矿井三维仿真可视化解决方案
煤矿地层三维可视化研究与实现
矿 的稳 定、安全 的生产对我 国的经济建设具有很重要 的作用 ，但 频繁 发生 的煤矿 安全 事故 （ 如瓦斯 爆 例 炸 、突水 等）严 重影 响着我 国煤矿工业 的安全生产和 发 展。基 于以上 问题 的提 出，在数字矿 山的建设 中实
基于 面 的煤矿 三维 数据 模型 主要 用于 对三 维地
２２ 三维数据模型相关算法研究 ．
在三 维地 质实 体建模 过程 中需 要用 到许 多的地 质数学 算法 问题 ，例如根 据有 限 的采 样点数 据插 值
生成任 意一 点 的空间位 置信息 或属性 信息 的方法 、
模型 。实验 系统运行 过程如 图ｌ 示 ： 所
地层 的构模 算法 、切 割算法 、挖掘算 法等 。
２ １ ６ ｏ 中阎高 ０ ２０ 新技扣 、１ ５ 址 ３
质 实 体 的表 面 进 行 表 示 ，像 地 表 地 形 、 某 一地 层 顶 底板 层面 、构筑物 或工程 的空间框 架和轮 廓 。 目 前 ，常用 的基于 曲面 的煤 矿三 维地质 模型有 线框 模 型 （ ｉｅ Ｆａ ｅ Ｍｄ １ Ｗ ｒ ｒ ｍ ｏ ｅ ）、样 条 曲面模型 （ ｐ ｉ ｅ Ｓ ｌｎ
本文 基于 东滩 煤矿十 四采 区 内的钻孔 基础 数据 ，主
地层 三维可 视化 就是运 用三 维地 学模拟 对现 实矿 山
的三 维 空 间 实体 在 计 算 机 系 统 中进 行 三 维模 拟 显
示 ，如三维 地层 、断裂 、矿 体和巷 道 的真三 维动 态
显 示 、三 维 巷 道 的空 间拓 扑 分 析 、 三 维矿 体 的 体 积 、储量 的计算等 。论文将通 过Ｍ ｃ ｏ ｏ ｔ ｆ ｉ ｅ ｉ ｒ ｓ ｆ Ｏ ｆ ｃ
煤矿井下作业场景复杂环境三维建模与重构方法
煤矿井下作业场景复杂环境三维建模与重构
方法
煤矿井下作业场景具有复杂的环境条件，为确保矿工的安全和提高作业效率，需要进行三维建模和重构。
下面将介绍一些常用的方法和技术。
首先，采用激光扫描技术进行数据采集。
激光扫描技术可以快速、精确地获取井下作业场景的点云数据。
这些数据包含了地面、支护结构、工具设备等元素的准确位置信息。
其次，利用点云数据进行三维重构。
基于点云数据，可以使用点云配准算法将多个扫描数据进行配准和拼接，生成一个完整的三维场景模型。
在重构过程中，可以利用图像处理技术对数据进行滤波和去噪，提高重建模型的准确性和清晰度。
此外，为了更好地展示井下作业场景，可以进行纹理映射和贴图处理。
纹理映射技术可以将高清图片和现实场景相结合，使三维模型更加真实。
同时，可以利用贴图处理技术将相关信息，如安全标识、设备位置等标注在模型上，提高可视化效果和操作指引。
最后，为了方便管理和使用，可以将建立的三维模型导入到专业的数据管理平台中。
通过数据管理平台，可以实现对井下作业场景的远程访问、分享和更新。
同时，还可以进行模型的浏览、分析和优化，为井下作业的决策提供支持。
总结起来，煤矿井下作业场景复杂环境的三维建模和重构是一项重要的工作。
采用激光扫描技术进行数据采集，利用点云配准和拼接生成三维场景模型，结合纹理映射和贴图处理进行模型增强，最后将模型导入数据管理平台，可以有效地提高作业安全和效率。
矿山地质勘察三维可视化管理系统与建模技术分析
矿山地质勘察三维可视化管理系统与建模技术分析发表时间：2018-09-17T10:48:17.610Z 来源：《基层建设》2018年第20期作者：王见林[导读] 摘要：矿山地质勘察三维可视化管理系统始终是将建模技术作为核心，然后以此为基础，整合矿山地质勘察三维可视化管理全要素信息，构建高度集成模式。
中国黄金集团新疆金滩矿业有限公司新疆鄯善 838200摘要：矿山地质勘察三维可视化管理系统始终是将建模技术作为核心，然后以此为基础，整合矿山地质勘察三维可视化管理全要素信息，构建高度集成模式。
而在目前建立矿山地质勘察三维可视化管理全要素信息系统，针对各项业务环节，整合所有矿山地质信息，已成为当前构建矿山地质勘察三维可视化管理系统所面临的主要难题。
本次就对矿山地质勘察三维可视化管理系统建设过程中所存在着信息孤岛问题展开了深入研究，实现对矿山地质勘察三维可视化管理模型构建与应用，为相关研究提供借鉴和参考。
关键词：矿山地质；勘察；三维可视化管理系统；建模技术 21世纪的地理信息技术在不断发展，矿山地质勘察三维可视化管理系统与建模技术也在不断提升。
