XX煤礦數(shù)字化礦山建設(shè)方案報(bào)告

1、用心、精心、決心、匠心XX煤礦數(shù)字化礦山建設(shè)方案報(bào)告1數(shù)字礦山建設(shè)的必要性 21.1 背景 21.1.1 礦山信息化的發(fā)展情況 21.1.2 礦山信息化存在的問(wèn)題 31.1.3 國(guó)內(nèi)外數(shù)字礦山建設(shè)情況 41.2 數(shù)字礦山內(nèi)涵 51.2.1 數(shù)字礦山的含義 51.2.2 數(shù)字礦山建設(shè)目標(biāo) 71.2.3 數(shù)字礦山對(duì)安全生產(chǎn)及輔助決策的意義 72XX煤礦數(shù)字礦山建設(shè) 82.1 XX煤礦數(shù)字礦山現(xiàn)狀 82.2 采用3DGIS數(shù)字礦山系統(tǒng)建設(shè) XX煤礦數(shù)字礦山 112.2.1 建立XX礦井?dāng)?shù)據(jù)自動(dòng)采集和更新系統(tǒng) 122.2.2 搭建XX煤礦礦用監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心 132.2.3 搭建XX煤礦礦用空間數(shù)據(jù)中心

2、142.2.4 構(gòu)建XX煤礦各種專(zhuān)業(yè)算法庫(kù) 152.4.5 構(gòu)建XX煤礦數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái) 162.4.6 構(gòu)建XX煤礦數(shù)字礦山專(zhuān)業(yè)應(yīng)用軟件 163數(shù)字礦山系統(tǒng)簡(jiǎn)介及應(yīng)用 173.1 數(shù)字礦山平臺(tái) 173.1.1 2DGIS 數(shù)字礦山平臺(tái) 173.1.2 3DGIS數(shù)字礦山平臺(tái) 173.1.3 3DGIS數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái) 173.2 3DGIS數(shù)字礦山核心應(yīng)用系統(tǒng) 183.2.1 全礦井三維可視化系統(tǒng) 183.2.2 3DGIS 查詢管理分析系統(tǒng) 203.2.3 全礦井三維綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 213.2.4 瓦斯地質(zhì)規(guī)律分析與編圖系統(tǒng) 213.2.5 智能化礦井通防系統(tǒng) 223.2.6 礦井

3、電力設(shè)計(jì)系統(tǒng) 221數(shù)字礦山建設(shè)的必要性1.1 背景1.1.1 礦山信息化的發(fā)展情況建國(guó)以來(lái)，中國(guó)礦業(yè)經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的快速發(fā)展，已建成國(guó)有礦山近萬(wàn)座， 集體礦山和其他非國(guó)有礦山20多萬(wàn)座，年開(kāi)采礦石量超過(guò) 50億t,從業(yè)人員2100多萬(wàn)，帶動(dòng)了 300余座以采礦和礦產(chǎn)品加工為支柱產(chǎn)業(yè)的礦業(yè)城市的興起，其中煤炭城市54座，煤炭產(chǎn)量位居世界第-*0僅就煤炭生產(chǎn)而言，我國(guó)的生產(chǎn)水平和自動(dòng)化程度就有高有低、參差不齊，既有幾千座完全靠人工作業(yè)的年產(chǎn)幾萬(wàn)噸的小煤井，也有幾百座年產(chǎn)幾十萬(wàn)或上百萬(wàn)噸的普采或高檔普采礦井，還有上百個(gè)年產(chǎn)幾百萬(wàn)噸的綜合機(jī)械化礦井，甚至又有年產(chǎn)上千萬(wàn)噸的綜合自動(dòng)化礦井。由于煤礦井下作

4、業(yè)處于地表深處，地質(zhì)條件復(fù)雜，環(huán)境惡劣，瓦斯、粉塵、水害、頂?shù)装鍑I心瀝血整理word3用心、精心、決心、匠心事故、火災(zāi)隱患難以探測(cè)和辨識(shí)， 大型事故時(shí)有發(fā)生，給我國(guó)煤礦生產(chǎn)造成了重大損失，也危及了煤礦工人的人身安全。尤其是對(duì)地面地物類(lèi)和地下地質(zhì)體對(duì)象掌握不清楚，了解不充分， 并且對(duì)其變化規(guī)律沒(méi)有充分的認(rèn)識(shí)，所以，無(wú)論是開(kāi)拓設(shè)計(jì)、巷道布置、采掘設(shè)計(jì)、接替安排，還是進(jìn)尺計(jì)劃都沒(méi)有充分安全性、可靠性和合理性，由此也引發(fā)了象通風(fēng)、防塵、運(yùn)輸、排水、支護(hù)、注漿、供電等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不合理、配套性不好、連動(dòng)性不強(qiáng)、反映遲緩，造成避災(zāi)措施 不利、系統(tǒng)抗災(zāi)能力差。根據(jù)各學(xué)科的特點(diǎn)和發(fā)展現(xiàn)狀，我們認(rèn)為要想從根本上解

5、決煤礦的安全生產(chǎn)和高效生產(chǎn)問(wèn)題，除了技術(shù)更新和技術(shù)改造外，更重要的是建立一個(gè)完整的礦山數(shù)字化 系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)地面地下所有時(shí)間空間對(duì)象的透明管理，使得礦區(qū)的氣象、地形、水文、建筑、 道路、橋梁、地面設(shè)施以及地下的煤巖層、斷層、裂隙、陷落柱、水體、瓦斯和各類(lèi)地下工程 和地下設(shè)施盡在掌握中，從而使整個(gè)礦山從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到管理都能很好地兼顧工藝的先進(jìn)性、 設(shè)備的可靠性和生產(chǎn)的安全性，大幅度地提高抗災(zāi)能力和生產(chǎn)效率。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、通訊技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、3s (GIS、GPS RS技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，及在社會(huì)經(jīng)濟(jì)其他行業(yè)應(yīng)用研究的展開(kāi)，在美國(guó)前副總統(tǒng)戈?duì)柼岢觥皵?shù)字地球” 概念以后，國(guó)內(nèi)眾多研究

