三维虚拟矿井可视化平台系统

阐述了平台系统体系结构设计思路,介绍了COM多层体系架构的具体内容和特点,给出了系统核心组件和功能组件设计。基于VS2010+Direct3D的虚拟矿井可视化平台不仅能够迅速构建矿井虚拟环境,还具有虚拟巡视、设备管理、监测监控、人员定位和地质信息查询等功能;平台系统将三维可视化和虚拟现实等技术与一系列矿山生产实际工作结合起来,极大地提高"数字矿山"的技术水平。     

三维虚拟仿真技术在矿井信息化系统中的应用

运用三维虚拟仿真技术建立矿井信息化模型,接入所有生产、预警的子系统,为煤矿的生产调度、安全监控提供强有力的支持。     

基于SolidWorks的矿井通风系统三维仿真模型

在SolidWorks环境下进行二次开发,利用拉伸、扫描、旋转等方法建立了矿井通风网络的三维仿真模型,实现矿井通风网络图自动生成和通风参数的自动标注,真实再现矿井通风网络的实时状况,便于对矿井通风系统进行适时分析和评价,对矿山的通风与安全工作有重要的指导意义。     

基于VR技术的虚拟矿井仿真平台建设

通过建立分布式高复杂度的C/S架构,编码CAD/GIS插件实现导出功能,并基于三维空间数据交互式可视化平台开发了3DGIS平台,进而结合VR技术实现了对虚拟矿井仿真平台的建设。结果显示:虚拟矿井仿真系统可将内部运行程序分级化,实现外部显示运算与内部逻辑运算分离,系统运行延时低且高效稳定;具有较强的空间数据纵向贯通能力,实现不同维度数据一体化;在对矿山对象进行动态可视化的展现方面有独特优势,在还原真实矿井各种物理、地理信息的基础上,可自主设定,选择模拟场景信息。     

矿井通风网络三维仿真模型

针对大型矿山巷道众多、通风状况复杂、多变的特点,采用了一系列新的思路和算法,包括空间三维实体和二维图形相互转换的算法、通风网络解算算法,解决了矿井通风网络三维仿真图形的创建、自动标注以及矿井通风自动解算等问题,建立了通风网络三维图形变换和三维实体生成模型,仿真数据模型以及通风网络解算数据模型三大模型,实现了矿井通风网络三维仿真和风网解算的高度智能化与自动化,为矿山通风网络三维仿真系统的建设奠定了理论基础,为矿山的安全生产提供了技术保障。     

基于三维仿真的矿井区隔及通风系统优化

为了将一个复杂矿井合理区隔为两个独立矿井,利用Ventsim三维通风仿真软件,构建了矿井通风系统三维模型。通过增加或减小关键巷道的风门风阻等措施,进行了区隔后通风系统优化。结果表明:区隔方案达到预想效果,区隔优化后通风参数合理,分隔后的通风系统稳定可靠。     

虚拟煤矿三维引擎架构设计及实现

针对现有面向煤矿行业应用的虚拟矿井系统缺乏高精度地质建模、监测监控数据集成、危险源预警等应用,不能实现与地质测量数据同步更新和专业应用等缺点,结合煤矿动态开采特点,将煤矿虚拟矿井系统的核心技术进行抽象和封装,提出了面向煤矿应用的三维引擎架构,快速高效地构建煤矿虚拟矿井系统,通过空间数据引擎动态地更新地质测量数据,同时详细介绍了虚拟煤矿三维引擎数据存储和更新技术。     

矿井通风网络三维仿真与优化模型

针对某大型矿区巷道众多,通风状况复杂、多变的特点,采用了空间图形相互转换和通风网络解算两种算法,建立了通风网络三维图形,仿真数据以及风网解算三大模型,解决了矿井通风网络三维仿真图形建模、自动标注以及通风网络解算等问题,从而为实现矿井通风网络三维仿真和风网解算的高度智能化与自动化,以及矿山数字化建设和安全生产,提供了理论指导和技术保障。     

矿井提升系统动力学仿真分析

以2JTP×1.2型矿井提升机为研究对象,利用三维实体造型软件Pro/E建立了缠绕系统的部分模型,并将其导入ADAMS软件,在ADAMS中建立了钢丝绳模型,并对各个独立的部件施加相应的约束和载荷,建立了矿井提升机缠绕系统三维数字化虚拟样机.在此基础上对提升系统的动力学进行了可视化仿真研究,实现了提升机单容器提升过程中钢丝绳在卷筒上缠绕的动态仿真,并对仿真结果进行了系统分析.     

