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B/S架构的三维矿井GIS系统

数字矿山技术是矿山企业提高生产管理和科技发展水平的重要手段,矿山地理信息系统的开发与应用是数字矿山建设的核心之一。三维井巷GIS系统采用B/S架构,通过3DMAX三维建模技术搭建矿山井巷三维模型,利用SuperMap iDesktop 8C软件调用三维模型,基于SuperMap iServer 8C发布三维场景服务,实现矿山地下井巷的三维可视化效果。系统实现了对矿山信息的查询检索、仿真模拟、三维地图操作和二三维一体化、安全监测、设备管理分析等功能,为矿山管理和安全生产提供辅助决策。     

基于Unity3D的数字矿山虚拟现实系统建设研究

对数字矿山三维可视化和数据建模技术进行了研究,利用虚拟现实技术,对矿区地上地下场景、采矿过程及其引起的相关现象进行三维数字化建模,并基于C#开发语言和Unity3D平台建立了数字矿山虚拟现实系统。结果表明:数字矿山虚拟现实系统的建立,实现了矿山基础资料、设备设施、监测监控、应急指挥等信息的可视化管理,为矿山生产管理、安全运营、培训考核和应急救援等工作提供了综合性、可视化的管理决策平台。     

基于VR的三维矿山信息管理系统研究

文中以数字矿山三维可视化和虚拟现实为基础,利用三维GIS、虚拟现实等技术手段,将矿山地上地下场景、采矿过程进行三维数字化建模。通过建立三维数字矿山信息管理系统,实现对矿山开发控制和监测,对提高矿山安全生产水平实现可持续发展具有重要意义。     

数字矿山中多源异构数据融合技术研究

针对数字矿山对信息集成的要求,在深入分析矿山企业信息资源的异构特征基础上,对数字矿山建设过程中多源异构数据融合技术进行了研究,提出了数据融合解决方案.分别规划了不同应用层面上的数据存储与转换方式,并通过紧密耦合/松散耦合式的联邦数据库系统、数据仓库系统、数据访问中间件等三种多源异构数据融合技术的综合应片,来实现各层面应用系统问的数据共享与交互过程,解决了矿山企业数据的多源,异构及不完整性所带来信息集成问题,保证了数字矿山建设中基础信息平台的安全、稳定和高效.     

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。     

金属地下矿开采三维可视化技术及应用

真三维环境下展示金属矿山工程,能够最终实现矿山经济效益最大化。目前我国逐渐进入实现数字矿山的第一阶段,即实现矿山数字化信息系统构建。通过分析国内外数字矿山建设情况,以大型三维矿业软件为平台是建设数字矿山的有效途径。从三维可视化技术应用基础、三维地质建模关键技术和三维工程设计方法等三方面,对矿山三维可视化技术进行介绍,为数字矿山建设提供了必要的技术基础。     

矿山三维可视化监测系统设计与实现

介绍了矿山三维可视化监测系统的设计思路和应用实现。系统针对矿山安全监测的实际需求,运用3DGIS技术和虚拟仿真技术,实现井下人员、机器设备、环境等多源监测数据的采集、分析、集成,解决数字矿山建设中信息孤岛问题,为矿山安全生产提供技术支持和辅助决策。     

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。     

基于三维GIS的数字矿山建设技术研究

数字矿山技术不仅为矿山的安全生产管理带来了新的技术手段,同时利用数字矿山信息平台,使设备监测、人员定位、资源评估、安全预警、可视通讯等系统有机集成起来,为实现矿产智能化、无人化开采迈出了坚实的一步。文中以三维GIS技术为基础,对矿体三维模型构建、数字矿山开发框架等进行了论述。     

GIS在矿业系统中的应用现状与展望

地理信息系统（Geographic Information System,GIS）具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息等功能,作为一门融合地理学、地图学、遥感技术和计算机科学的综合性学科,近年来在矿业系统中得到了广泛的应用研究。结合近年来该领域的最新研究成果,围绕矿山地质勘查与评价、矿山机械及工作人员定位、矿井通风网络模拟、矿山边坡稳定性与采空区塌陷等灾害的监测与预警、矿区环境监测及矿山复垦等方面对GIS在矿业系统中的应用现状进行分析。在此基础上,分别从大型矿山GIS空间数据库与云GIS的构建,矿区环境与稳定性监测过程中“3S”等多元技术的融合,构建Interoperable GIS以实现矿山数据库共享,以3D/4D GIS为代表的GIS多维化发展,矿山生产管理过程中空间可视化技术与虚拟现实技术的有机结合等方面对GIS在矿业系统中的应用方向进行展望,为矿山数字化建设提供参考。     

基于3DMine的矿山真三维可视化构建

露天矿真三维可视化是矿山数字化的重要组成部分。真三维可视技术以3DMine软件为平台,集地质、测量、采矿、管理为一体,综合运用数字化技术、图形技术、计算机技术等,用一定的方法建立矿床地质模型,对某一地区的地质地形进行准确而详细的描述,具有对地质地形信息存贮、查询、修改、计算地质储量、绘制地质地形图件,进行地质分析等功能的信息系统。它通过将各种地质信息以数字的形式载入数据库来加以成图,能够直观的反应出矿山的三维可视化图像,很大程度上方便的了矿山的总体设计、储量计算及矿山的管理。本文以义煤集团青海公司木里矿为例介绍了我公司在此软件的基础上实现真三维可视化的基本原理、方法及应用情况。     