对于矿山地质勘察建模工作来讲，该技术所依据的标准不同，技术本体的划分类型也不尽相同。
本文将简单介绍矿山地质勘察三维可视化管理系统与建模技术本体类型，论述矿山地质勘察三维可视化管理系统模型，并浅谈矿山地质勘察三维可视化管理系统建模技术中心建设。
一、矿山地质勘察三维可视化管理系统与建模技术本体类型目前，从宏观视角来看，矿山地质勘察三维可视化管理系统与建模技术本体类型可分为以下四种：作者简介:王见林(1987–),男,甘肃天水人，本科，地质工程师,主要从事矿山地质技术管理工作。
E-mail:：jianlinw2006@ 1、顶层本体应用在对通用型概念及概念关联性的本体，并非只针对某个领域，通常是任务、多个领域以及应用本体的主要信息来源，所谓的“通用型概念”和不同概念间存在一定的关联性，可以在不同任务、领域和应用的本体中继续沿用、继承与拓展。
煤矿井上下三维可视化系统
煤矿井上下三维可视化系统一、北京龙软:（一）地测空间管理信息系统：主要包括地质数据库管理系统、测量数据库管理系统、水文数据库管理系统、储量（三量）数据库管理系统、地质图形系统、测量图形系统、素描图形系统。
?????主要实现功能：????（17）自动生成巷道测量剖面图；????（18）自动生成“三书”报告等。
1、地质数据库子系统??? 主要功能：完成地层、勘探线、钻孔、煤层资料、断层数据等的管理、查询，同时为动态成图提供适时数据。
地质数据库系统-钻孔数据管理2、测量数据库子系统??? 主要功能：实现对井上、下测量基础数据的计算、管理；标定解算；动态查询以及为填图提供动态数据。
测量数据库系统-导线成果3、水文数据库子系统?????主要功能：实现对矿井涌水量、突水资料、长观孔水源井、抽水与水质与防治水数据资料的管理、查询，以及为图形的绘制提供所需的数据，并自动打印出表；水文数据库系统-矿井涌水量基础数据管理断层时，相关的地层自动处理；能够根据断层的落差自动调整断层两侧的地层；能够从数据库中提取数据自动注记地层、煤层结构；能够自动注记勘探线方位；能够快速、自动生成任意比例尺的勘探线剖面图、煤岩层对比图。
数据来源于数据库；能够高精度地处理数字化地质和地震剖面，使相应的坐标系统为地理坐标系统；能够修改地层的厚度，在地层中绘制巷道断面；能够在煤层中处理顶煤、底煤及采空能够处理推断煤层；能够处理不整合等地层界线；能够自动处理地层与断层间的楔形相交；能够从数据库提取数据自动充填钻孔柱状岩性；能够自动处理第四系水文地质岩性图例的填充；能够修改断层的参数；能够任意配置勘探线剖面图；地质图形系统地质图形系统-等值线生成地质图形系统-储量计算地质图形系统-剖面生成6、测量图系统子系统??? 主要专业功能：能够对任意比例尺的填图参数进行配置；能够通过极坐标和实际坐标方式完成任意比例尺采掘工程平面图的自动绘制。
实际坐标可以输入，也可以来源于测量数据库的最终成果。
矿井三维仿真可视化解决方案
行业应用前景
矿山行业： 提高矿山开 采效率，降 低开采成本
01
地质行业：提 高地质勘探和 研究效率，降 低勘探成本
环保行业：提 高环保监测和 治理效率，降 低治理成本
03
05
02
04
06
石油行业：提 高石油勘探和 开采效率，降 低开采成本
建筑行业：提 高建筑设计和 施工效率，降 低施工成本
城市规划：提 高城市规划和 管理效率，降 低管理成本
安全预警：对矿井安 全隐患进行预警，降
低事故发生率
培训教育：提供虚拟 培训环境，提高员工
技能水平
设备管理：对矿井设 备进行管理，确保设
备正常运行
数据分析：对矿井生 产数据进行分析，为
决策提供支持
技术实现
数据采集与处理
数据采集：通过传 感器、摄像头等设 备实时采集矿井数 据
01
数据预处理：对采 集到的数据进行清 洗、去噪、归一化 等处理
应用场景
矿井设计规划
地质建模：利用三维仿 真技术，构建矿井地质 模型，为设计规划提供 基础数据。
01
通风系统设计：设计矿 井通风系统，确保矿井 内空气流通，保障矿工 安全。
03
02
04
采矿方案设计：根据地 质模型，设计采矿方案， 包括采矿方法、采矿设 备、采矿路线等。
排水系统设计：设计矿 井排水系统，确保矿井 内积水及时排出，保障 矿井安全。
矿井三维仿真可视化解决方案
演讲人
目录
01. 解决方案概述 02. 应用场景 03. 技术实现 04. 案例分析
