白皮书_煤矿三维可视化信息系统20120529

西安极聚软件科技煤矿三维可视化系统产品白皮书西安极聚软件科技公司目录1系统概述 (3)1.1什么是煤矿三维可视化 (3)1.2产品功能 (3)1.3功能特征 (4)2煤矿三维可视化信息系统组成 (6)2.1井上井下模型浏览 (6)2.2矿井上、下三维全貌与详细展示 (7)2.3矿井地面、井下生产与安全综合工况实时动态展现 (7)2.4重点系统监测 (8)2.4.1安全监测系统集成 (9)2.4.2人员定位系统集成 (9)2.4.3束管气体检测系统集成 (9)2.5关键设备监测 (10)2.6生产管理系统集成 (10)2.7视频监视系统集成 (10)2.8实时三维报警 (10)3煤矿三维可视化信息系统特点 (11)3.1真实三维地景 (11)3.2多角度地质信息管理 (11)3.3身临其境展现井巷关系、生产过程 (11)3.4全面信息展示和管理 (11)3.5高度集成 (12)4公司介绍 (13)1系统概述1.1什么是煤矿三维可视化为解决传统煤矿管理软件和现有简单的三维可视化行业软件存在的系列问题，提供给用户一个全三维、直观易用并可定制可拓展的，且功能延伸到整个行业流程的数字化矿山全面解决方案，实现矿井建设的高度信息化自动化，我公司研发了功能强大的矿井三维可视化系统平台。

基于矿井地质地测数据而建设的完全仿真的矿井模型，同时将生产设备信息、人员信息、环境安全信息及管理信息嵌入到此模型中，并以全三维的方式直观、逼真的展现出来，以达到数字化矿山的建设要求。

系统利用三维可视化信息技术，建立一个虚拟现实的、综合、开放、组件式的矿山信息系统，在矿山基础信息（位置、资源、开拓、巷道）的基础上，通过对煤炭企业自然状况的分析（系统），井下人员的定位（人），设备开停的监测甚至包括日后的远程控制（物），井下环境监测三维可视化。

提供了包括三维场景构建、实时浏览、场景漫游、三维分析、场景编辑、数据查询在内的一整套完备的三维解决方案，具有直观、空间位置关系清楚、信息量大的特点，可适应煤矿不同层次不同类别应用的需要。

产品主要利用矿井实际数据，采用虚拟现实技术和各种实体建模技术，构建三维可视化应用，并能够通过与其它系统的接口（如瓦斯监测系统、视频监控、ERP系统等），显示监测、供电等实时数据，浏览、查询井下设备的各种参数和实时状态信息，从而达到无需下井亦可掌握矿井最新生产信息的目的。

信息查询功能可以对矿井的生产环境、生产过程、设备分布、设备状态以及地表工业广场等状况有较全面的了解。

主要包括工业广场三维可视化、巷道三维可视化、煤层三维可视化、三维井上下对照、基于三维巷道井下监测信息、井巷工程进度可视化、基于三维巷道井下设备三维可视化与管理、三维漫游、三维剖切、三维线路展示以及与ERP系统对接等功能。

1.2产品功能实现压风机房、地面主扇机房、主变电所、主井、副井、工业广场、井下变电所、中央泵房、以及皮带的建模。

●系统提供综合查询功能，用户可以根据自己需求定制查询，快速得到所关心的设备信息。

●与自动化系统集成，实时显示设备运行状态及参数，包括设备开停、电压、电流、风机风速、水泵流量等信息。

●设备参数和设备状态查询。

在三维环境下，可以通过鼠标点击查询各种设备的参数及状态。

●系统提供视点保存功能，用户可以保存方便自己观察场景的视点，快速切换视点。

●系统能够通过菜单命令调出场景布置图，以及该地点的供电图，系统图，控制图。

●用户可以在3D场景中进行360度观察物体，通过对鼠标和键盘的基本操作对场景进行放大、缩小、平移和旋转。

1.3功能特征●将自动化控制系统、现场视频、机电设备信息集成到三维可视化环境中；●基于三维巷道布置图的通风线路、避灾线路、下井路线等的展示与模拟；●基于巷道布置图的工作面信息动态管理，如回采工作面布置、设备布置；●实现监测监控、井下人员跟踪定位、视频监控等信息的集成与展示；●实现管理层的辅助决策和应用分析。

2煤矿三维可视化信息系统组成以三维地测、工程数据为基础，自动生成三维的井巷工程采掘立体图、三维钻孔、煤层立体图；在矿井采掘立体图中三维显示：生产信息（当前采、掘工作面位置）、实时动态的安全监测信息（瓦斯、CO等有害气体的三维分布）、人员三维分布、视频监控图像、安全与生产设备的三维分布及其运行状态（综合自动化系统监控信息：主扇、局扇、风门、采煤机、皮带、水泵、人车、压风机、煤仓煤位、水位、束管分析），将矿井井上、下的真实全貌（包含生产、设备运行状态）完整地展现出来。

2.1井上井下模型浏览系统具有“飞行模式”和“行走模式”两种预览模式，更加方便用户快速预览矿区全景和巷道内部情况。

系统可以通过按钮快速方便地切换到关键区域（如井下变电所，工作面，水泵房等），便于用户实时了解各区域状况。

系统具有缩略小地图的功能，便于用户在小地图上定位预览矿井区域。

在“行走模式”中，系统可以实时显示当前摄像机所处地点的环境数据，便于用户实时了解矿井环境数据变化。

2.2矿井上、下三维全貌与详细展示展现矿井上、下三维立体全貌，在一个画面中实时展现矿井安全与生产的综合工况信息：包括矿井地面工业广场建筑、设施的三维分布；生产系统状态（生产设备、管路、采煤机、皮带运输、提升、通风、排水等运行状态）；通风安全状态（主要有害气体实时含量与分布、风机、主扇、风速状态；以及实时报警）；井下人员状态：井下人员总数、主要地点人员分布。

在主层次显示图形的基础上，通过点击图件展现其相关的详细信息：如点击某一巷道，弹出子窗体，分步展现：该巷道内的视频监控图像（实景）、设备运行实时状态、安全监测实时信息、生产进度查询、工程参数查询等。

2.3矿井地面、井下生产与安全综合工况实时动态展现在矿井三维立体数字模型上，分层次实时展现生产与安全综合动态工况。

●如：按通防系统，在三维造型图形中，用一个界面综合展现主扇、局扇、风速、风流、风门、风流状态，动画显示。

●按自动化子系统，以实时动画组态画面显示设备的监控状态。

2.4重点系统监测系统可接入任意自动化系统的相关数据，并可实现无限制扩展，将数据实时呈现在三维平台中。

完全以三维的形式仿真出矿井各类物体的变化，比如绞车的位置和运动、水位的上升和下降、风扇扇叶的转动速度等，在呈现方式上给用户“身临其境”的感觉。

2.4.1安全监测系统集成以采掘设计三维立体图为基础，接入瓦斯监测系统实时数据，实现在矿井安全生产状态的可视化。

厂、矿安全监测数据采集、联网与信息共享；通过设置，自动将安全监测点与厂、矿生产状态图关联显示；实时显示各种生产状态的安全监测信息（瓦斯、CO等实时信息在采掘立体图上三维分布和运行状态），自动报警。

