矿山数字化生产管理系统规划与实施

武汉科技大学硕士学位论文矿山数字化生产管理系统规划与实施姓名：陈梅岭申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：陈建勋20090515矿山数字化生产管理系统规划与实施作者：陈梅岭学位授予单位：武汉科技大学相似文献(9条)1.期刊论文和春燕.校红杰.马春萍浅议我国矿山测量中的数字化应用-科技致富向导2010,(13)随着数字地球和数字中国等数字化的概念和体系建设,数字矿山近年来得到了足够的重视,也取得了较大的发展.真正的数字化矿山是一个复杂的多学科技术交叉形成的整体数字化矿山生产管理系统,它涵盖了矿山企业建设、生产、管理、经营等全部内容.数字化矿山既不是GIS概念的简单延伸,也不是一般加工企业ERP概念的简单复制,而是一个包含多者特征的崭新的概念.2.期刊论文田洪现.杨维.杨公训.TIANHong-xian.YANGWei.YANGGong-xun数字矿山综合无线局域网络-辽宁工程技术大学学报2006,25(5)针对现代化煤矿生产和安全需求,在分析煤矿现有的监测、监控系统不足和无线电磁波在井下巷道的传播特性基础上,提出了集无线语音通信、无线视频监控、人员定位、环境监测、设备控制和生产管理等功能为一体的基于802.11标准的数字矿山综合无线局域网络.该网络具有传统煤矿监测、监控系统所无法比拟的优越性,提供了未来数字化矿山乃至无人作业工作面的可行性解决方案.3.学位论文彭秀梅基于OpenGL的矿体三维可视化研究2009矿山三维可视化技术是数字化矿山研究的前沿领域，建立矿山可视化系统，将矿山系统进行三维图形显示，使矿山的开采活动数字化、可视化，及时、直观地记录和表现矿山的变迁，可为地质找矿、采矿设计、矿山管理和矿山安全等提供强有力的技术支持，是实现矿山信息化的必要环节，对提高矿山的生产管理水平和经济效益、保障矿山生产安全等具有重要意义。本文根据矿山可视化技术的基本原理和方法，综合利用计算机编程语言、数据库技术、计算机图形学等学科知识，以VC++计算机程序设计语言、Access2003数据库、OpenGL图形库为技术平台，分别建立了钻孔实体模型和实测矿体模型，并进行了三维显示，本课题的研究对推动矿山数字化具有重要意义。矿体三维可视化是数字化矿山研究的前沿课题，三维可视化系统的研究与开发是地矿行业发展的迫切需要。矿体三维可视化主要研究如何从地矿三维空间数据场提取有用的数据信息，并以图形图像的方式直观地表现出来。本文系统地研究了矿体三维可视化实现的原理和方法以及常用的地质建模方法，着重解决了矿体及钻孔的空间三维实时显示问题，此外，还可以进行实时旋转、放缩、平移等显示，使地质研究者能够从三维的角度，以可视化的方式理解、表达和再现矿体在地下三维空间的形态，进而能够达到辅助矿山的工程设计、施工和决策。因此，本文将研究内容放在矿体建模方法上，并以三维地质模型为重点研究内容。本论文的主要研究内容如下：(1)可视化原理及过程分析。可视化过程主要分为：数据预处理、映射、绘制、显示四步，其中，可视化映射是核心，是将处理过的数据转换为可供绘制的几何图素和属性。三维观察变换和三维空间坐标系的变换分析，每一个变换对应一个相应的坐标系，分别是模型变换对应模型坐标系，观察变换对应观察坐标系，投影变换对应投影坐标系，视口变换对应屏幕坐标系。可视化技术根据数据类型的不同，分为点数据可视化、标量场可视化、矢量场可视化、张量场可视化等，因此，分别讨论了三维空间各种数据类型的介绍。(2)地质体三维构模。空间数据及构模方法的研究，三维空间构模方法可以总结为面模型、体模型和混合模型三大类，每种构模法都有各自的优缺点，本文详细讨论了一些常见的构模法，并进行了比较。本文在充分研究了这三类构模方法的基础上，基于膺咀山矿区的勘探数据，采用线框模型，实现该矿区实测矿体的三维模拟。(3)数据的组织。