿生产系统中存在的信息异构问题,提出了基于物联网的煤矿可视化信息系统。该系统在基于物联网体系结构下,采用SOA架构和OPC技术,使煤炭生产的各个子系统有机结合,解决了现有煤矿信息系统中不同系统之间信息交互困难的问题。从物联网的应用层出发,设计了一个可视化的信息综合管理平台,通过这个平台,将井下采集的数据信息,通过OPC功能模块和以太网传输至三维功能模块,进行数据挖掘、态势分析和三维展示,从而实现对煤矿生产系统的可视化集成和管理。此外,本文采用TCP/IP网络技术,在已有平台上构建了煤矿井下广播系统。     

一种电力大数据三维可视化管理方法研究

针对二维图表的数据表现方式不能适用于电力大数据的分析与展现,提出一种三维可视化的电力大数据管理模型。该模型将大数据挖掘与三维可视化技术有机集成,采用并行BP神经网络技术实现电力大数据的高效挖掘,利用基于属性约简的三维渲染算法提高电力三维场景绘制的实时性。通过试验表明,该数据可视化管理方法实现了电力大数据的高效挖掘和三维模型的实时渲染。     

SMCAD矿业工程软件在露天煤矿的应用

三维矿用软件是推进矿山企业进行数字化、信息化、智能化的关键技术之一。数字化露天煤矿计算机辅助系统(SMCAD)针对我国露天煤矿特点,兼顾工程技术人员设计习惯与操作水平,采用集成化设计思想,集成开发出了一套集地质信息管理、测量验收、开采进度计划编制及优化的露天矿山辅助系统。系统采用AutoCAD为开发基础平台,以三维实体建模为核心技术,全面实现地质信息管理、储量预测、地质预报、测量验收、开采设计及生产进度计划编制等工作的可视化、数字化与智能化,有效地提高了工程技术人员工作效率,降低了劳动强度。     

三维可视化技术在矿井通风节能系统中的应用研究

为了运用三维可视化技术来研究矿山通风节能的问题,分析了矿井通风仿真系统的开发现状、发展趋势以及实现目标,研究了在VRMap仿真平台的基础上,利用.NET框架,分别针对VRMap的数据层、核心层和应用层进行二次开发,构建了矿井通风系统可视化仿真模型,提高了矿井通风节能的有效管理和信息化水平。     

可视化矿山的发展现状及关键技术

可视化矿山的建设是智慧煤矿的重要组成部分。通过总结目前可视化矿山的国内外发展现状,分析了可视化矿山建设存在的若干问题,结合模拟仿真、多场智能监测监控、大数据处理、物联网与互联网+等先进技术手段,提出了可视化矿山的建设应包括数据可视化、模型可视化、场景可视化和沉浸式(CAVE)可视化4个方面。同时,提出了以采矿模拟仿真的可视化矿山建设为基础,自动化和信息化建设为手段,智能化开采为目标的新型采矿研究体系,设计了由设备感知层、网络数据处理层、关键技术应用层和协同管理层构成的系统总体架构,形成了"一个核心(可视化矿山建设为核心)、多类数据库(数据库是可视化的载体)、一个标准平台(多信息融合)和一个服务目标(协同管理与决策)"的技术框架,基于2类3种(文档型和关系型2类,结构化、半结构化和非结构化3种)数据的处理和信息展现,实现4A式(Anyone、Anytime、Anywhere和Anydevice)关联互动平台。根据煤矿生产实践环节,针对矿山作业环境的特殊性和复杂性、安全隐患的不确定性、生产数据多样性与容量巨大性等实际问题,提出8个可视化矿山建设的关键应用技术:三维立体仿真模型、开拓和开采方案设计、矿井风量风速配置、专家决策、动态处理、危险源辨识与预警以及建立数字化集成操作平台,实现各生产环节的信息融合和智能化协同生产,促进煤炭资源的安全绿色开采。     

基于GIS的矿山安全信息系统研究

在多源数据集成的基础上,利用先进的GIS技术和网络通讯技术,建设真三维矿山安全信息系统,为矿山的安全生产和管理服务。文章详细阐述了矿山安全信息系统建设的目标与内容,分析了系统建设的关键技术多源数据集成以及实时数据更新、真三维地学空间建模、矿山安全实时监测技术等,介绍了系统的功能结构和模块的划分。     

发电设备信息整合集成技术应用研究

介绍了神华国华电力分公司（以下简称“国华公司”）以单体设备为中心进行信息整合,建立国华电力设备数据库,发挥设备集约分析管理的优势。项目以生产信息整合集成为切入点,以设备信息电厂间横向共享,支持远程诊断分析为建设思路,项目通过对设备全寿命期内数据整合集成,实现设备数据相互调用、共享和诊断分析功能,促进生产业务与信息工具的融合,进一步提高公司数字化、信息化、可视化水平。     

三维可视化技术在智慧矿山领域的研究进展

三维可视化系统是智慧矿山建设的空间信息基础支撑平台(4DGIS)的有机组成部分。首先介绍了三维可视化发展历程;其次,结合当前三维可视化技术发展趋势,从三维数据获取与建模、三维软硬件技术、三维专业应用3个层次开展全方位的技术归纳与总结。重点阐述了透明工作面勘探技术及三维建模方法,介绍了三维巷道数据获取的激光Li DAR、全景图像和全景视频、立体视觉和深度相机等新技术,以及WebGL、云渲染等前沿网络可视化开发技术,探讨了虚拟现实、增强现实硬件技术进展。在应用方面,剖析了三维可视化系统在矿山领域应用的难点问题,指出一个通用的三维可视化或者三维地理信息系统是远远不够的,三维可视化系统应该从可视化展示局限性,逐渐深入到透明化勘探、智能化采矿设计、智慧通风、安全生产综合管理、工业智能管控、地表环境监测、灾害事故反演、虚拟仿真培训等领域形成各具特色的专题应用。此外,还介绍了最新的CityGML、Geo3DML、三维瓦片等国际三维数据标准。     

煤矿巷道三维建模方法设计与系统开发应用

井巷工程三维建模研究及应用对完善数字矿山工程、加快矿井信息化建设具有十分重要的意义。目前煤矿井巷的可视化及设计大多是基于二维平面进行,无法直观表达井巷及其相关实体之间的空间关系。文中对矿山井巷工程数据的特征进行了分析,抽象出井巷工程二三维数据结构及建模方法,从巷道测量数据建立三维巷道模型。最后,开发了原型系统,以开滦集团钱家营矿区为例,建立了巷道三维模型并实现可视化,验证本文研究成果的实用性和有效性。     

构建井工煤矿三维信息模型系统研究

针对现有三维矿业软件的功能,结合井工煤矿开采特点,提出了井工煤矿三维信息模型系统,构建适用于井工煤矿的"BIM"。详细介绍了该系统最终全面实现从全地层地质建模、井巷设计、施工管理、生产管理等工作的可视化、数字化与智能化。该系统的应用,使项目各参与方在全生命周期中共享项目信息,进而消除浪费和提高工效,并可推动井工煤矿三维信息化建设进程。