[發明專利]用于透明化礦山的構建方法

有效

• 申請號: 201711339845.3
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN107993283B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 毛善君;張鵬鵬;李振;王雷;宋緒貴;朱青;陳金川;侯定勇;王雙勇;郭釗;譚方穎;王光晨
• 申請（專利權）人: 北京龍軟科技股份有限公司;北京大學
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 夏靜潔

1.一種用于礦山井上下地形地貌、建筑、設備、地層、監測監控數據高度一體化的三維透明化礦山的構建方法，其特征在于，包括以下幾個步驟：

步驟1：構建全自動模型構建規則庫、拓撲關聯規則庫、動態匹配方法庫以及設備模型庫；

步驟2：構建基礎數據庫；

步驟3：利用基礎數據庫構建初始不規則三角網地質模型和三維巷道、設備、地表工業廣場模型；

步驟4：在煤層底板等高線圖上，任意位置繪制一條或多條預想剖面線；同一屏幕一分為二，屏幕上面部分顯示為平面圖形，下面部分顯示一個或多個預想剖面圖形；

步驟5：平面-剖面對應分析和動態調整：對繪制的預想剖面圖形，利用地質規律判斷是否合理，如果不合理，進行步驟6；如果任意繪制的預想剖面圖形都合理，進行步驟8；

步驟6：修改平面，剖面發生變化；修改剖面，平面發生變化；獲取修正的模型數據；

步驟7：根據修正的模型數據，局部更新與重構不規則三角網地質模型；進行步驟5；

步驟8：地質模型、巷道模型、設備模型、監測監控數據的疊加、集成和三維可視化；

步驟9：自動拓撲關聯；

步驟10：煤礦靜態和動態監測數據的連接、更新、查詢和顯示，動態監測數據是否有更新；

A如果沒有數據更新，完成透明化礦山模型建立，結束建模；

B如果有相關數據發生變化更新，判斷數據類型；

B-1如果是設備數據更新，判斷是否會導致礦山模型變化；

B-1-1如果導致礦山模型變化，跳轉到步驟7，否則，進行步驟10；

B-1-2如果不導致礦山模型變化，那么進行設備模型更新，同時判斷是否會導致關聯設備模型變化，如果是，進行關聯設備更新；否則，進行步驟10；

B-2如果是地質數據更新，判斷是否有導致模型變化的地質數據，如果是，跳轉到步驟7；

B-3如果是未定義類型，放棄當前數據，進行步驟10；

所述全自動模型構建規則庫包括：

(1)常規Delaunay三角剖分的規則；

(2)制圖區域劃分規則，由邊界相互封閉的子區域構成；

(3)自動聯網搜索范圍限定規則，僅在封閉子區域內搜索；

(4)合理性規則，包括不能跨越正斷層、邊界線；

(5)正負區判斷規則，采用右手螺旋定則判斷區域正負；

所述拓撲關聯規則庫包括：

(1)設備與設備之間的拓撲關聯，所述設備與設備之間包括采煤機與支架之間、支架與支架之間、支架與刮板運輸機之間、采煤機與刮板運輸機之間；

(2)設備與地質體之間的拓撲關聯，所述設備與地質體之間包括采煤機與地質體之間、支架與地質體之間、刮板運輸機與地質體之間；

所述動態匹配方法庫包括：

(1)支架與采煤機干涉模型；

(2)支架間干涉模型；

所述步驟8中地質模型與設備模型的疊加的具體方法為：

根據井下實際情況，從設備模型庫中選取對應設備模型，利用設備傳感平臺中的坐標信息，基于動態匹配方法庫中的干涉模型，將設備自動匹配到創建的帶有工作空間的地質模型中；

所述步驟9中自動拓撲關聯的具體過程為：

基于拓撲關聯規則庫，計算設備與設備之間、設備與地質體之間的關系，并進行拓撲運算，實現不同對象之間的緊密聯系。

2.根據權利要求1所述的構建方法，其特征在于，所述設備模型庫利用傳統建模方法及軟件，對礦山所用的采煤機、支架、刮板運輸機、掘進機、饋電開關、移動變電站、膠帶運輸機、破碎機、水泵、噴霧泵、機柜進行模型的構建，組成設備模型庫，同時，設備模型庫支持動態的更新，需根據現場實際情況不斷的完善。