本文用到的数据主要是一些勘探数据，如勘探样品数据，勘探线坐标串信息，勘探线基本信息等，采用Access2003数据库录入，并建立了相应的数据结构。(4)钻孔和矿体的三维可视化模型建立及其绘制。实现钻孔的三维显示，对任意一个钻孔，通过钻孔编号从数据库中读取所有字段值与其相等的点，并根据不同地层的钻孔柱赋予不同的颜色，然后调用OpenGL函数将这些点连接成指定宽度的折线。矿体的构模，由于矿体地质形态复杂多变，很难用规则的几何体来描述，需要一种灵活、简便、快速的方法来建立矿体的不规则几何模型，利用线框模型可以满足这种要求。本文具体的方法：首先标定矿体的分层，然后单工程圈定，接着在每一个剖面上圈定矿体，得到每一个剖面上的二维矿体分布多边形，最后完成从二维多边形轮廓线到三维形体的重构。二维多边形轮廓线到三维形体的重构是矿体可视化的关键技术，本文采用带控制线的最短对角线法进行矿体的三维重构。(5)实体模型的三维动态显示技术。三维模型变换包括平移、缩放、旋转，对称变换和错切等。最常用的就是平移、缩放、旋转及其组合变换。本文实现了矿体和钻孔三维模型的平移、旋转及缩放等三维动态显示功能。论文的研究是以导师项目：《甘肃省地矿局矿产资源评价信息系统数据库建设及软件开发》为平台来研究和开发的，在此期间，本人主要完成了钻孔和矿体三维模型的建立及显示，算法实现采用VC++和OpenGL。对膺咀山矿区地质勘测数据进行处理，建立相应的钻孔和矿体模型，并进行可视化显示与分析，得到了较好的效果。关键词：三维可视化，地质体，地质体三维模型，矿体4.学位论文杨念哥会东铅锌矿三维矿床模型开发与应用研究2008矿床模型是借助计算机技术、地质统计学理论等建立起来的关于矿体空间形态、资源空间分布，矿床地质环境以及采矿工程的数字化矿化模型，是实现储量计算、计算机辅助设计、生产进度计划编制、生产管理及采矿过程虚拟仿真的基础。三维数字化矿床模型是矿山信息化、数字化矿山建设基础，是矿山信息化建设的第一步。三维数字矿床模型是一组相关的基于真三维空间矿床模型的组合，主要包括：地质数据库、实体模型、块体模型。它们之间是一种相互依存关系，其构建过程存在先后顺序。作者按照矿床模型构建流程分别阐述了地质数据库，矿体、地表地形、采矿工程等的实体模型和块体模型的创建方法。文中利用地质统计学理论分析了大棵子铅锌矿床铅锌品位分布规律，通过设置搜索椭球体以修正距离幂次反比法对各向异性矿床的适用性，并依此进行品位估算，计算出矿床的矿石与金属储量。通过储量计算结果与以往会东铅锌矿地勘结果对照，本文中的品位计算、储量计算结果比较准确，符合矿床实际情况。通过三维数字矿床模型的建立，实现了在真三维空间中矿体、地质构造、采矿工程以及地表地形的可视化显示与交互；为矿山提供了基于真三维空间进行采矿工程设计的环境与手段，为矿山进行科学的生产进度计划编制提供基础与依据。文中通过分析会东铅锌矿目前的生产实际情况，提出模块化分期，分步实施建设信息化、数字化矿山的思路。并研究了基于泄漏电缆技术的矿山地表/井下综合通讯系统建设方案和基于虚拟现实技术的虚拟矿山建设方法与解决方案。信息化、数字矿山建设是一项基础性工作，它对矿山生产技术与管理水平的影响与提高是全面的和长期的，本文研究成果的应用将显著提高矿山的生产技术与管理水平。5.期刊论文徐波.黄武胜.XuBo.HuangWusheng黄金矿山数字化生产管理系统的设计与实现-黄金2008,29(10)根据目前中国黄金矿山信息化建设的实际情况,构建了矿山数字化生产管理系统.该系统由地测、生产、调度和管理协同支撑,并以此推动数字化矿山的整体建设及应用.同时以鑫汇金矿为实例,进行了具体的实现与应用.6.学位论文樊书昌峰峰集团企业信息化应用及研究2008随着中国加入WTO，中国企业所面对的竞争环境与竞争对手发生了巨大改变，如何规划和构建大型企业的信息化平台，利用信息化来提升企业管理水平，以信息化改造传统工业，提高企业的核心竞争力，是当前企业信息化建设急需解决的问题。