矿山生产管理及三维图形智能解决方案

矿山生产管理及三维图形智能解决方

案

矿山生产管理及三维图形智能解决方案

一、概述

21世纪是全球化信息爆炸、全球化经济竞争、全球化知识经济挑战、全球化高新技术飞速发展的时代,21世纪人类面临的三大问题－人口、资源、环境,其中资源和环境与矿山密切相关。

采矿业是以自然资源为生产对象的古老产业,绝大多数矿山企业还处在劳动密集性阶段,信息化程度很低。综观历史,采矿业曾受到大大小小技术进步的巨大冲击。如今,数字地球(Digital Earth, DE)和数字中国(Digital China, DC)的钟声,已经和正在惊醒一代采矿人。

利用现代网络技术、计算机科学、统计学、矿山生产管理、矿山地质、矿山测量、图形学及软件接口等多学科多种技术,对矿山开采前期、资源管理及矿山生产中勘探、地质、测量、采矿、选矿、冶炼和销售等多个环节的数据进行采集、存储、处理、提取、传输、汇总和分析加工,采集的基础数据经过开发的图形接口进行图形处理后,能够直接形成矿山地测采三维模型以及进行多种生产设计、生产管理、资源管理的图件,采用C/S+B/S体系结构设计,应用Microsoft SQL Server数据库、接口技术、框架式软件架构技术、多层系统设计理念、系统集成技术等计算机技术,开发出矿山生产及图形处理综合系统。系统与国际互联网的结合,对矿山办公领域进行了延伸,即解决了数据采集的灵活、稳定性能,又

满足了查询、统计、决策不限办公场所要求,同时经过管理系统与Surpac图形系统的集成,在国内矿山生产管理中首次实现了”地测采选冶数据一次性采集、实时传输共享、三维自动生成、生产图件智能处理”的矿山生产管理及图件一体化管理模式。

二、总体技术方案

矿山生产管理及三维图形处理综合系统是以矿山生产管理为核心目标的计算机辅助管理工具。它包括矿山生产前期的探测到生产中的地测采及生产后期运选冶,系统依据企业信息原理,将矿山生产中的日常管理工作经过生产管理模块处理,并加入计划、统计及智能分析模块,同时,本系统将围绕矿山生产工作的图形处理功能加入系统,采用将生产管理模块中采集的生产数据经本系统图形接口处理后直接形成矿山虚拟三维模型,并根据虚拟的三维模块智能生成生产中所需的各种图件的方式,从而把生产管理人员从图件处理中脱离出来,将工具核心放到生产管理分析中去,真正提高了企业的生产管理能力与手段。

系统在调研及分析开发中,依据采用了企业信息化原理、三层结构最新的系统架构理论、面向对象的开发原理、系统集成接口原理以及矿山生产中的地测采专业技术原理。

企业信息化是这两年中国信息化建设的重点,企业信息化理论日趋成熟。企业信息化理论强调系统编码的一致性、系统数据的完整性、系统流程的可清晰可定义性、系统功能的可扩充可集成

性、系统安全性等。本系统设计开发中严格把关,在系统完整性、一致性、安全性、灵活性、可扩充性、智能分析等方面满足企业运行发展的需要。

系统采用B/S+C/S模式相结合的三层架构系统开发原理进行开发。C/S模式,是客服端与服务器模式,其技术成熟度高,但开发的系统不适应互联网,特别在查询分析决策方面有很大的缺陷,而且维护成本较高,B/S模式则是浏览器与服务器模式,是一种基于互联网的开发模式,系统运行不受办公场所限制,对办公场所分散的现代集团公司更是适应,但B/S在大数据量采集的情况下不适应。本项目产品结合B/S+C/S的优点,采用标准的三层结构开发,即数据层、业务逻辑层、表现层。数据层采用MS SQL进行数据存储,业务逻辑层实现数据的分类、汇总、统计、分析以及各类接口等,表现层则实现系统与用户的交互功能。经过这种设计模式,使系统进行数据采集性能稳定,使用方便,系统的查询统计分析决策及调用更能符合现代企业要求。

三维虚拟仿真技术(Virtual Reality),是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境,九十年代初逐渐为各界所关注,在商业领域得到了进一步的发展。这种技术的特点在于,计算机产生一种人为虚拟的环境,这种虚拟的环境是经过计算机图形构成的三维数字模型,编制到计算机中去产生逼真的”虚拟环境”,从而使得用户在视觉上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉。虚拟仿真与一般CAD系统所产生的模型以及传统的三维动画是不一样的,它不是一个静态的世

界,而是一个开放、互动的环境,虚拟现实环境能够经过控制与监视装置影响或被使用者影响。

Surpac Vision是澳大利亚SURPAC公司开发的一套三维交互式图形软件系统,具有地表测量数据处理、地质勘探数据分析和采矿设计等功能。其应用领域主要包括勘探和地质模型、资源评估、露天和地下采矿设计、生产计划和开采进度计划编制以及尾矿和复垦设计等。

本项目集成Surpac Vision功能,依据系统接口原理,将项目产品中采集到的基础数据经过接口的智能处理,直接在Surpac中生成基础图件。同时,经过对Surpac的二次开发功能,实现在Surpac中自动生成矿山生产所需图件如中段平面图、中段地质平面图、矿块图、试料图、储量计算图、剖面图、钻孔柱状图等各种图件。在三维建模及生产图件生成上的智能化,是本项目产品的核心之一。

根据不同的功能,将系统划分为十七个模块:基础信息平台、探矿管理系统、地质管理系统、测量管理系统、储量管理系统、计划管理系统、调度管理系统、出矿管理系统、质量管理系统、选矿管理系统、销售管理系统、成本核算系统、统计系统、图形基础平台、图形处理系统、数字素描工具、综合查询平台。系统功能图及系统布署网络结构图如下: