基于物聯(lián)網(wǎng)的礦井三維可視化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、煤炭行業(yè)作為我國傳統(tǒng)的支柱產(chǎn)業(yè)，為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了重要的貢獻(xiàn)，但隨著需求量和開采量的持續(xù)增加，越來越多的問題也暴露出來，例如產(chǎn)能較低、數(shù)字信息化可視化進(jìn)程緩慢、規(guī)范化管理能力弱等，煤炭企業(yè)面臨著巨大的發(fā)展挑戰(zhàn)。研究如何利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、地理信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)“數(shù)字礦山”，提高煤炭企業(yè)管理效率、促進(jìn)礦山信息共享，進(jìn)而促進(jìn)產(chǎn)能和提高生產(chǎn)安全度具有重要意義。煤礦巷道三維建模與基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的系統(tǒng)集成可監(jiān)控是實(shí)現(xiàn)“智慧礦山”、“數(shù)字

2、礦山”的重要研究內(nèi)容。
　　本文以煤礦巷道為研究對象，針對在煤礦巷道三維建模過程中存在的主要問題，結(jié)合GIS知識對煤礦巷道的數(shù)據(jù)模型、建模方法以及空間分析進(jìn)行了研究，以煤礦巷道三維可視化系統(tǒng)為融合環(huán)境，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計(jì)煤礦子系統(tǒng)可集成模型，實(shí)現(xiàn)自動化監(jiān)控。主要包括以下內(nèi)容:
　　1、煤礦巷道三維建模與可視化研究。根據(jù)煤礦巷道的幾何特征與數(shù)據(jù)特點(diǎn)，建立巷道三維數(shù)據(jù)模型，將巷道斷面和中心線作為三維模型構(gòu)建的基礎(chǔ)圖元。通過“弧

3、段-節(jié)點(diǎn)”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來反映巷道系統(tǒng)是一個三維網(wǎng)絡(luò)空間域的特性，在此基礎(chǔ)上建立巷道空間拓?fù)潢P(guān)系，并采取了巷道體與巷道節(jié)點(diǎn)分別建模的方法。為達(dá)到交叉巷道處平滑過渡的效果，設(shè)計(jì)了巷道圓弧插值處理算法。
　　2、闡述物聯(lián)網(wǎng)概念與層次架構(gòu)，提出了將煤礦三維可視化系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的構(gòu)想，基于物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計(jì)了數(shù)字礦山物聯(lián)網(wǎng)模型架構(gòu)，集成了產(chǎn)量監(jiān)控、人員定位、視頻監(jiān)控等子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)集成與自動化監(jiān)控。
　　3、基于論文中提出的巷