为适应这种发展，企业的领导们在信息化建设方面不惜投入大量资金，通过引入或自建等方式建立企业内部网络、开发各业务系统，并进一步整合信息资源，解决信息孤岛，搭建电子商务网站等等。本文从理论研究和应用等方面，阐述峰峰集团有限公司信息化建设基础情况、总体建设结构体系、已完成的主要建设等内容。主要论述一个基础网、四个数据流、一个中心、“4+1”应用系统。包括通信基础设施、网络传输平台、应用系统、应用系统集成等。本文重点以瓦斯监测联网系统及安全生产管理信息管理系统为例，分析峰峰集团是如何利用信息化的先进技术来改进企业管理水平、改造企业安全生产监测系统，实现管理现代化、安全生产透明化，实现实时跟踪，提高安全管理和监督的及时性，促进了人人参与的安全监督机制，为保护矿工的生命安全和国家财产的完好起到积极的作用，并促进煤炭这个传统工业向现代管理进军的。论文最后分析了峰峰集团信息化的经济和社会效益，指出了应进一步加强信息化建设的原则及目标，描述了该公司信息化发展的方向--数字化矿山蓝图。7.学位论文李艳矿产资源经济评价系统关键技术研究及其应用2005矿产资源评价的主要任务是研究区域成矿规律，对一定地区的矿产资源存在的可能性、资源数量、质量及经济价值进行科学的预测与评价。随着经济的发展，决策部门不但要得到矿产总的资源量，又要明确知道矿产资源潜力的具体分布形式、可能产出的矿产资源的量及空间位置等。面对大量的数据信息，仅靠传统的手工分析方法已十分困难。因此，采用计算机进行数据处理、建立矿体模型并显示矿体，已是必然趋势。然而，国内开发的用于日常地质勘查数据分析的中、小型软件功能不全、通用性较差，不能支持从勘探工程样品数据管理到地质作图、储量计算、矿山开采块段大小选择、矿量和品位的统计及矿山资源经济评价等各个阶段计算需求。长期以来大都依靠进口，并且所使用的分析技术也与先进国家的有较大差距。随着“数字化矿山”的建设，设计和开发可视化的矿产资源经济评价系统显得越来越重要。因此，本文通过对目前矿产资源评价系统存在问题的分析和研究，根据矿山生产的实际需要，完成了下面的主要工作：(1)提出具有拓扑描述能力的“截面—TIN—GTP”(截面-TriangleIrregularNet-GeneralizedTri-Prism)三维建模技术。该模型可以利用勘探工程的钻孔数据建立矿体的表面模型，可视化显示矿体，同时可以利用GTP建立矿体的实体模型，进行矿体的内部结构分析。(2)基于“截面—TIN—GTP”模型，提出了基于领域知识的由二维截面轮廓线构造三维TIN的快速算法DK-Section2TIN(DomainKnowledgebasedSectiontoTIN)。该算法充分利用了二维截面轮廓线上控制点的上下对称性，以及使用三角形连接钻孔的约束规则，只需处理两条边界线的相对应的一半控制点(如上控制点集合)，而利用控制点的对称性就可以处理另一半控制点(如下控制点集合)，进而达到了快速构建矿体三维模型的目的。(3)基于截面—TIN—GTP模型，以及实际的生产管理、储量计算和资源经济评价的需要，设计了用于矿产资源经济评价的数据库模型，并利用MSAccess设计实现了该数据库系统。(4)基于前述工作，根据矿山的生产要求，利用VB开发工具和支持三维图形操作的OpenGL图形库，开发了一套基于传统储量计算方法的，适合我国国情的可视化的动态矿产资源经济评价系统。该系统主要对矿山生产的地质勘探数据、矿山开采数据、矿山生产数据等进行规范存储与管理，并利用该系统采用的储量计算法、静态评价法、动态评价法等对矿产资源进行经济评价，实现了以传统储量计算方法为基础的矿体三维可视化和储量动态计算，取代了传统的手工繁重的劳动。该系统功能包括矿山数据处理、图件绘制与打印、矿山经济评价、报表打印等部分。矿山数据处理部分包括数据的管理，数据错误检查处理和钻孔校正；图件绘制与打印包括勘探工程分布平面图绘制、勘探线剖面图绘制与修改、矿体三维图形绘制与显示、三维地形图绘制、地形平面图绘制、钻井三维立体图绘制、任意方向矿体切面图绘制、断层显示等；矿山经济评价部分包括最低工业品位