數字礦山三維信息系統

　　【 系統背景 】

　　隨著二十一世紀的互聯網技術、計算機技術、3S(GIS/RS/GPS)技術、虛擬現實、航空與航天技術等的飛速發展，給地理信息技術手段帶來前所未有的變革，利用高分辨率衛星影像以及航空像片，通過對影像的平面、高程、結構、色彩等的數字化處理，按照統一坐標無縫拼接而成可以迅速建立基于真實影象的三維數字礦山，人們可以直觀的從三維礦山上判讀出山川、河流、道路。借助傳統平面地圖的概念，疊加空間矢量數據，地物興趣點數據、以及三維模型數據形成可視化三維數字礦山 展示系統。

　　與傳統的二維GIS系統相比，三維數字礦山展示系統突破平面地圖對空間描述二維化、三維空間尺度感差等多限制，通過對真實地形、地物、建筑的數字化三維模擬和三維表達，提供給使用者一個與真實生活環境一樣的三維礦山環境，通過對三維礦山的數字化管理，為礦山建設、企業管理、險情監控提供可持續發展的信息化服務，減少信息孤島，大力提高礦山空間信息共享和利用水平，提高礦山整體信息化管理和經營管理水平。

　　【 系統架構 】

　　系統建設主要以三維GIS平臺為核心，對各類基礎數據、空間數據、視頻監測數據等進行處理、更新、維護和展示。主要功能范圍如下：

　　1、 建立空間信息數據庫，集成DOM/DEM數據，實時生成三維場景MPT，集成和處理矢量數據入庫，為各類業務數據在三維場景下的展示提供數據基礎。

　　2. 以三維GIS平臺為基礎，采用OPEN GIS空間數據網絡服務國際標準協議、WFS、WMS，從而廣泛的連接網絡數據服務器，實現真正的數據分布式管理，這是應用系統架構體系的技術核心所在。

　　【 功能特點 】

　　1. 瀏覽展示

　　實現對礦山的三維全方位瀏覽，主要包括：

　　• 礦山地面工業場地、地面建筑和設施的真實反映;

　　• 礦山井下巷道的真實反映，能夠從各個不同的角度查看井下巷道的布局，可以進入巷道內部進行瀏覽，還可以看到巷道內部的設備。

　　2. 生產管理

　　• 周期性更新巷道掘進、工作面推進、機電設備安裝變更等井下狀況，對其變動狀況做出真實的反映

　　• 作為“煤炭計量管理系統”的有效組成部分，實現對各環節煤炭產量管理，通過每個節點煤量的計量，系統可以按班按日自動統計出煤炭產量，自動形成產量日報。配合電能消耗計量，匯總到ERP后，結合其他消耗、人員出勤等，實現對經濟效益等數據的鏈接展示。

　　• 作為“生產自動化系統”的有效組成部分，實時檢測井下采掘、通風、運輸、排水、抽放、壓風自救等生產設備的運行狀況，通過調度席位上工作站的顯示屏，實時顯示各生產環節和設備的運行狀態，如：工作、維修、空閑、正在搬家等，以便生產調度隨時指揮生產。

　　• 作為“供電監控系統”的有效組成部分，實施顯示供電設備的運行狀況，如：工作、維修等，輔之以該設備的其他信息的顯示，包括開關狀態及電流、電壓、溫度、功率、功率因數、電度等數據燈。

　　• 當生產過程出現異常，或者供電設備運行出現異常波動時，應當可以自動報警，彈出異常畫面顯示異常地點，同時對井下設備進行遠方開停、遠程控制。

　　3. 安全管理

　　• 作為“安全監控系統”的有效組成部分，連續監測煤礦井下的各類安全監測設備的運行狀況，數據應當實現秒級的數據更新和顯示，數據類別包括：瓦斯、風速、一氧化碳、溫度、負壓、水位等安全參數，以及相關監測設備的開、停、供電狀態，實時檢測煤礦井下生產環境。對于監控過程產生的異常狀況，應當采用最高等級告警形式提示管理人員，同時按照異常的級別，將對應的應急方案以圖形化的方式展示在平臺上，作為管理人員決策的輔助依據。

　　• 作為“人員定位系統”的有效組成部分，采取續斷更新的方式，對井下人員、車輛的位置進行動態顯示，作為生產管理、考勤系統的依據。同時，針對井下人員的超時超員缺勤違規路線等各種異常信息，以圖形化的方式顯示在平臺上，作為檢查人員業務管理的輔助依據。

　　• 作為“束管火災預報監測系統” 的有效組成部分，對井下任一地點的CO、CO2、O2、N2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2等氣體含量實現24小時連續循環監測，及時預測發火點的溫度變化情況。針對監控過程中出現的異常情況，采用最高等級告警形式提示管理人員。

　　• 事故、避災模擬

　　• 系統監控作為“工業電視監控”系統的有效組成部分，利用光纖作為傳輸介質，將井下、井上的主要生產環節、重要設備及關鍵場合的實時圖像傳送到平臺，實現礦區范圍內的遠程監控，遠程人員定位，遠程工業電視實時監控管理，為調度指揮人員和礦領導提供直觀、快捷的第一手管理資料。

　　4. 信息查詢

　　• 對礦山企業的交通位置、地質狀況、開采狀況及資源狀況等礦山基礎信息可以很方便的調閱查詢

　　• 提供針對屬性數據查詢定位

　　• 查詢設備(巷道內)和巷道，監督生產進程和設備更新狀況

　　• 對礦山進行進度監測，若礦山有設備可以探測巷道掘進情況，系統進行更新，然后每段時間根據實際資料更新一次。

　　5. 數據統計

　　可根據選定區域進行事故統計分析，可按不同的類型進行事故統計分析，可按不同等級進行事故統計分析。

　　6. 動畫導出功能

　　將瀏覽路線和事故發生過程等錄制成三維動畫，可在任意電腦上播放。

　　7. 系統維護

　　便于對系統進行更新和維護，維持數字礦山長期穩定的運行。