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VRGIS的煤矿安全生产可视化仿真系统的私有云架构

基于煤矿三维空间数据实现煤矿安全生产的可视化仿真,对于煤矿安全生产具有重要价值,而VRGIS是一种可行的解决方案;针对煤矿可视化仿真的现实障碍提出了一种基于私有云的解决方案;构建了基于VRGIS的煤矿可视化仿真系统的私有云架构,详细描述了煤矿可视化仿真系统应完成的主要内容,为实现基于云框架的煤矿可视化仿真奠定了基础。     

煤层自燃信息可视化研究

煤层自燃对煤矿生产以及环境保护有重要影响，煤火的信息可视化研究还是一个空白，本文试图利用三维可视化技术，提取有效信息，建立合理模型，综合煤层自燃的多维信息，描述煤层自燃的现状与发展趋势，实现煤田火区的系统仿真，并有针对地提取多种地球物探信息，使之科学高效地反映到可视化系统中。     

基于GIS的矿井通风网络可视化仿真模拟研究

在分析国内外矿井通风研究现状的基础上,针对目前的通风管理系统所存在的不足之处,利用地理信息系统技术设计并开发出矿井通风网络可视化仿真模拟系统,实现了通风系统数据管理、可视化仿真模拟、自动建立拓扑关系以及实时解算等功能,并对平顶山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,为煤炭生产管理部门对矿井通风信息的管理、查询、仿真模拟提供了一条有效的新途径。     

信息可视化在技术监测中的应用研究

信息社会一项重要的技术性工具就是信息可视化,借此可以实现人类认知能力与现代化计算机技术的有机结合,使信息与知识的传输更具优势。信息可视化在为人们带来极大便利的同时,也面临一些问题。文章首先介绍了信息可视化及技术监测的相关理论,然后结合我国纳米专利现状,采用技术监测方法展开实证性分析。     

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。     

基于因子分析和RGB加色混合的钻探品位数据可视化

数据可视化是地质学领域大数据研究中重要的一部分,钻探品位数据是其中较为常见的数据之一,传统上的钻探品位数据都是以表格的形式呈现,表现方式不够直观,不能表现出数据综合的可视化效果。本文提出了一个基于因子分析和RGB加色混合的品位数据可视化方法,首先利用回归分析对品位缺失值进行补全,然后利用因子分析将高维品位数据降低到人眼可感知的维度,最后把低维变量分别表达为RGB三原色,进行加色混合,从而实现高维品位数据的可视化。本文以黔西北五里坪铅锌多金属矿床为例,进行了实际应用研究,结果表明,该方法能够直观地呈现品位高维数据,从品位可视化结果中能够更直观地看到品位数据在钻孔上的变化趋势和变化规律,这对于研究矿床的品位变化规律具有重要的实用价值。     

图像匹配点云与激光扫描点云的模型重建对比

为分析图像匹配点云与激光扫描点云的模型重建效果与精度,文中使用同时获取的孔子图像数据与激光扫描点云数据,进行加工与建模处理,并定性定量的评估了两种模型重建方式的可视化效果与模型精度。结果表明:激光扫描点云数据是高精度模型重建的最佳数据,在精度要求不高的前提下,图像匹配点云可作为真实场景仿真的有效数据。     

煤层底板数据可视化简单方法

煤层底板等高线是矿井生产过程中重要的图件之一,传统的绘制方式工作量大,且容易导致信息利用不准确,利用常规软件SURFER及AutoCAD,对煤层地底板数据绘制等值线以及进行可视化是一种简单而且有效的方法。     

煤矿通风系统现状可视化仿真研究

根据某矿通风系统的应用现状,运用矿井通风可视化仿真系统Vent GIS对该矿的通风系统现状进行了可视化仿真,主要包括通风仿真系统的构建,通风网络拓扑关系的自动创建,仿真系统基础数据可视化检查,通风系统相关图形的自动生成,通风机特性可视化仿真,通风系统三维可视化仿真以及风流分配仿真,最终得出合理的风流分配方案。     