自动统计、生成报警测点信息的统计报告表。

2.4.2人员定位系统集成与人员定位自动化系统的精密程度关联，可实时显示所有人员的精确位置。

具有人员管理面板，可按照人员定位检测分站的分布和数据采集情况，在三维的矿井空间里面直观显示井下人员信息。

用户能对矿下所有人进行一览，并可按照位置、工种等排序，直接点击面板中某个人，即可弹出人员的属性面板，并马上在3维场景中定位出来。

在矿井实时动态工况图中实时显示全矿井井下人员总数、井下不同区域的人员分布。

通过鼠标右键，查询任意分站地点的人员信息（名称、单位、岗位、卡号等）、人员下井累计时间、人员下井的轨迹，是否有超时等。

实现各部门下井人员的统计及其人员信息查询，禁区人员查询等功能。

在三维采掘图形中，三维显示不同区域人员分布情况，区域人员详细信息查询；人员下井累计时间查询，人员轨迹查询及人员轨迹三维动画显示。

也可聚焦于单个人物之上，进行单个人物行动的监管。

2.4.3束管气体检测系统集成煤层自燃监测数据采集、联网与信息共享，实时数据处理、自动生成提示报告和数据报表，在安全生产工况图中实时显示束管检测地点关键数据及曲线查询，束管监测和人工采样检测各种气体含量的曲线查询和历史数据查询。

2.5关键设备监测当用户在三维场景中浏览的时候，只要用鼠标点击被检测设备，即刻弹出设备属性面板也可随时调出设备说明书等文档查看。

系统具有设备管理工具，可以实现设备的排序、搜索等功能，当搜索到某一设备时，可以在三维系统中快速定位设备位置。

对于需要检修或者状态异常的设备，系统在设备上方会用图标来体现设备的异常状态，便于用户了解设备异常及时检修。

2.6生产管理系统集成以采掘设计三维立体图为基础，导入矿井生产信息，形成生产动态三维立体图：回采工作面的动态位置、产量、进尺信息；井巷工程掘进头的动态位置，以不同颜色显示工程月进尺、总进尺；矿井工况动态信息图形显示；日常生产数据的存储、处理、统计、报表管理。

2.7视频监视系统集成在矿井三维造型图形上，点击视频监控地点，自动弹出该地点的实时视频监控图像，将实时视频监控与三维总体分布模型结合起来，使用户对视频现场的监控情况，各人员动态更清晰。

2.8实时三维报警将报警信息与三维总体分布图结合起来，报警更直观，更易理解处理，当井下出现报警信息时，该软件自动弹出报警信息，并用语音提示。

3煤矿三维可视化信息系统特点3.1真实三维地景●整体感极强的三维地景融合丰富的地理信息；●支持多种格式、多种精度的GIS数据；●能够对多种坐标系的数据进行导入和相互转换；●二维与三维无缝衔接，数据实时同步；3.2多角度地质信息管理●可根据对地面地理信息、地勘信息、地测数据等进行处理植入生成三维地形、地质、煤层空间拓扑专题数据库；●可支持任意地点，任意方式（直线、折线、多边形、矩形）刨切查看，以分层分块抽取方式展现地质层次构造；●可根据隐藏地表地理信息，通过虚化、透明、色调调节等多种方式显示展现多层地质和煤层构造；●可根据设计图纸或施工图纸建立真实生产区域、设施、设备三维场景；●可用于设计成果展示、三维规划、施工进度管理等业务；●可将上下游设备连通关系植入三维场景；3.3身临其境展现井巷关系、生产过程●通过对地表地理信息、岩层、煤层信息的虚化透明等处理，三维展现巷道的空间拓扑分布及巷道与煤层岩层相对位置关系；●通过叠加显示空间文字，并以闪烁变色等方式示意每条巷道的名称和相关属性；●通过三维查询显示作业区工作进度。

包括月、日、班组等方式的作业进度的可视化展示；3.4全面信息展示和管理●结合真实准确的巷道信息，三维展现具有流动感的井下通风、用风、配风过程；●通过颜色、流速、流向生动、直观显现风路拓扑关系；●通过宏微观结合画中画方式展现用风区、平衡点、调节风门等关键关注点工作细节；●结合真实的井下生产，三维展现工作面喷淋位置，动态展现井下防火、防尘的用水效果；3.5高度集成高度集成的信息管理平台：地测、工程、设计、生产、视频监控、安全监控、气体监测、安全生产调度、综合自动化、文档与图形管理。