数字孪生在矿业数字化转型中的应用

数字孪生日趋成为工业界应用热点,被认为是企业数字化转型快速有效的通用技术。结合大数据、人工智能、物联网、移动互联网、云计算、虚拟现实等新技术,数字孪生的应用空间正在不断地从先进制造业向其他行业扩展。本文介绍了数字孪生及其在矿业数字化转型中的应用,并结合实际案例介绍了数字孪生矿山的创新性应用内容,其中包括矿山三维可视化、数字采矿、矿山测绘云服务、车辆定位调度、生产配矿、边坡监测、环境监测等。数字孪生矿山帮助技术人员和专家为矿山提供更好的远程服务,对采集到数据进行智能分析,优化矿山运营,保证矿山生产高效、安全地进行。     

虚拟现实技术在露天矿边坡工程中的应用

露天矿边坡工程是集工程勘察、分析计算、施工和监测等多阶段、多元维数据分析于一体的复杂的系统工程。随着开采进行,边坡揭露和勘察获得的地质数据与工程数据复杂程度与日俱增,传统二维图纸很难表达清楚这些数据之间的关系,这就迫切需要把这些多元数据融合分析与三维可视化,以便领会复杂数据,实现科学决策。结合多种边坡工程数字化勘察手段,以东北大学虚拟现实平台为基础,建立了三维地质模型、工程模型等虚拟场景与集成勘探数据、分析计算成果和治理措施的具有数据查询和交互控制于一体的虚拟现实系统。以司家营铁矿东帮边坡工程为例,实现对边坡工程勘察、现场工程和分析计算等多元数据的融合分析与虚拟可视化,达到评价露天矿边坡稳定性和科学决策的目的。     

双三维数字矿山仿真信息系统建设

对地上地下真三维环境下大型矿山复杂地矿工程各三维立体模型的快速构建方法及场景漫游和仿真系统实现方法进行研究，提出了一套行之有效的上下真三维一体化大型矿山数字集成方案，并以云南个旧锡矿为例，进行了数字矿山仿真信息系统的总体设计及具体实施技术方案研究，实现了地上与地下真三维一体化、二维地质资料与三维地质模型的统一管理与分析、“分区式”数字矿田矿段的阶段性集成，且可以通过网络进行交互式操作，是一个产-学-研相结合的多用途、多层次、多阶段的一站式综合服务平台，对矿山的发展建设、资源勘查评价、信息化综合管理以及面向公众普及矿山相关知识的公益性、科普性推广具有重要意义。     

Application research on three-dimensional virtual mine in the framework of internet of things

Based on the information system characteristics of mine, proposed network architecture design of the mine property. And in this framework based on the design of three-dimensional virtual mine described the application of intelligent management platform. Three-dimensional virtual underground mine that shows the situation, the core application is through remote monitoring system of information exchange between devices (material object communication). Internet of things in the framework of mining three-dimensional virtual reconstruction of mine. On coal mine safety in the production process of human, machine and environment, control elements and their harmony and unity. 3D virtual mine management platform integrates personnel positioning, dust control, gas monitoring, roof pressure monitoring, fan-line monitoring and other subsystems. Platform through the underground mine sensing equipment to conduct various types of monitoring data integration, through the transport layer device to transmit the information to the application layer intelligence processing software platform, the system automatically handles the operational status of each subsystem and the need for safe production under the proper introduction of human factors deal with special event. 3D virtual mine management platform to mining, excavation, transport, ventilation and other safety information quickly and accurately transmitted to the ground operation control center. Underground for the first time on the linkage between systems in case of emergencies, to provide safety for management decision support.     

紫金山金铜矿地测采三维协同平台开发实践

随着三维可视化、大数据、人工智能等先进技术的兴起,我国矿山正在积极推进矿山数字化、智能化建设。越来越多的矿山开始应用三维矿业软件,实现了矿山地质、测量、采矿等技术工作由二维到三维的转变。Surpac软件是国内外应用非常广泛的一款三维矿业软件,通过人机交互方式完成采矿生产内业的各项任务,操作复杂、效率低,易形成信息孤岛,在一定程度上制约了矿山智能化建设。在分析Surpac软件应用现状和矿山生产技术的基础上,提出了融合Surpac软件及其二次开发技术的协同办公解决方案。通过开发协同办公平台系统,采用软件容器、软件进程间通信技术,将Surpac三维矿业软件与协同办公平台无缝融合,利用TCL/SCL脚本技术,在Surpac软件上开发了地质、测量、采矿业务功能模块。研究表明：平台系统实现了地质、测量、采矿专业技术工作按流程化管理和权限管理等功能,专业数据互通共享;所有作业文件和成果数据存储于服务器和数据库中,从平台上形成各种地质、测量、采矿的生产报表。该平台系统的开发及应用对于推进智能矿山建设具有一定的意义。     

红岭铅锌矿的虚拟现实系统

根据红岭铅锌矿的实际情况,基于VR技术建立了一整套矿山虚拟现实系统。针对VR技术在矿山中应用的不足之处,对虚拟现实系统构建软件进行了二次开发,加强其对外部数据的集成与可视化,实现对微震数据、应力场、位移场、塑性区以及理论计算结果的真三维显示。该矿山虚拟现实系统不仅包含了地表、工业场地、矿体、井巷、采场以及回采动画等矿山三维模型场景,还包含了一些数据、数值结果的显示,具有虚拟场景漫游、信息查询、数据立体呈现和交互控制等功能。针对红岭铅锌矿的大量采空区,通过对虚拟现实系统中众多重要三维数据的联合解读和分析,实现对采空区围岩稳定性的评价以及危险区域的确定,提高了VR技术在矿业领域的应用性。