6、機(jī)構(gòu)和學(xué)者相應(yīng)提出了 “數(shù)字礦山”的概念，對(duì)“數(shù)字礦山”建設(shè)的 關(guān)鍵技術(shù)和建設(shè)方案從不同角度提出了各自的看法及思路。由于礦山是一個(gè)以資源為開(kāi)發(fā)對(duì)象的離散生產(chǎn)系統(tǒng)，因此，數(shù)字礦山即不是“數(shù)字地球”概念的簡(jiǎn)單延伸，也不是普通ERP(Enterprise Resource Planning)概念的簡(jiǎn)單復(fù)制，而是一個(gè)包含二者部分特性的嶄新概念。1.1.2 礦山信息化存在的問(wèn)題1、有些企業(yè)重硬件輕軟件，可以花很多錢(qián)進(jìn)行硬件購(gòu)置和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，就是不舍得進(jìn)行軟 件投資。2、對(duì)“數(shù)字礦山”理解不深刻，有些企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)為上了一部分自動(dòng)化項(xiàng)目或監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、 嘔心瀝血整理word3實(shí)現(xiàn)了財(cái)務(wù)管理或資產(chǎn)管理電算化、實(shí)現(xiàn)了部

7、分專(zhuān)業(yè)的計(jì)算機(jī)繪圖和辦公自動(dòng)化等就是“數(shù)字礦山”。3、沒(méi)有實(shí)現(xiàn)基于地質(zhì)地理空間信息系統(tǒng)的， 數(shù)據(jù)采集-模型建立-智能決策-控制生產(chǎn)的數(shù) 字化閉環(huán)系統(tǒng)，有些信息化內(nèi)容， 也都是一些信息孤島，雖然有些礦號(hào)稱(chēng)實(shí)現(xiàn)了信息集成， 只 是各種信息系統(tǒng)的簡(jiǎn)單連接，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)信息的真正共享。4、面向采礦行業(yè)的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商還沒(méi)有給用戶提供一個(gè)真正實(shí)用的數(shù)字礦山集成平臺(tái)。1.1.3 國(guó)內(nèi)外數(shù)字礦山建設(shè)情況目前世界上常用的GIS軟件也已達(dá)400多種，它們大小不一，風(fēng)格各異，如國(guó)外較著名的 有 ARC/INFO GENAMAPMGE?,國(guó)內(nèi)較著名的有 MAP/GIS Geostar、Supermap和 CITYSTAR

8、等，但均不適合礦山應(yīng)用；盡管有一些礦山空間管理軟件， 如國(guó)外的Minescape軟件、Coalsoft 軟件、MOS漱件、GEMCOM件、MICROMINE Sparc和MinComa件等，但由于受專(zhuān)業(yè)知識(shí)的 限制和技術(shù)的制約，所有這些軟件都只考慮了單一專(zhuān)業(yè)的局部應(yīng)用，沒(méi)有考慮相關(guān)專(zhuān)業(yè)的聯(lián)動(dòng)性，所用平臺(tái)起點(diǎn)低、內(nèi)容少，智能性差，不便于擴(kuò)展。其系統(tǒng)就沒(méi)有考慮如何管理象山體、 水體、建筑、道路、橋梁、管網(wǎng)和設(shè)備等地面對(duì)象， 也沒(méi)有考慮象巷道、碉室、煤巖層、礦體、 斷層、陷落柱、各種含水層和富水區(qū)、瓦斯賦存區(qū)以及采、掘、機(jī)、運(yùn)、通等地下對(duì)象的屬性 內(nèi)容，所以利用這些軟件就不能有效地解決采礦設(shè)計(jì)、通風(fēng)

9、防塵、防治水、供電、運(yùn)輸、支護(hù) 和環(huán)境保護(hù)等專(zhuān)業(yè)的信息共享和專(zhuān)業(yè)聯(lián)動(dòng)問(wèn)題，最終還是消除不了信息孤島， 信息不能重復(fù)利用，對(duì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)提供不了真正的輔助分析、輔助設(shè)計(jì)和決策支持。離安全保障系統(tǒng)和數(shù)字礦山的需求相差甚遠(yuǎn)。國(guó)內(nèi)，雖然，經(jīng)過(guò)近幾年的開(kāi)發(fā)，中國(guó)礦山行業(yè)的信息化建設(shè)有了較大發(fā)展，大多數(shù)現(xiàn)代礦井和大型集團(tuán)公司都實(shí)現(xiàn)了瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)， 有些公司實(shí)現(xiàn)了部分綜合自動(dòng)化； 有些公司 實(shí)現(xiàn)了部分ERP項(xiàng)目、設(shè)備管理或資產(chǎn)管理；大部分公司都實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助地測(cè)制圖； 有些嘔心瀝血整理word4用心、精心、決心、匠心公司已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施地理信息系統(tǒng)建設(shè)。但是，總體狀況仍然很不樂(lè)觀，由于，中國(guó)礦山在礦山勘察、規(guī)

10、劃、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、全過(guò)程監(jiān)控等信息化領(lǐng)域與發(fā)達(dá)采礦國(guó)家的差距越來(lái)越大， 中國(guó)礦山既沒(méi)有把信息資源當(dāng)作礦山的重要戰(zhàn)略資源之一加以統(tǒng)籌開(kāi)發(fā)和利用，更沒(méi)有形成系統(tǒng)性能穩(wěn)定、信息資源充足的礦山信息基礎(chǔ)設(shè)施。1.2 數(shù)字礦山內(nèi)涵1.2.1 數(shù)字礦山的含義所謂數(shù)字礦山就是指在礦山范圍內(nèi)建立一個(gè)以三維坐標(biāo)為主線，將礦山信息構(gòu)建成一個(gè)礦山信息模型。描述礦山中每一點(diǎn)的全部信息。按三維坐標(biāo)組織，存儲(chǔ)起來(lái)，并提供有效、方便 和直觀的檢索手段和顯示手段。 使有關(guān)人員都可以快速準(zhǔn)確、 充分和完整地了解及利用礦山各 方面的信息。在這個(gè)意義上說(shuō)，數(shù)字礦山就是一個(gè)礦山范圍內(nèi)的以三維坐標(biāo)信息及其相互關(guān)系 為基礎(chǔ)而組成的信息