解决方案概述
矿井三维仿真技术
01
利用计算机图形学和虚拟 现实技术，构建逼真的三 维矿井模型
一矿井三维通风动态仿真模拟系统主要技术参数及要求
一、矿井三维通风动态仿真模拟系统主要技术参数及要求1、系统需基于真三维可视化通风仿真图形管理平台,建立的三维通风网络图形真实反映巷道空间关系，任意通风网络节点由三维坐标(X，Y,Z）进行控制，节点坐标调整方便,系统需兼容AutoCAD图形数据，可直接导入AutoCAD图形文件自动生成基础通风网络拓扑图形，同时可将建立好的三维通风立体图形直接输出为AutoCAD图形文件。
2、系统需包含完善的通风网络解算数据库，通风网络数据库所建立的巷道属性包括：编号、名称、风量、风速、空气密度、巷道长度、断面面积、断面周长、摩擦阻力系数、局部阻力系数、风阻、阻力、相对全压、相对静压、绝对压力、速度压力、三维坐标、干球温度、湿球温度、围岩温度等。
三维通风动态仿真模型和通风网络数据库中的数据一一对应，矿井通风系统调整后,三维通风仿真模型和通风网络数据库需相应动态变化。
3、系统需基于高效、成熟的通风网络解算算法，解算算法最大支持的通风网络分支数大于10,000条,单次解算时间小于3秒，基本实现实时解算，解算精度用户可控制。
三维通风立体图形拓扑结构或参数变化后，系统可自动识别通风网络拓扑结构变化,实时进行网络解算，并显示最新的通风网络分析参数。
4、在三维通风立体图形上动态显示风流方向和相关通风参数，动态显示的风流方向和风流速度真实反映井下巷道风流关系。
具备可视化展现方法将某一数据项中特定区间数据突出展现功能，方便通风技术人员发现通风系统的薄弱环节或超限数据。
5、系统需具备多窗口并行计算功能，可基于多窗口对三维通风网络模型不同方位同步进行浏览，便于同步观察通风系统某一分支调整对其他关键分支巷道的参数影响。
6、系统需具备完善的常用摩擦阻力系数表和主流风机数据库，数据库可任意扩充；可在风网优化设计的基础上自动进行风机选型和风机运行工况点分析。
7、系统需支持自然分风解算和强制分风解算，可对任意风路固定风量、固定风压，实现风流按需分配解算和通风系统动态仿真模拟。
三维矿业软件在矿山地质数字化中的应用
三维矿业软件在矿山地质数字化中的应用随着科技的不断发展，矿山地质数字化技术在矿业领域中的应用愈发重要。
而三维矿业软件作为数字化技术中的重要工具，其在矿山地质数字化中的作用也越来越受到重视。
本文将重点探讨三维矿业软件在矿山地质数字化中的应用，以及其对矿山地质勘探、资源管理、安全生产等方面的积极影响。
1. 地质建模三维矿山软件通过数字化技术，可以快速、精准地进行矿山地质信息的建模。
传统的地质勘探需要依靠地质勘探员的个人经验和手工绘图，不仅费时费力，而且容易产生错误。
而三维矿山软件可以将地质数据进行数字化处理，实现地质信息的精确建模，为矿山地质的详细分析提供了可靠的数据基础。
2. 地质信息可视化三维矿山软件可以将地质信息数字化呈现在三维虚拟空间中，使得地质信息更加直观、清晰。
通过虚拟现实技术，勘探人员可以在模拟的地质环境中进行勘探和分析，不仅提高了工作效率，还能够减少人员在野外勘探中的风险。
3. 地质数据分析三维矿山软件能够快速有效地整理和分析大量地质数据，为地质勘探提供了强大的数据分析工具和技术支持。
通过数据分析，可以对矿山地质结构、矿产资源分布等信息进行深入挖掘，为矿山勘探提供更为准确的地质信息和资源评估数据。
二、三维矿山软件在矿山资源管理中的应用1. 资源评估三维矿山软件可以通过对地质数据的分析和建模，实现对矿产资源的精准评估。
传统的资源评估需要大量的人力物力，而且容易受到主观因素的影响。
三维矿山软件可以通过数字化技术，减少了人为因素的干扰，提高了资源评估的准确性和可靠性。
2. 矿山规划在矿山开发过程中，矿山规划是至关重要的一环。
三维矿山软件可以通过对矿山地质信息的建模和分析，实现对矿山的合理规划。
在规划过程中考虑到地质特征、矿产资源分布等因素，可以最大程度地提高矿山的开采效率和资源利用率。
3. 生态环境保护矿山开发过程中，保护生态环境是一个重要的问题。
三维矿山软件可以通过地质信息的数字化和可视化，对矿山开发区域的生态环境进行全面评估和规划。
矿区实景三维建模及Web可视化管理平台的构建
