回采工作面三维地质空间分析方法的应用研究

基于三维地测模型具有直观、全面等优点,利用三维地测模型可使回采工作面地质信息查询与分析工作更加简捷、方便,提出了基于地测模型的煤矿回采工作面三维地质空间分析方法。建立了三维对象属性的参数化处理、交互式三维工作面空间位置标定、危险源缓冲区分析、地表地下叠置分析等计算模型。在矿山三维虚拟环境系统之上,对相关计算模型进行了设计实现,构建了工作面空间分析报告自动生成软件,并在示范矿井中进行了实际应用。结果表明:三维地测模型使用户能够更加直观的了解地面、井下巷道和重大危险源的空间关系;自动化工作面空间分析方法使技术人员分析危险源的时间缩短了30%~50%,提高了煤矿地测日常工作效率。     

基于Longruan3D的工作面辅助设计研究与应用

针对煤矿工作面设计过程中工作量大、空间关系不明朗等问题,利用现有煤矿三维地质模型,在各类地质、测量数据资料基础上,探讨了采区工作面的计算机辅助设计方法。构建地测数据库系统,对工作面信息、各类危险源信息、巷道信息等内容进行管理,建立地测数据与三维模型的关联;利用地测数据,通过缓冲区分析、叠加分析等空间分析手段,对工作面对应地表概况、工作面煤层产状、工作面临近地点状况等数据进行了分析求解;依据模板文件制作工作面辅助设计报告,并采用COM接口生成Word文件,方便工作人员进一步完善使用;最后,在Longruan3D平台上进行了验证。经过煤矿应用实践证明,软件功能方便、快捷、实用,能够有效地辅助煤矿的工作面设计工作。     

基于Skyline的煤矿安全管理三维信息系统

文中以Skyline和SQLserver数据库技术为基础,应用C#编程语言,研制了煤矿安全管理三维信息系统。该系统由用户登录、空间定位、属性查询、空间漫游、隐患管理等7个模块组成,实现了煤矿井下三维表达、安全信息的及时查询和管理。实践证明,它是煤矿安全生产和防灾救灾的不可或缺的信息平台。     

煤矿危险源辨识三维动漫教学培训系统开发与应用

将井下特定生产环境中的岗位危险源用生动直观的形式表现出来,让职工在轻松的氛围中熟识各类危险源,掌握排除危险源的方法,建立一套系统的、科学的、能反映矿山安全状态,准确有效辨识评价各类危险源的可视化教学软件,满足不同文化层次的煤矿工人的培训学习的需要是十分必要的。以淄博矿业集团岱庄煤矿为例,对全矿各工种、岗位进行危险源进行辨识排查,将全矿343个管理对象的1812种危险源通过三维动漫的形式逐一对煤矿中"人、机、环、管"危险源的过程再现、后果演示及其管理标准和管理措施制作成三维动漫教学软件,并成功用于煤矿工人的安全教育培训。该系统应用后,煤矿"三违"人数明显下降,给煤矿带来了潜在的经济和社会效益。     

基于GIS的煤矿井下移动目标定位技术分析

煤矿井下人员及设备的准确定位,是保障煤矿安全生产的主要因素.而目前煤矿井下移动目标定位基本是采取区域定位模式,不能够实现井下任意位置的连续监控定位.如果将WiFi技术与GIS地理信息技术、现代通信技术、计算机技术相结合,通过基于WiFi的无线感知网络,实现对井下移动目标的连续动态定位,并且感知矿工周围环境信息.将实时感知的位置信息、周围环境信息和地理空间位置融合,基于地理信息技术,在矿井实际测绘成果图中定位人员及机车位置.查询目标历史轨迹并回放于电子矿图上,实现对煤矿井下移动目标的动态实时定位,从而有效地提高矿井安全生产水平与合理调配资源的能力.     