11、框架，并在該框架內(nèi)嵌入我們所獲得的信息的總稱(chēng)。因此，我們可以從兩個(gè)層次上來(lái)理解數(shù)字礦山。一個(gè)層次是將數(shù)字礦山中的固有信息（即 與空間位置直接有關(guān)的相固定的信息，如地面地形，井下地質(zhì)、開(kāi)采方案、已完成井下工程等）數(shù)字化，按三維坐標(biāo)組織起來(lái)一個(gè)數(shù)字礦山，全面、詳盡地刻畫(huà)礦山及礦體； 另一個(gè)層次是在此基礎(chǔ)上再嵌入所有相關(guān)信息（即空間位置間接有關(guān)的相對(duì)變動(dòng)的信息， 如安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、 電力監(jiān)控系統(tǒng)、膠帶集控系統(tǒng)、人員定位監(jiān)控系統(tǒng)等生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)備、環(huán)境、人員信息）組 成一個(gè)意義更加廣泛的多維的數(shù)字礦山。通過(guò)對(duì)數(shù)字礦山的概念理解，數(shù)字礦山是在井田范圍內(nèi)在統(tǒng)一的三維空間坐標(biāo)參考下，對(duì) 礦山每一特征點(diǎn)的固

12、有信息和動(dòng)態(tài)信息的展示和利用，也就是要再現(xiàn)礦井的本來(lái)面目， 要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要展示和處理龐大海量的多維數(shù)據(jù)，同時(shí)會(huì)涉及許多新技術(shù)的應(yīng)用， 包括地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上，從事煤炭行業(yè)信息化的一些業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為“數(shù)字礦山”具有 以下特征：1）建設(shè)貫穿井上和井下的高速企業(yè)網(wǎng)絡(luò)：“數(shù)字礦山”的建設(shè)與礦山信息化運(yùn)行是以高速企業(yè)網(wǎng)（Intranet ）為基礎(chǔ)。100M/1000Mft速光纖網(wǎng)絡(luò)是確保“數(shù)字礦山”實(shí)施和海量礦山 數(shù)據(jù)在企業(yè)內(nèi)部、外部快速傳遞的前提。2）建立礦井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集和更新手段：采集礦井基礎(chǔ)原始數(shù)據(jù)和及時(shí)更新是保證“數(shù)字礦山”基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享的前提。多源異質(zhì)和動(dòng)態(tài)變化是礦山數(shù)據(jù)的基

13、本特點(diǎn)，所以必須以礦山測(cè)量（RS GPS數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量、常規(guī)地面測(cè)量和井下測(cè)量等）、地質(zhì)勘探（鉆探、槽探、山 地工程、地球物理物探、化探等）、工業(yè)傳感（指各類(lèi)接觸式與非接觸式礦山專(zhuān)用傳感與 監(jiān)視設(shè)備/儀器采集系統(tǒng)，如應(yīng)力傳感、應(yīng)變傳感、瓦斯傳感、自動(dòng)監(jiān)測(cè)、機(jī)械信號(hào)與故 障傳感、工業(yè)電視等）和文檔錄入（法規(guī)、法令、文件、檔案、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等）等為綜合手 段，來(lái)建立精確、動(dòng)態(tài)和全面的礦山綜合信息采集與數(shù)據(jù)更新系統(tǒng)。3）建立礦井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及模型：基于 3D GIS和3D GMSJ空間構(gòu)模技術(shù)以及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)原始 數(shù)據(jù)進(jìn)行“加工過(guò)濾”來(lái)建立煤礦井田地表地形、地面工業(yè)廣場(chǎng)、礦體與采區(qū)巷道及開(kāi)挖 空間矢柵整合的

14、真三維整體模型與重點(diǎn)細(xì)節(jié)模型；同時(shí)考慮采掘工作面場(chǎng)景、機(jī)電設(shè)備、 通風(fēng)設(shè)施、電纜管線等模型的建立與可視化。4） GIS技術(shù)是系統(tǒng)集成支撐平臺(tái)：以 3D GIS為集成技術(shù)，融合全礦井自動(dòng)化系統(tǒng)，在統(tǒng)一的 時(shí)空參照下，調(diào)度和控制各專(zhuān)業(yè)子系統(tǒng)，確保系統(tǒng)高效運(yùn)行。5）開(kāi)放的軟件平臺(tái)：礦井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的檢索、展示和利用需要統(tǒng)一的具有開(kāi)放性能的平臺(tái)軟件 來(lái)承載，要求系統(tǒng)的開(kāi)放性是保證“數(shù)字礦山”良性發(fā)展的前提，一是系統(tǒng)本身的數(shù)據(jù)格 式向第三方集成商開(kāi)放，二是系統(tǒng)要兼容主流的GIS空間數(shù)據(jù)格式和模型數(shù)據(jù)格式，三是系統(tǒng)內(nèi)部各模塊之間通過(guò)接口可以互相通訊。6） 建立各專(zhuān)業(yè)專(zhuān)家分析系統(tǒng)，為煤礦安全生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理提供決策

15、支持：以采、掘、機(jī)、運(yùn)、嘔心瀝血整理word9用心、精心、決心、匠心通為主線的各子系統(tǒng)構(gòu)成了煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)，在基于3D模型、可視化技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)全面展示礦井的同時(shí)，基于 3D GIS空間分析功能，對(duì)采、掘、機(jī)、運(yùn)、通各子系統(tǒng)的工 作原理進(jìn)行仿真模擬，在此基礎(chǔ)上建立各專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)家系統(tǒng)，為煤礦安全生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理提 供決策支持。1.2.2 數(shù)字礦山建設(shè)目標(biāo)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在采礦業(yè)的不斷應(yīng)用，采礦業(yè)正由經(jīng)驗(yàn)型、傳統(tǒng)型向科學(xué)型、定量分析與處理、自動(dòng)化方向發(fā)展。我們根據(jù)礦山生產(chǎn)的實(shí)際情況， 將下一步數(shù)字化礦山建設(shè)目標(biāo)定位于： 以計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為手段，把礦山的所有空間和有用屬性數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化存儲(chǔ)、傳輸、表達(dá)