矿区实景三维建模及Web可视化管理平台的构建发布时间：2023-03-06T08:22:52.990Z 来源：《中国科技信息》2022年19期10月作者：李建东苏锦全张金贵[导读] 本文主要讨论基于低空无人机倾斜摄影测量的矿区大面积部件级实景三维建模及Web可视化管理平台构建李建东苏锦全张金贵（鹤庆北衙矿业有限公司，云南大理 671507）摘要：本文主要讨论基于低空无人机倾斜摄影测量的矿区大面积部件级实景三维建模及Web可视化管理平台构建。
在建模方面着重考虑外业航飞时间窗口选择、建模速度、建模质量、建模精度之间的关系。
在可视化方面主要基于B/S技术，确定数据存储方式、素材、场景、用户管理等技术要点。
在功能方面以实景三维模型、DOM为底图，将矿权、林土地、管线等重要地理实体进行叠加管理，扩展模型单体化、BIM模型和基本量测等功能，实现矿区“一张图”管理。
关键词：倾斜摄影； B/S ；可视化；一张图Construction of 3D modeling and Web visualized management platform for mine real sceneABSTRACT: This paper mainly discusses the construction of 3D modeling and Web visualization management platform for large area parts based on tilt photogrammetry of low-altitude UA V. In terms of modeling, the relationship among flight time window selection, modeling speed, modeling quality and modeling accuracy is emphasized. In terms of visualization, mainly based on B/S technology, data storage, material, scene, user management and other technical points are determined. In terms of functions, the 3D real scene model and DOM are used as the base map to carry out overlapping management of important geographical entities such as mineral rights, forest land and pipelines, and expand the functions of model monomer, BIM model and basic measurement, Realize "one map" management in mining area.KEY WORDS: oblique photography; B/S; Visualization; A picture0引言近年发展的低空无人机倾斜摄影测量技术为高空间分辨率、高时间分辨率、大范围的基础地理信息数据采集与更新提供了重要的手段[2]。
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矿井三维仿真可视化 解决方案
客户收 益
解决方 智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案 案
现状分 析
现状分析
矿井运营工作面临的挑战
环境条件
安全 风险
地形 复杂
成本 高昂
随机 多变
智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案
现状分 析
客户收 智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案 益
解决方 案
解决方案
全矿井虚拟现实监测系统
以Meta平台为基础建立的全矿井虚拟现实监测系统， 为采矿领域的科研管理和工程人员提供身临其境的矿 山体验和研究环境，其高度的逼真性、实时的人机交
线收发 服务器 其他
有线通信
无线通信
RS232/485总线
解决方案
矿井模拟