虚拟样机技术在变速箱设计中的研究与应用

以圆柱齿轮变速箱为例对虚拟样机技术、仿真技术进行了深入的分析研究,提出了实施虚拟样机的技术路线和具体的实现步骤,研究了三维建模软件Pro/E与动力学仿真分析软件AD-AMS之间的接口技术,成功实现二者的联合仿真,为以后的产品设计开发提供了好的借鉴方法。     

遥感技术在环境监测中的应用

遥感技术在环境监测中具有范围广、速度快、成本低,且便于进行长期的动态监测等优点。介绍了应用于环境监测的可见光-反射红外遥感技术、热红外遥感技术以及微波遥感监测技术,并着重阐述了遥感监测技术在水环境污染、大气环境污染、地面污染及土地利用发展监测中的应用。     

选煤厂虚拟现实仿真系统的设计与实现

文章介绍了基于虚拟现实技术开发的选煤厂虚拟现实仿真系统的架构及其关键技术,详细阐述了仿真系统的实现方式。     

粒子群算法在烧结矿配料优化中的应用

运用粒子群算法和MATLAB语言,编制钢铁烧结矿配料优化计算仿真程序并经实践检验。结果表明,计算机仿真计算符合实际生产工艺要求,数据直接应用于生产,提高各种烧结矿的综合利用率,降低成本10．32％。该算法为钢铁烧结矿配料问题的优化求解提供了新的思路和方法。     

煤矿瓦斯爆炸事故调查分析及模拟验证技术

针对我国煤矿瓦斯煤尘爆炸事故特点,建立了煤矿重大灾害(瓦斯、火灾)数据库;通过实验室研究,完善了瓦斯煤尘爆炸的理论和技术基础,建立了瓦斯煤尘存在条件下煤尘云着火特征参数计算方法,开发了计算机仿真软件;初步形成了适合我国煤矿特点的瓦斯爆炸事故调查分析及模拟验证成套技术。     

基于ADAMS的2缸发动机的运动学分析

针对简单的2缸发动机,进行Pro/E建模,运用ADAMS虚拟样机技术对其进行运动学分析。给出了简单的2缸发动机在给定条件下活塞输出运动的参数曲线,并仿真出运动过程中各个构件的运动轨迹,为其他发动机的设计提供重要参考数据。     

虚拟样机技术在减速器设计中的应用

介绍了虚拟样机技术的概念和特点,运用CAXA实体设计软件对减速器进行参数化设计和虚拟装配,并应用机械系统动力学分析软件ADAMS对减速器进行运动仿真,仿真结果与理论计算值基本吻合,说明了虚拟样机模型构建合理,仿真具有可信度。虚拟样机技术的应用极大地缩短了减速器的设计研发周期,降低了产品生产成本,为减速器的设计提供了一个高效的开发途径。     

断层破碎带巷道的锚网喷架联合支护技术

断层破碎带巷道围岩变形呈现软岩特征,原有的巷道支护方式和技术失效。为解决断层破碎带支护问题和保证施工工期,根据软岩巷道支护理论,结合围岩性质提出了锚网喷架联合支护技术,并对设计方案进行了优化及分析。采用数值模拟对支护效果进行了分析,提出用药卷锚杆代替管缝式锚杆,架后充填进行释能让压,二次支护与巷道掘进平行作业。矿压监测结果表明,锚网喷架联合支护控制了巷道围岩的变形,保证了施工的安全,施工进度提高了66.7%。     

通用型高精度矿井安全参数监测板卡的设计

分析了当前煤矿安全参数监测系统底层监测板卡设计的不足之处,提出了一种基于CAN总线通信技术,完成数据上传的通用型高精度矿井参数监测板卡设计方案。通过模拟现场实验,给出了对煤矿安全改进的实测效果分析。重点介绍板卡的软、硬件设计方案。     

数值模拟调整拉深件压边力

研究压边力在拉深成形过程中对板材成型质量的影响。采用数值模拟技术能快速确定合适的压边力值以提高板材拉深件的成形质量 ,从而证明模拟调整压边力是一种可实施的方法