16、和深加工，并應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管理和決策之中，以實(shí)現(xiàn)礦山生產(chǎn)的系統(tǒng)優(yōu)化，達(dá)到提高資源的綜合利用率、降低生產(chǎn)成本、實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化的目的。高效快速的推進(jìn)礦山網(wǎng)絡(luò)化、 數(shù)字化、智能化、信息化、綜合自動(dòng)化在煤礦的整體應(yīng)用。數(shù)字礦山建設(shè)的最終目標(biāo)如下圖所示。（XX煤礦數(shù)字礦山的最終具體目標(biāo)見(jiàn) 2.2章）圖1.2-1 數(shù)字礦山建設(shè)目標(biāo)1.2.3 數(shù)字礦山對(duì)安全生產(chǎn)及輔助決策的意義建設(shè)“數(shù)字礦山”的重要意義在于：1、實(shí)現(xiàn)安全管理的數(shù)字化，為打造本質(zhì)安全型礦井提供信息保障一旦建立了包括完整的地質(zhì)信息、危險(xiǎn)源信息和生產(chǎn)信息的3D時(shí)空虛擬礦山模型，所有開(kāi)采設(shè)計(jì)都能夠預(yù)先模擬出開(kāi)采進(jìn)度的動(dòng)態(tài)結(jié)果，包括安全隱患的預(yù)

17、先顯現(xiàn)， 開(kāi)采結(jié)果的預(yù)先模擬，可把大多數(shù)安全隱患消除在設(shè)計(jì)階段和采掘之前。隨著采礦生產(chǎn)的不斷推進(jìn)， 可以根據(jù)各種監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)和檢查檢測(cè)系統(tǒng)返回的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，利用“數(shù)字礦山”系統(tǒng)提供模型庫(kù)、方法庫(kù)對(duì)巖體變形、瓦斯突出、突水透水等危險(xiǎn)等因素進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，對(duì)各種安全隱患進(jìn)行超前預(yù)嘔心瀝血整理word7用心、精心、決心、匠心測(cè)預(yù)報(bào)，對(duì)不安全因素提前進(jìn)行整改， 同時(shí)對(duì)有危險(xiǎn)性較大的區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控， 對(duì)無(wú)法避免 的災(zāi)變可以快速啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行緊急救援。 對(duì)必須生產(chǎn)的危險(xiǎn)區(qū)域，可以啟用遠(yuǎn)控裝 備和無(wú)人化作業(yè)?？傊?，一旦完成了數(shù)字礦山建設(shè)， 不僅可為井上井下作業(yè)人員創(chuàng)造一個(gè)安全舒適的工作環(huán)境，更重要得是

18、把整個(gè)礦山變成了一個(gè)透明體，指揮人員只要對(duì)著計(jì)算機(jī)屏幕就可看到井下的一切內(nèi)容，如果加上虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，就可以隨時(shí)到達(dá)“現(xiàn)場(chǎng)”的任何角落，進(jìn)行“現(xiàn)場(chǎng)”作業(yè) 和指揮。因此，數(shù)字礦山的建設(shè)使地下的一切內(nèi)容變成可見(jiàn)得，使一切危險(xiǎn)因素變成可知的， 使一切操作過(guò)程變成可控的，使礦井生產(chǎn)變成本質(zhì)安全型的。2、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理的精細(xì)化，為打造高產(chǎn)高效礦井提供決策手段在精細(xì)的動(dòng)態(tài)三維地質(zhì)模型基礎(chǔ)上，利用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)提供的完整信息和“數(shù)字礦山”系統(tǒng)的 智能化工具，包括定額管理、計(jì)劃管理、物資管理、人力資源管理、設(shè)備管理、生產(chǎn)技術(shù)管理、 經(jīng)營(yíng)管理、成本管理和調(diào)度管理等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)采設(shè)計(jì)的智能化和最優(yōu)化、礦山生產(chǎn)的信息化 和自

19、動(dòng)化、礦山管理的規(guī)范化和科學(xué)化，達(dá)到生產(chǎn)效率的最高化和生產(chǎn)成本的最低化。由此可見(jiàn)，建立數(shù)字礦山的意義是巨大的， 但值得注意的是數(shù)字礦山建設(shè)不是一蹴而就的， 也不是靠炒概念能建成的，數(shù)字礦山建設(shè)不僅要有巨大的資金投入，也同時(shí)需要政府的支持， 更需要技術(shù)力量強(qiáng)大的軟硬件廠商和管理理念先進(jìn)的用戶的密切配合。2XX煤礦數(shù)字礦山建設(shè)2.1 XX煤礦數(shù)字礦山現(xiàn)狀XX 煤礦為新建礦井，在數(shù)字礦山建設(shè)方面有著良好的起點(diǎn)和基礎(chǔ)，按照礦井基礎(chǔ)信息的 內(nèi)容構(gòu)成的角度，可從三個(gè)方面來(lái)分析，一是采集礦井井巷和煤巖層空間數(shù)據(jù)的地測(cè)管理信息 系統(tǒng)；二是采集礦井生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境、設(shè)備、人員等動(dòng)態(tài)信息，XX煤礦先后安裝和實(shí)施了

