《萨三维VRMine8实施方案.doc

数字刘庄煤矿 三维基础模型建设实施方案 2008年5月9日① 人（井下人员位置）； ② 复杂和认知有限的地质体（地层、矿层、地下水分布和各种构造）； ③ 生产巷道系统； ④ 生产和辅助生产系统（运输、通风、电力、机电设备、给排水、安全监控、防避灾、调度）； ⑤ 与之相关的地面设施和建筑等。 这些对象均具备空间几何属性和其他非空间属性, 其中的控制性对象（地质体和巷道）就是地测对象，我们必须用图形的方式来表述它们的空间几何属性。 直观表述的意义并不仅仅只是为了直观，而在于它能使我们更简单、更方便、更全面和透彻的了解煤矿矿层赋存状态、生产系统和安全系统现状，从而影响生产、安全和管理水平，而这一切又仅仅源于一个直观性。 2．1．3 为煤矿生产和管理部门提供一个实时化的信息平台 煤矿的生产实体系统是动态的：人是运动的，风流在巷道中运动着，巷道在向前掘进，采煤工作面在向前推进，各种机电设备在运行……。 生产对象的动态特性要求我们必须实时监控矿井生产现状，包括：地质体和煤层的赋存状态、巷道掘进到什么位置、主要巷道和工作面的风速、风量、瓦斯含量和浓度；人员位置；机电设备运行的开关量和运行性能参数……。 掌握生产现状是指挥和控制生产的前提条件。显然，系统将为调度和指挥提高必威体育精装版和最全面的信息，极大的提高生产指挥的准确性、科学性和即时性。 2．1．4 为煤矿生产部门提供一个先进实用的制图和管理工具 利用计算机这个现代化工具，可以充分发挥GIS对空间地理数据的分析能力，将大量人力物力从繁重的资源档案管理，人工统计、手工制图制表等工作中解放出来，提高工作效率，将更多的时间和精力投入到非机械化的分析和管理工作中去。 2．1．5 提高矿井生产和安全管理水平 矿井生产前期的勘探、矿井设计，生产中的采区设计、人员和生产管理，后期的洗选、煤质、运销、财务等，这些都是有机的结合在一起的，是一条生产和销售线上的不同环节。现有的各类信息系统只是这些不同环节的数据表示和分析应用，系统间是独立的。 所以，深化应用和挖掘现有的系统资源，整合现有系统，共享和综合各系统的专业信息，最终构建一个数字化的虚拟企业集团可以提升企业的安全、生产、进度和效率管理能力，增加各部门工作的协同性。 2．1．6 形成一个实用化、专业化的GIS系统 CGis系统是一个现有和成熟的地测系统，已应用于全国二百多个矿井，近一百个勘探和设计部门。CGis3D是CGis的三维版本，本次研究基于CGis3D构建刘庄的矿山模型，并着力解决以下问题： ① 地测系统过分专业的问题。煤矿是一个复杂的巨型系统，时间上实时动态、空间上有地面和地下（三维多层）、专业上涉及很多领域。 ② “软数据”的应用问题。资料的原因使得我们对于地质体的描述总是处于一种不确定的状态，矿井地质工作者的的背景地质知识和经验这种“软数据”必需通过专业系统才能得到“录入”、表示和运用。 ③ 地质体描述问题。断层、褶曲、陷落柱、岩浆侵入等构造现象，岩石相变、地层冲刷等沉积现象，多层地质模型建立涉及的技术问题。 ④ 与生产、安全和管理紧密联系的问题。矿井生产（人员、机电）和安全（通风、瓦斯、水文）数据必须实时显示。就是说，系统必须与现行的生产和安全监控系统紧密联系起来。 ⑤ 系统与生产和安全硬件系统间接或直接接口能力（基于OPC规范采集硬件数据和/或控制生产或安全硬件）。 ⑥ 规范化问题。专业的思维习惯、操作方法、规程和规范必需体现。 ⑦ 专业应用中的分析和计算方法必须作为系统的一个组成部分，紧密的结合进来。 “数字矿山”的开发和应用，不仅可以在理论上丰富地测制图技术、断层处理技术、模型建造理论、WEBGIS理论、矿山信息系统整体构架等技术，还可以服务于矿山生产和安全，为提供一种全新的方式① 实用化。三维系统的根本问题在于应用，而不仅仅是一个直观性的问题。超越“中看不中用”的界限，使CGis3D实用化。CGis3D及其所建模型将可以直接应用于地测、设计、通风、机电、运输等专业部门。 ② 建立矿山模型。以当前回采的工作面为重点，建立刘庄矿的③ 虚拟生产系统。建立各种主要设备实体模型。将设备模型和监控点对象与实际生产对象形成一一对应关系。 ④ 实时监控。基于OPC规范，实时获取监控数据，获取设备的生产和运转状态。通过矿山模型实时反应实际的生产现状。 通过实际应用，在对系统进行改良或进一步设计时，充分考虑矿井其他的生产和安全信息系统应用；考虑对这些系统的接口、扩充和融合能力；考虑系统对监测和监控系统实时数据的获取、展示能力；考虑系统今后对生产和安全设备的远程控制能力。 系统的规模和体系结构应能够担当起煤矿基础信息平台的作用。 2．3、关键技术、技术创新及研究方法 矿井的生产、安全、开采和运输系统是极其复杂的；每一个矿井内的地质体