矿山环境的模拟：运用虚拟现实技术将矿山的整体规 划设计、矿山内矿床、巷道和建筑间的相互关系非常 直观生动地展现出来。
智慧小区云服务平台整体工解艺决方流案程智慧模小拟区云：服全务平面台仿整体真解模决方拟案演智慧示小矿区云井服下务平的台各整体种解作决方业案 场景，用户可以任意漫游观看甚至操作场景中的仿真 器械。也可以按照预定规则在场景中运行设计好的作 业预案，从而测试预案的可行性和作业效果。
解决方案
智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案
解决方案
智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案
现状分 析
解决方 智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案 案
的运行以及井下各种情况举重要作用，然而目前这些 传感器信号分别单独处理，未能集成到一起，且信号 多以数字、文字、符号的形式表现，与真实环境相差 较远，所以未能得到充分应用。
现状分析
结论
煤矿生产环境条件复杂，煤炭开采活动中，存在着大 量不安全因素，要保证人的安全，离不开对开采环境 的真实了解——安全管理人员需要了解管理区域内存
应急指挥
安防演练
事故总结
隐患诊断
工艺设计
预案验证
现场作业
业务监督
矿井展示
员工培训
现状分析
传统监控方式面临的挑战
现代矿山工业中，各类传感器被广泛应用，如火灾报 警传感器、瓦斯报警传感器、视频监控传感器、各类 压力和位移传感器等。这些传感器对于监控各类设备
智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案
通过该功能可以进行矿井展示、预案验证和工艺设计 等工作
解决方案
智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案
解决方案
智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案
解决方案
事故仿真
对事故仿真控制模型输入相应的试验数据，经过系统 的一系列计算后，可以在三维环境中实时、逼真地把 事故场景展现出来。如瓦斯的扩散过程、发生透水后
智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案
互性、强大的管理决策系统，让广大科研管理和工程 用户在实验室、办公室中就可以对矿山进行测监控制， 实时反映矿山安全生产信息和整体情况。
解决方案
智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案
客户收 益
客户收益
培训演
综合一 体化监
练零成 本
减少现 场作业
控
全矿井
频次
智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整虚体解拟决现方案智慧小区云服务平台整体解决方案
安全经
实监测
提高运
济验证
系统
营安全
平台
系数
持续改 进
研究事 故案例
2019
谢谢你的观看
解决方案
全矿井虚拟现实监测系统
业 务 层
矿井 展示
预案 验证
工艺 设计
人员 培训
安防 演练
事故 总结
应急 指挥
隐患 诊断
业务 监控
应
用
矿井模拟
事故仿真
三维可视化监控
层
智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案
系
统
Meta平台
层
传 传感器 报警 输 层
智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案
在的事故隐患;而煤炭开采矿工则需要有一定的安全知 识和防范意识。由于受到各种环境因素的限制，人类 不可能采用实际模拟的方式，使每个人均能置身于真 实的环境中，有时真实感受安全的状况也是不安全的， 因而需要有一个能够模拟真实环境的系统来辅助人员 感受这种环境。
智慧小区云服务平台整体的解巷决方道案水智慧流小及区云水服位务平变台化整体过解程决方、案爆智慧炸小后区云产服生务平的台烟整体雾解扩决方散案 过程等。
通过输入真实事故中采集到的数据，可以对事故的发 生原因、演进过程、造成的结果进行可视化的仿真研 究，为今后事故的预防和救援提供依据。
通过该功能可以进行人员培训、安防演练、事故总结 等工作。