20、綜采工作面監(jiān)控系統(tǒng)、膠帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)（皮帶保護(hù)+PLC控制系統(tǒng)）、供電監(jiān)控系統(tǒng)、井下主排水監(jiān)控系統(tǒng)、通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、生活污水處理監(jiān)控系統(tǒng)、井下水處理監(jiān)控系統(tǒng)、壓風(fēng)、制氮監(jiān)控系統(tǒng)、鍋爐房監(jiān)控系統(tǒng)、工業(yè)電視、大屏顯示系統(tǒng)、井下人員管理系統(tǒng)、調(diào)度通信、安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、輔助運(yùn)輸信號(hào)系統(tǒng)、產(chǎn)運(yùn)銷(xiāo)管理系統(tǒng)等；三是采集經(jīng)營(yíng)管理信息；在實(shí)際業(yè)務(wù)中，客觀上這三個(gè)方面信息系統(tǒng)都是互相共享利用的，然而在具體建設(shè)實(shí)施過(guò)程中， 這些系統(tǒng)都是由不同的廠家完成，沒(méi)有從整個(gè)礦井利用信息的角度或者說(shuō)從數(shù)字礦山的角度考慮和規(guī)劃礦井基礎(chǔ)信息的產(chǎn)生、認(rèn)知、獲取、表達(dá)、處理、共享、可視化、傳輸和增值利用，所以雖然建立了各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，

21、 但在信息共享處理，信息再利用和數(shù)據(jù)挖掘方面存在問(wèn)題，缺乏必要的數(shù)據(jù)訪問(wèn)機(jī)制和豐富的可視化表現(xiàn)手段，沒(méi)有發(fā)揮出礦井基礎(chǔ)信息應(yīng)有的作用，XX礦主要子系統(tǒng)如下：序號(hào)系統(tǒng)名稱(chēng)系統(tǒng)主要內(nèi)容接入接口通信協(xié)議控制方式子系統(tǒng)所在位置1綜采工作面監(jiān)控系統(tǒng)011201綜采工作面RJ45OPC監(jiān)測(cè)011802綜采工作面RJ45OPC監(jiān)測(cè)2膠帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)（皮帶保護(hù)+PLC控制系統(tǒng)）主斜井膠帶RJ45OPC監(jiān)控、聯(lián)動(dòng)一采區(qū)十一煤膠帶一采區(qū)十二煤煤倉(cāng)給煤機(jī)RJ45OPC011201工作面順槽膠帶RJ45OPC011802工作面順槽膠帶RJ45OPC3供電監(jiān)控系統(tǒng)主斜井井口房10/0.4KVRJ45OPC監(jiān)控制氮站10

22、kV配電室RJ45OPC監(jiān)控井下主變電所RJ45OPC監(jiān)控一采區(qū)十二煤采區(qū)變電所RJ45OPC監(jiān)控一米區(qū)十一煤帶式輸送機(jī)機(jī)頭變電所RJ45OPC監(jiān)控4井下主排水監(jiān)控系統(tǒng)主排水水泵房PLC控制系統(tǒng)RJ45OPC監(jiān)控中央水泵房5通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通風(fēng)機(jī)PLC監(jiān)控系統(tǒng)RJ45OPC監(jiān)控通風(fēng)機(jī)房6生活污水處理監(jiān)控系統(tǒng)生活污水處理系統(tǒng) PLC監(jiān)控系統(tǒng)RJ45OPC監(jiān)控生活污水處理站7井下水處理監(jiān)控系統(tǒng)井下水處理PLC監(jiān)控系統(tǒng)RJ45OPC監(jiān)控井下水處理站8壓風(fēng)、制氮監(jiān)控系統(tǒng)壓風(fēng)、制氮PLC監(jiān)控系統(tǒng)RJ45OPC監(jiān)控制氮站9鍋爐房監(jiān)控系統(tǒng)鍋爐PLC監(jiān)控系統(tǒng)RJ45OPC監(jiān)測(cè)鍋爐房10工業(yè)電視以太網(wǎng)監(jiān)視調(diào)度中心

23、11大屏顯示系統(tǒng)以太網(wǎng)監(jiān)視調(diào)度中心嘔心瀝血整理word14用心、精心、決心、匠心12井下人員管理系統(tǒng)RJ45OPC監(jiān)測(cè)調(diào)度中心13調(diào)度通信以太網(wǎng)調(diào)度調(diào)度中心14安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)RJ45OPC監(jiān)控調(diào)度中心煤礦火災(zāi)自燃監(jiān)測(cè)RJ45OPC監(jiān)測(cè)聯(lián)合建筑光纖分布式溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)RJ45OPC監(jiān)測(cè)消防控制室15輔助運(yùn)輸信號(hào)系統(tǒng)膠輪車(chē)運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)RJ45OPC監(jiān)測(cè)聯(lián)合建筑16產(chǎn)運(yùn)銷(xiāo)管理系統(tǒng)RJ45OPC監(jiān)測(cè)調(diào)度中心2.2 采用3DGIS數(shù)字礦山系統(tǒng)建設(shè) XX煤礦數(shù)字礦山數(shù)字礦山就是要站在整個(gè)礦井的高度考慮全礦井的數(shù)字化和信息化，按照數(shù)字礦山的內(nèi)涵就是在井田范圍內(nèi)統(tǒng)一的三維空間坐標(biāo)參考下，對(duì)礦山

24、每一特征點(diǎn)的固有信息和動(dòng)態(tài)信息的展示和利用，也就是要再現(xiàn)礦井的本來(lái)面目，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要采集、表現(xiàn)、管理和處理龐大海量的多維數(shù)據(jù)，所以數(shù)字礦山不能一蹴而就，必須總體規(guī)劃，分布實(shí)施。具體步驟如下：第一步：必須建立礦用數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和更新系統(tǒng)；第二步：搭建礦用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心，可以靈活使用、管理各種監(jiān)測(cè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，使各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)高度融合；第三步：搭建礦用空間數(shù)據(jù)中心，可以靈活使用、管理各種固有數(shù)據(jù)（地質(zhì)、測(cè)量等數(shù)據(jù)）； 第四步：基于兩個(gè)數(shù)據(jù)中心，構(gòu)建各種專(zhuān)業(yè)算法庫(kù)；第五步：構(gòu)建數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái)。采用三維、二維、組態(tài)等各種形式表現(xiàn)數(shù)據(jù)；構(gòu)建嘔心瀝血整理word15用心、精心、決心、匠心基礎(chǔ)信息

