一、系统概述:

“3DGIS数字矿山基础信息平台”以煤矿地测系统、井巷系统、采掘系统、井下供配电系统、运输系统、通风系统、给排水系统、消防洒水系统、避灾路线系统、提升系统、选煤系统等矿井生产系统为核心业务 按照数字矿山的概念和发展目标，在3DGIS技术支撑下，实现对煤矿范围内的安全生产、经营管理等所有 要素的空间信息和属性信息的认知、获取、表达、处理、共享、可视化、传输和使用等过程的信息化和数 字化，提供专业分析基础库，制订面向第三方的标准数据接口，为矿井业务应用系统开发提供便捷的基础 方法，为实现更高层次的企业生产经营管理信息化构建一个基础应用框架。

 

图1 三维数字矿山地理信息系统

二、系统特点：

数据更新方便：整个系统采取二维数据和三维数据一体化设计，数据更新方便，维护简单。

自动化三维建模：系统包含丰富的三维建模算法，支持自动化地实时模型建立，使得空间数据能够反映最新矿井现状。

兼容主流监控系统：系统兼容主流的安全监控、人员定位、自动化控制等监控系统，监控数据接入方便。

支持多种数据库：支持Microsoft SQL Server 、Oracle等主流数据库。

 

三、系统功能设计：

三维数字矿山系统平台以地测、工程数据为基础，建立三维的地形、井巷工程立体图和三维钻孔、煤层立体图； 在矿井采掘立体图中显示生产信息（动态采、掘工作面位置）、实时动态的监测信息；瓦斯、CO等有害气体的三 维分布、人员三维分布、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），井上、下视频监控图像，将矿井地面与地下的真实全貌（包含生产、设备 运行状态）完整地展现出来。系统平台具有自动进行实时报警、实时视频监视、生产与安全数据分析、统计，生产 设备开机率分析与统计，自动生成报表、曲线及报告、信息自动发布功能。具有对矿井三维、平面生产图形进行分 类管理、上传、按权限进行查询的功能；在浏览器上实现三维场景、工程立体图及CAD平面图浏览，以及三维标注、三维距离测量、三维立体图任意方位及角度的剖切。为矿井构建一个安全生产综合管理数字化、自动化、信息化和 三维可视化信息系统平台。

 

四、三维全景显示：

实现对矿区的三维全方位浏览，主要包括：

 矿区地面工业场地、地面建筑和重要设备设施的真实反映；

 矿区井下巷道的真实反映，能够从各个不同的角度查看井下巷道的布局，可以进入巷道内部进行浏览，还可以看到巷道内部的设备。

 

五、“六大”系统协同管理：

 将“六大系统”的信息融合到三维矿井采掘图中，全面、直观、实时动态地反映矿井安全生产状态和安全避险设施配套情况。在紧急情况下，通过平台辅助决策系统执行应急预案，最大限度地发挥“六大系统”整体安全避险功效。

 通过与“安全监测监控系统”、“井下顶板压力监测系统”等子系统的接口，连续监测煤矿井下的各类安全监测设备的运行状况。对于监控过程产生的异常状况，应当采用最高等级告警形式提示管理人员。 通过与“安全监测监控系统”、“井下顶板压力监测系统”等子系统的接口，连续监测煤矿井下的各类安全监测设备的运行状况。对于监控过程产生的异常状况，应当采用最高等级告警形式提示管理人员。

 通过与“人员定位系统”的接口，采取续断更新的方式，对井下人员、车辆的位置进行动态显示，作为生产管理、考勤系统的依据。同时，针对井下人员的超时、超员、缺勤违规路线等各种异常信息，以图形化的方式显示在平 台上，作为检查人员业务管理的辅助依据。

 

六、生产过程管理：

通过与“设备管理系统”、“数字工业电视”等子系统的接口，实时展示井下采掘、工作面推进、运输、通风、排水、机电等设备的运行状况和实时显示各生产环节，以便生产调度随时指挥生产。当生产过程出现异常，或者供电设施运行出现异常波动时，可以自动报警，弹出异常画面并显示异常地点。