矿井通风三维可视化仿真系统的设计与实现

针对目前国内外通风仿真系统软件存在的不足，提出了矿井通风三维可视化仿真系统的总体设计，系统由4大模块组成，即通风系统的三维自动构建、通风系统的三维可视化、动态风流仿真和通风图属三维交互查询。通风系统构建模块为系统提供数据，三维可视化模块用于系统的三维可视化操作。动态风流仿真模块基于改进的粒子系统算法，可显示风流方向、风流类型、风量等通风参数。三维交互查询模块用于通风系统的空间查询与分析。对上述4个模块的关键问题进行了详细研究和实现，并以开滦矿区某矿通风数据进行了实际应用，验证了系统的可行性与实用性。     

基于Unity3D的虚拟矿山漫游仿真系统设计与实现

针对三维虚拟矿山系统在高逼真度、强交互性和跨平台等方面的不足,提出了一种基于Unity3D平台的三维虚拟矿山的实现方法。其主要过程：采集矿山的地形地质等三维坐标数据、属性数据,建立矿山三维模型,并导入到Unity3D引擎中,对数字矿山进行实时渲染并实现三维模型数据与二维空间数据整合,在此基础上利用C#语言编写脚本实现系统功能,最后将虚拟矿山漫游仿真系统移植到多个平台上。根据唐山钱家营煤矿的测试结果,该系统实现了在3种平台(Windows、安卓智能手机、Web网页)上均流畅运行,画面真实,界面友好,实现了虚拟矿山漫游仿真以及矿山属性信息的查询等功能。     

基于3D虚拟仿真技术的矿山救援医疗急救培训系统设计与实现

针对当前矿山救援队主要采用医用人体模型进行医疗急救模拟训练内容和方式过于单一和理想化的现状,采用计算机3D建模、Unity3D的UGUI、消息中心通信方式等技术,开发矿山救援医疗急救培训系统,以达到复杂环境中对复杂伤情进行医疗急救模拟训练的目的。介绍了该系统的总体设计方案及其实现的关键技术,可实现医疗急救培训的可视化和交互性操作,受训人员利用该系统,可以更容易熟悉矿山救援医疗急救过程,掌握急救技能,提高现场急救能力。     

基于三维仿真的大型露天矿生产能力动态优化

为获得更为优越的露天矿生产能力, 提出了基于三维仿真的矿山产能动态优化方法。首先在传统产能验证方法基础上, 综合考虑矿山实际情况制定多组产能方案, 再利用三维仿真方法完成各方案进度计划的快速编制, 经统计基建剥离量、出矿品位、矿岩采剥量等基础数据, 计算获得各方案动态经济效益指标, 最终得到技术上可行、经济上最优的矿山生产能力。以某大型铜矿为例, 利用国内外普通验证方法获得了该矿山的估算日生产能力为10万吨, 参照预选的选矿设备要求制定了6种产能方案, 利用三维可视化的进度计划编排软件MineSched实施各方案, 通过比较内部收益率(IRR), 确定矿山最优日生产能力为15万吨, 较传统生产能力验证所得提高了约50%, 内部收益率增加了约3个百分点。     

基于3D Max和Virtools的矿井虚拟仿真系统设计

从煤炭安全生产形势和传统实验教学环节存在不足入手,引入了虚拟现实技术对矿井虚拟仿真系统的设计与开发,提出了一种基于软件实现的设计方法一利用3D Max进行三维模型建模、贴图和渲染,利用Virtools进行交互设计和整合,提出了开发的流程以及常见问题的解决方案,并以综采工作面仿真系统的开发为研究实例描述了其具体的应用开发...     

矿山安全三维仿真平台的设计与实现

针对目前矿山安全监测系统存在的结构分散、数据孤立、缺乏统一管理平台等问题,采用VRGIS技术设计了一种矿山安全三维仿真平台总体框架,分析了多源数据融合、三维仿真引擎和工况实时模拟3项关键技术方案,开发出面向矿山生产过程的综合三维监控与仿真平台。应用试验表明,该平台实现了对矿山生产环境、设备运行状态和生产作业过程的实时动态监管,同时可模拟矿山灾害演化过程,仿真灾害救援预案,实施矿山应急演练和安全教育培训,为矿山安全监管提供了有效的数字化平台。     

基于VR技术的煤矿安全仿真系统的设计与实现

介绍了虚拟现实技术对井下安全事故的还原、虚拟现实系统构建模拟矿井的过程及计算机虚拟技术在煤矿仿真系统的实现过程,包括虚拟现实系统的结构及各个模块的功能。计算机虚拟现实技术在煤矿安全中发挥了极其重要的作用。     

基于虚拟现实技术开发的矿山救援虚拟仿真演练系统

为提高矿山救援队伍的救灾实战能力,提升日常训练效果,基于Unity3D虚拟现实开发平台,结合救援演练内容,设计出矿山救援虚拟仿真演练系统实现框架。采用高质量建模技术建立救援模型和场景,在数据库数据管理的基础上,利用基于时间尺度的知识推理方法,实现火灾、水灾、煤与瓦斯突出、煤尘爆炸和顶板灾害等5种灾害动态场景的模拟和控制,采用IK骨骼控制、有机状态机技术实现系统交互控制。最终形成了基于虚拟现实技术的矿山救援虚拟仿真演练系统,可为仿真演练技术在灾害救援领域的应用提供参考。