25、平臺(tái)的另外作用是： 搭建一個(gè)開(kāi)放的集成平臺(tái)， 以后用戶可以方便的在此平臺(tái)上接入 其他子系統(tǒng)。第六步：構(gòu)建數(shù)字礦山專(zhuān)業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)。建設(shè)XX煤礦數(shù)字礦山的具體目標(biāo)如下：1、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集更新，全自動(dòng)建立全礦井三維場(chǎng)景；2、解決信息孤島，實(shí)現(xiàn)各部門(mén)數(shù)據(jù)共享使用；3、平臺(tái)靈活開(kāi)放，方便后期系統(tǒng)擴(kuò)展、接入；平臺(tái)覆蓋整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，高度融入各子系統(tǒng)；4、實(shí)現(xiàn)對(duì)重要設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障分析，可以實(shí)時(shí)查看設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。采用三維動(dòng)畫(huà)、文字、聲音、光效等各種手段表現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)；5、實(shí)現(xiàn)對(duì)主要設(shè)備的控制，在權(quán)限允許的情況下，系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程控制設(shè)備的開(kāi)停；6、建立各種專(zhuān)業(yè)分析庫(kù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)安全調(diào)度的最優(yōu)華。給煤礦生產(chǎn)

26、提供科學(xué) 的決策依據(jù)。圖2-2-1數(shù)字礦山建設(shè)框架2.2.1 建立XX礦井?dāng)?shù)據(jù)自動(dòng)采集和更新系統(tǒng)多源異構(gòu)和動(dòng)態(tài)變化是礦山數(shù)據(jù)的基本特征，所以必須根據(jù)不同的數(shù)據(jù)來(lái)源建立不同的采集系統(tǒng)；對(duì)于固有信息采集，可以對(duì)地質(zhì)勘探和礦井測(cè)量產(chǎn)生的地質(zhì)、測(cè)量、水文、鉆孔等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過(guò)整理或圖紙矢量化等手段獲取，建立地測(cè)信息化系統(tǒng)管理和更新礦井固有信息；目前3DGI激字礦山系統(tǒng)支持三種方式的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集：1、自動(dòng)識(shí)別CA函紙，生成三維圖形；2、根據(jù)地測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，自動(dòng)生成三維圖形；3、根據(jù)采掘工程平面圖，手動(dòng)采集數(shù)據(jù)生成三維圖形。對(duì)于礦井環(huán)境、人員等動(dòng)態(tài)信息，可以通過(guò)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、工業(yè)電視嘔心瀝血整

27、理word12用心、精心、決心、匠心系統(tǒng)采集；對(duì)于礦井生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)信息通過(guò)建立安裝膠帶運(yùn)輸、提升、洗選、供電、 水泵、電液控制系統(tǒng)等集控系統(tǒng)采集，集控系統(tǒng)的自動(dòng)化程度與裝備的智能化水平相關(guān)。目前3DGI激字礦山系統(tǒng)可以通過(guò)礦用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心自動(dòng)對(duì)接采集國(guó)內(nèi)主流自動(dòng)化子系 統(tǒng)。2.2.2 搭建XX煤礦礦用監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心從數(shù)字礦山的角度看，XX煤礦先后安裝的了綜采工作面監(jiān)控系統(tǒng)、膠帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)（皮帶保護(hù)+PLC控制系統(tǒng)）、供電監(jiān)控系統(tǒng)、井下主排水監(jiān)控系統(tǒng)、通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、生活污水 處理監(jiān)控系統(tǒng)、井下水處理監(jiān)控系統(tǒng)、壓風(fēng)、制氮監(jiān)控系統(tǒng)、鍋爐房監(jiān)控系統(tǒng)、工業(yè)電視、大 屏顯示系統(tǒng)、井下人員管理系統(tǒng)

28、、調(diào)度通信、安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、輔助運(yùn)輸信號(hào)系統(tǒng)、產(chǎn)運(yùn)銷(xiāo) 管理系統(tǒng)等是礦井生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)境、設(shè)備、人員狀態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)， 但是這些來(lái)自不同廠家的系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)組織方式、存儲(chǔ)格式不一樣，并且這些數(shù)據(jù)客觀上存在一定的關(guān)系， 所以需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，建立一個(gè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心，天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司開(kāi)發(fā)的全礦井綜合自動(dòng)化平臺(tái)對(duì)各監(jiān)控子系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了集成，按照統(tǒng)一的格式進(jìn)行了管理，然后制定數(shù)據(jù)發(fā)布機(jī)制，為其他系統(tǒng)共享、挖掘、增值利用這些數(shù)據(jù)建立了通道?？梢?jiàn)全礦井自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)本身已經(jīng)建立了一個(gè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)的訪問(wèn)機(jī)制，天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司開(kāi)發(fā)的數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái)可以無(wú)縫

29、地訪問(wèn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心的數(shù) 據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)映射機(jī)制建立與空間數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，最后通過(guò)可視化平臺(tái)形象地把礦井?dāng)?shù)據(jù)展示出來(lái)。監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心與監(jiān)控子系統(tǒng)的根據(jù)系統(tǒng)軟件接口及標(biāo)準(zhǔn)的信息協(xié)議是軟件整合能否實(shí)現(xiàn) 的關(guān)鍵，對(duì)于各現(xiàn)場(chǎng)控制單元（子系統(tǒng)），接入組件支持業(yè)界普遍認(rèn)同的一些標(biāo)準(zhǔn)接口接入。 OPC 接口OPC（OLEfor Process Control ）是被工控領(lǐng)域廣泛遵循的一種標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)范了應(yīng)用程序嘔心瀝血整理word18用心、精心、決心、匠心 與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或數(shù)據(jù)源之間數(shù)據(jù)存取的接口協(xié)議，它是基于微軟的組件技術(shù)（COM/DCO根計(jì),采用客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)。它既可存取本地OP，艮務(wù)器數(shù)據(jù)，又可存取