矿井视觉计算体系架构与关键技术

煤矿井下特别是采掘工作面空间狭窄、装备众多、工艺条件及环境复杂、隐蔽致灾隐患多，因此实现智能化无人操作一直是煤炭行业内的普遍需求。建立有效的面向煤矿井下应用的视觉计算理论是实现煤矿智能化无人开采的重要一环。矿井视觉计算的主要任务是针对矿井这一特定应用领域，研究煤矿井下环境的感知、描述、识别和理解模型与框架，以使智能装备具有通过图像或视频感知煤矿井下三维环境信息，增强煤矿井下环境感知能力。为了有效推进该理论与实践的结合发展，使其更好地服务于煤矿智能化建设，首先围绕煤矿井下视觉计算的基本概念，分析计算机视觉与矿井视觉计算的异同，总结提出煤矿井下视觉计算的组成架构体系。然后，详细介绍煤矿井下视觉计算所涉及的视觉感知与增强、特征提取与特征描述、语义学习与视觉理解、三维视觉与空间重建、感算一体与边缘智能等关键技术，并从矿井视频智能识别、预警与机器人定位、导航等方面简要介绍视觉计算在煤矿井下的典型应用案例。最后给出煤矿井下视觉计算的发展趋势和展望，重点总结分析了目前矿井视觉计算在煤矿井下应用中存在的关键技术难题和矿井增强现实/混合现实、平行智能采矿2种重要的发展方向。随着煤矿井下视觉计算理论的不断...     

基于三维GIS的煤矿井下人员精确位置 地图管理系统

针对煤矿井下人员定位系统二维GIS模拟图对井下巷道空间表现不直观、人员位置不精确、底图更新后需要手工导图等问题,依托煤矿井下人员定位系统的精确位置监测数据,基于三维GIS设计了煤矿井下人员精确位置地图管理系统。系统应用大地坐标系,具有精确的三维坐标,可通过二维或三维的模式为人员与设备精确定位提供地理信息和图形交互界面。实际应用表明:系统可以快速构建煤矿井下巷道三维空间并准确表现,实时展示煤矿井下人员和设备的位置信息,具有空间测距、多图层多区域展示、区域报警、人员报警、人员活动轨迹回放等功能,能够更好的满足煤矿井下人员定位系统关于地图管理的需求。     

基于GIS和多Agent的危险源预警系统研究与设计

针对煤矿危险源预警系统空间分析的复杂性及对决策智能性的要求,在基于GIS的区域-单体联合评判预警模型研究的基础上,将人工智能中的多Agent技术引入到危险源预警系统中,形成了数据Agent、管理Agent、GIS-Agent等主要部件,设计出了基于GIS和多Agent的危险源预警系统,并结合具体项目进行案例实现,在危险源预警智能化方面做了有益的探索。     

煤矿并下巷道三维显示初探

煤矿井下巷道三维显示是在计算机上虚拟出矿井三维实体形态,对煤矿安全生产、矿井优化设计具有重要意义.文章简述了三维技术的发展现状,分析了建立三维巷道的数据特征,并提出了煤矿井下巷道三维显示的作用、意义和发展前景.     

井巷三维人员定位系统关键技术

针对现有的煤矿井下人员定位系统的定位精度低、定位结果表达不明确、只能区域定位等缺点,提出了一种基于无线实时定位和虚拟仿真技术的井巷三维空间中的人员定位方法。介绍了井巷三维人员定位系统的结构、工作原理、系统功能及关键技术。为提高系统定位性能及三维表达能力,设计了井下人员实时三维坐标的计算方法和改进的摄像机遮挡检测算法,并基于Unity3D引擎和3ds Max建模工具构建了三维空间人员定位系统的原型,实现了人员信息管理、三维实时定位、轨迹查询、周边环境信息查询、违规行为监督等功能,可为灾后救援、生产调度、考勤管理等提供支持。以山西某煤矿为试点,通过井下实验,得出系统的定位误差控制在3 m之内,且可实时保证人员位置及周边环境处于摄像机可见状态,验证了定位算法的可行性。该系统已实际应用,效果良好。