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智慧矿山:三维数字矿山仿真系统

   日期:2016-03-02     浏览:245    评论:0    
核心提示:1.系统概述三维虚拟数字化矿井综合监控信息系统是一套真正意义上的数字化矿山的解决方案,通过将全矿井的三维地测空间信息以及与
 
1.系统概述
三维虚拟数字化矿井综合监控信息系统是一套真正意义上的数字化矿山的解决方案,通过将全矿井的三维地测空间信息以及与每个对象的时间信息相关联,形成一套包含时间信息的数字化矿井综合监控四维空间系统。

系统通过采集地质测量系统的基础数据自动生成矿井井下采掘工程(井下所有巷道、工作面、石门等)三维可视化数字模型以及通过地面建筑CAD图纸数据建模生成地面建筑工程三维可视化数字模型,并且系统支持地测数据的导入功能直接生成模型。

该系统是一个基于计算机的有关地理数据管理、地理信息分析和设备监控的综合管理系统,将煤矿矿山中的固有信息,如地面地形、井下地质、开采方案、已完成井下工程等进行三维数字化,并嵌入所有相关信息(即与空间位置间接有关的相对变动的信息,如储量管理、机电管理、生产管理等,组成一个意义更加广泛的四维的数字矿山。

矿山地理信息系统在矿山数据网络的基础上,利用现代三维引擎、空间分析、数据挖掘、知识表达、三维可视化、互连网、多媒体等新技术,建立一个包括地面的地形、气象、地面运输、工业管路(包括通讯线路)和地下的岩层、煤层、地质构造、水体、煤层气(瓦斯)、出矿体和储量块段、地面工程、地下工程、井下运输、供电、通风、防尘、避灾路线、监测监控等物理层面的强大时空信息系统。

该系统支持TCP SOCK以及OPC通信,数据采集10000点/S,通过系统底层数据接口和OPC协议与I/O服务器通信,实时采集井下瓦斯安全监测系统、井下人员定位系统、井下水泵监控系统、井下电网监控系统、地面通风机监控系统等综合自动化子系统数据,采集的数据在三维可视化系统和矿井工况动态图中进行实时显示(数据刷新速度为毫秒级),系统工况动态图将模拟现场工况环境,真实的反应现场亲临体验感(如提升机转动速度、皮带运输速度、风机转动速度等动画完全与实际的速度关联)。

2.系统功能
系统软件以矿井地测、工程数据为基础,生成三维的地面广场、井巷工程立体图;在矿井采掘立体图中显示生产信息、实时动态的监测信息:瓦斯、CO等有害气体的三维分布、人员三维分布、安全与生产设备的三维分布及其运行状态,井上、下视频监控图像。通过系统平台,将矿井地面与井下安全生产实时状况直观地展现出来,为公司和生产矿井的安全管理、矿井灾害预测与防治、生产调度、工程管理、应急响应等提供信息支持。

三维虚拟现实系统主要功能
1.全矿井地面三维建模,包含主要建筑、生产系统、道路等;
2.实现地面场景的自动飞行漫游、行走漫游功能;
对于重要的生产系统如提升机房、通风机房、压风机房、35KV降压站、水泵房、中央配电室等建立子场景,可以直接进入子场景;
3.实现在三维子场景实时显示生产数据;
4.支持实时数据组态,可以在数据更新的情况下组态及保存,所见所得;

5.支持三维场景下高速数据更新,每秒数据更新率达到10000点/s;
6.支持机电设备的逼真仿真,速度,高度,电压、电流、压力指示等与现场实际完全同步,达到逼真的身临其境操控效果;
7.实现瓦斯监测数据在井下三维界面上的实时显示及选中一个瓦斯点迅速的定位该点的位置;

8.实现井下巷道的三维建模,井下工作面和进尺通过数据库的配置实现自动延伸;
9.实现CAD数据与三维场景数据同步功能,通过二次开发的导入导出软件,可以实现复杂的CAD数据导出三维场景数据,三维场景数据也可以导入CAD进行更加灵活的编辑;
10.实现巡检轨迹的自由定制,根据巡检的习惯和关心的数据,可以任意定制巡检的轨迹;

11.实现人员定位系统的分站人员信息在井下三维地图上显示以及轨迹回放;
12.实现井下巷道的自由行走、井下巷道的设备放置、调拨等功能;
13.实现掘进、割煤机的动画虚拟现实运行显示,运行状态以实际的运行状态为依据;
14.实现可以通过WEB打开三维场景进行实时监控,利用瘦客户解决方案增加的程序的可用性和灵活性;

15.支持龙软数据库数据导入功能
16.支持ARCGIS数据导入导出功能
 
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