30、分布在網(wǎng)上其它節(jié)點(diǎn)的OPC®務(wù)器，并且具有高效、安全的特點(diǎn)。它是目前存取現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)最理想的方法。2222 DDE/NetDDE 接口NetDDE是基于網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換（DDE技術(shù)解決應(yīng)用程序之間數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)交換。也采 用客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)。它既可存取本地 DDEB務(wù)器數(shù)據(jù)，又可存取分布在網(wǎng)上其它節(jié)點(diǎn)的 DDE®務(wù)器，它比OP疏速度和安全性方面要遜色。但對(duì)一些動(dòng)態(tài)刷新系統(tǒng)它仍不失為一種簡(jiǎn) 單有效的方法。 ODBC 接口現(xiàn)場(chǎng)控制單元（子系統(tǒng)）可將一些對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高（如統(tǒng)計(jì)等）信息周期性地通過(guò)數(shù)據(jù) 接口寫(xiě)入指定的共享數(shù)據(jù)庫(kù)（如 MS Access或MS SQ摩）的

31、表中，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù) 庫(kù)接口獲取相關(guān)信息。 FTP 傳送現(xiàn)場(chǎng)控制單元（子系統(tǒng)）將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)周期性地寫(xiě)入指定的文件中，文件的結(jié)構(gòu)符合統(tǒng)一的信息描述，子系統(tǒng)通過(guò) FTP上傳至管控服務(wù)器設(shè)置好的 FTP服務(wù)器。2.2.3 搭建XX煤礦礦用空間數(shù)據(jù)中心礦用空間數(shù)據(jù)中心主要是指在井田范圍內(nèi)以空間三維坐標(biāo)為基礎(chǔ)組織起來(lái)的井上、井下地理空間基礎(chǔ)信息。主要包括空間煤層、 巖層、地表、地質(zhì)構(gòu)造、巷道以及構(gòu)成采、掘、 機(jī)、運(yùn)、 通生產(chǎn)系統(tǒng)的礦用設(shè)備、材料、配件、設(shè)施在井巷或地表空間布置位置和拓?fù)潢P(guān)系。在煤礦這嘔心瀝血整理 word19用心、精心、決心、匠心些空間數(shù)據(jù)采集是以地測(cè)信息系統(tǒng)中地質(zhì)數(shù)

32、據(jù)庫(kù)和測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)采集和整理的，數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái)與主流的地測(cè)系統(tǒng)兼容（煤科總院西安分院、北京龍軟科技、西安集靈），可以直接訪問(wèn)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)和測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)，從而為井巷系統(tǒng)和煤層、巖層等地質(zhì)體等空間信息建立打 下了基礎(chǔ)。井巷系統(tǒng)建立起來(lái)，實(shí)際上建立起來(lái)了礦井井下的空間參考，以井巷導(dǎo)線點(diǎn)建立起來(lái)的井下空間參考作為采掘機(jī)運(yùn)通等生產(chǎn)系統(tǒng)布置的坐標(biāo)參考。數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái)空間數(shù)據(jù)中心主要內(nèi)容分兩個(gè)層次管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，一個(gè)層次面向關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，管理和組織礦井對(duì)象的幾何基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、 空間拓?fù)湟?guī)則和幾何網(wǎng)絡(luò)信息， 另一個(gè)層次 管理礦井對(duì)象，面向平臺(tái)其他模塊提供礦用對(duì)象使用維護(hù)功能。 基礎(chǔ)空間信息的

33、組織管理礦井生產(chǎn)系統(tǒng)由設(shè)備、設(shè)施、配件、井巷、材料、工作面、區(qū)域等對(duì)象及其相互關(guān)系構(gòu)成， 該功能完成基本對(duì)象的空間信息的結(jié)構(gòu)定義、編碼及其新增、更新、刪除、查詢、枚舉等數(shù)據(jù) 庫(kù)操作。 礦用對(duì)象組織管理數(shù)據(jù)中心支持設(shè)備、設(shè)施、配件、井巷、材料、工作面、區(qū)域等礦用對(duì)象及其關(guān)系面向?qū)?象的管理功能，其他生產(chǎn)系統(tǒng)基于該機(jī)制使用對(duì)象，進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。2.2.4 構(gòu)建XX煤礦各種專(zhuān)業(yè)算法庫(kù)數(shù)字礦山不僅要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和可視化表現(xiàn)，而且要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的增值利用， 需要在基于基礎(chǔ)信息平臺(tái)對(duì)采掘、供電、運(yùn)輸、通風(fēng)、給排水等各生產(chǎn)子系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行仿真模擬，不 斷開(kāi)發(fā)專(zhuān)業(yè)分析軟件包，為煤礦安全生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理

34、提供決策支持。這一塊任務(wù)需要與按生產(chǎn)系 統(tǒng)專(zhuān)業(yè)結(jié)合，開(kāi)發(fā)適用的專(zhuān)業(yè)分析功能。2.2.5 構(gòu)建XX煤礦數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái)大量的礦井空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)需要統(tǒng)一組織管理，這些基礎(chǔ)信息在使用過(guò)程中是按照生產(chǎn)系統(tǒng)（井巷系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等）、礦用對(duì)象（井巷、地質(zhì)體、設(shè)備、配件、材料、 設(shè)施等對(duì)象）、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（地質(zhì)、測(cè)量、鉆孔、監(jiān)控、管理等數(shù)據(jù)）的層次向下挖掘利用的， 所以數(shù)字礦山必須面向關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理礦井基礎(chǔ)信息，以礦用對(duì)象為主題組織基礎(chǔ)信息，以生產(chǎn)系統(tǒng)為主題組織礦用對(duì)象， 這樣從下到上管理礦井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)信息管理引擎、 礦用對(duì)象管理中心和豐富的專(zhuān)業(yè)分析算法（通風(fēng)解算、供電網(wǎng)絡(luò)整定分析等）

35、，構(gòu)成數(shù)字礦山基礎(chǔ)庫(kù)，基于基礎(chǔ)庫(kù)可以二維矢量圖形成圖算法、開(kāi)發(fā)三維空間建模算法，利用3DGIS渲染引擎可視化礦井；可以開(kāi)發(fā)專(zhuān)業(yè)分析軟件包，為輔助決策和生產(chǎn)管理服務(wù)；可以開(kāi)發(fā)安全管理、物質(zhì)供應(yīng)、煤炭運(yùn)銷(xiāo)等管理信息系統(tǒng)，提升礦井管理水平。數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái)必須以 3DGIS勺數(shù)據(jù)規(guī)范為基礎(chǔ)組織管理數(shù)據(jù)，以 3DGIS可視化平臺(tái) 為數(shù)據(jù)的集成支撐平臺(tái)， 開(kāi)發(fā)專(zhuān)用的空間建模算法， 可實(shí)現(xiàn)礦井的可視化表現(xiàn)。 這一塊主要實(shí) 現(xiàn)礦井基礎(chǔ)信息的可視化表現(xiàn)，通過(guò) 2昧量圖和3喝型實(shí)現(xiàn)礦井的直觀表現(xiàn)。由以上分析可見(jiàn)，數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái)、3DGIS可視化支撐平臺(tái)和專(zhuān)業(yè)分析軟件包構(gòu)成了數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái)的主要核

36、心內(nèi)容，基本搭建成數(shù)字礦山的基礎(chǔ)應(yīng)用框架，基于該框架可以開(kāi)發(fā)各類(lèi)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，所以數(shù)字礦山建設(shè)必須首先構(gòu)建數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái)。2.2.6 構(gòu)建XX煤礦數(shù)字礦山專(zhuān)業(yè)應(yīng)用軟件詳細(xì)見(jiàn)第3章數(shù)字礦山系統(tǒng)簡(jiǎn)介及應(yīng)用。3數(shù)字礦山系統(tǒng)簡(jiǎn)介及應(yīng)用3.1 數(shù)字礦山平臺(tái)3.1.1 2DGIS數(shù)字礦山平臺(tái)平臺(tái)具備 CAD 2DGIS所有功能，可以輕松應(yīng)對(duì)日常生產(chǎn)制圖、出圖及管理功能。2DGIS功能在此處不再詳細(xì)列舉。圖3-1-1地理信息系統(tǒng)平臺(tái)主界面3.1.2 3DGIS數(shù)字礦山平臺(tái)3DGIS數(shù)字礦山平臺(tái)采用全新的面向礦用對(duì)象實(shí)體和拓?fù)涞臄?shù)據(jù)組織方式進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，實(shí)現(xiàn)了多種三維模型數(shù)據(jù)的一體化存儲(chǔ)管理；平臺(tái)中一

37、個(gè)三維礦用對(duì)象要素可由三維幾何特征和屬性組成，也可由多個(gè)其它礦用對(duì)象要素組合成一個(gè)新的礦用對(duì)象要素；通過(guò)建立煤礦三維空間數(shù)據(jù)庫(kù)， 平臺(tái)做到了對(duì)海量三維數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理的支持。 止匕外，平 臺(tái)還支持三維礦用對(duì)象要素的本地存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)，目前支持的數(shù)據(jù)庫(kù)包括ORACLESQL Server等常見(jiàn)的商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)。圖3-1-2平臺(tái)數(shù)據(jù)組織存儲(chǔ)管理3.1.3 3DGIS數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái)“3DGIS數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái)”是整個(gè)數(shù)字礦山軟件的核心。該平臺(tái)負(fù)責(zé)礦井基礎(chǔ)信息的存儲(chǔ)、組織管理以及專(zhuān)業(yè)表現(xiàn)算法封裝。平臺(tái)為可視化表現(xiàn)提供專(zhuān)業(yè)的算法支持，為上層專(zhuān)家系統(tǒng)及專(zhuān)業(yè)分析提供礦用對(duì)象數(shù)據(jù)支持。嘔心瀝血整理w

38、ord26專(zhuān)業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)通風(fēng)管理供電管理應(yīng)急救援生產(chǎn)調(diào)度設(shè)備管理客戶化專(zhuān)業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)可視化應(yīng)用框架（全礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)）（>三2DGIS、3DGIS可視化平臺(tái)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)1、二維空間數(shù)據(jù)2、三維模型數(shù)據(jù)3、對(duì)象屬性數(shù)據(jù)數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息應(yīng)用框架2D空間數(shù)據(jù)采集器3D模型工廠專(zhuān)業(yè)分析處理企業(yè)管理器W-b> Web服務(wù)監(jiān)控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理信息數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)中心CmObjects r幾何基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 空間拓?fù)湟?guī)則 幾何網(wǎng)絡(luò)信息1、2、3、3-1-3系統(tǒng)架構(gòu)3.2 3DGIS數(shù)字礦山核心應(yīng)用系統(tǒng)3.2.1全礦井三維可視化系統(tǒng)1、地形建模圖3-2-1-1 三維地形2、三維地質(zhì)建模圖3-2-1-2簡(jiǎn)單層狀地質(zhì)模型

39、3、巷道建模4、三維災(zāi)害模擬建模圖3-2-1-3復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造模型圖3-2-1-4巷道外部模型圖3-2-1-5災(zāi)害模擬6、地面建構(gòu)筑物建?？梢愿鶕?jù)建筑物的屬性自動(dòng)建立建筑物模型圖3-2-1-7 地面建構(gòu)筑物模型7、三維生產(chǎn)系統(tǒng)建模圖3-2-1-8綜采工作面系統(tǒng)模型3.2.2 3DGIS 查詢管理分析系統(tǒng)1、三維設(shè)備屬性查詢圖3-2-2-1三維設(shè)備屬性查詢2、礦井三維虛擬漫游地面漫游圖3-2-2-2 地面飛行井下漫游圖3-2-2-3 井下漫游3、三維生產(chǎn)進(jìn)度管理圖3-2-2-4 生產(chǎn)進(jìn)度管理4、二維數(shù)據(jù)和三維數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)定位圖3-2-2-5 2D與3D數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)5、三維模型交互編輯圖3-2-2-6三維模型交互編輯6、巷道緩沖分析及穿透式設(shè)備查詢系統(tǒng)可以快速定位設(shè)備位置，對(duì)任