矿山安全三维仿真平台的设计与实现

金属矿山 ›› 2016, Vol. 45 ›› Issue (09): 165-169.

矿山安全三维仿真平台的设计与实现

张元生^1,2，张宣^1,2，刘冠洲^1,2

1.北京矿冶研究总院，北京 102628；2.金属矿山智能开采技术北京市重点实验室，北京 102628

出版日期:2016-09-15 发布日期:2016-10-18
基金资助:
基金项目国家自然科学基金青年基金项目(编号：41301436)，国家国际科技合作专项(编号：2015DFA60330)。

Design and Implementation of 3D Simulation Platform for Mine Safety

Zhang Yuansheng^1,2，Zhang Xuan^1,2，Liu Guanzhou^1,2

1.Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy，Beijing 102628，China；2.Beijing Key Laboratory of Nonferrous Intelligent Mining Technology，Beijing 102628，China

Online:2016-09-15 Published:2016-10-18

摘要/Abstract

摘要： 针对目前矿山安全监测系统存在的结构分散、数据孤立、缺乏统一管理平台等问题，采用VRGIS技术设计了一种矿山安全三维仿真平台总体框架，分析了多源数据融合、三维仿真引擎和工况实时模拟3项关键技术方案，开发出面向矿山生产过程的综合三维监控与仿真平台。应用试验表明，该平台实现了对矿山生产环境、设备运行状态和生产作业过程的实时动态监管,同时可模拟矿山灾害演化过程，仿真灾害救援预案，实施矿山应急演练和安全教育培训，为矿山安全监管提供了有效的数字化平台。

关键词: 数字矿山, 矿山安全, VRGIS, 三维仿真, 虚拟现实

Abstract: In order to resolve problems existing in mine safety monitoring system，such as decentralized structure，isolated data and lack of unified management platform，an architecture of 3D simulation platform constructed by VRGIS has been designed，and three core technology solutions about multi-source data fusion，3D simulating engine，and real-time working condition simulation have been analyzed.Finally a 3D supervision and simulation platform for mine production process has been developed.Experiments show that the platform can realize the real-time and dynamic supervision of mine production environment，running state of the equipment and production process.Meanwhile，it could simulate the evolution of mine disaster and the rescuing process，also can carry on emergency drilling and safety education and training.The platform provides an effective digital platform for the mine safety supervision.

Key words: Digital mine, Mine Safety, VRGIS, 3D simulation, Virtual Reality

张元生, 张宣, 刘冠洲. 矿山安全三维仿真平台的设计与实现[J]. 金属矿山, 2016, 45(09): 165-169.

ZHANG Yuan-Sheng, ZHANG Xuan, LIU Guan-Zhou. Design and Implementation of 3D Simulation Platform for Mine Safety[J]. Metal Mine, 2016, 45(09): 165-169.

[1]	刘杰, 连增增, 何荣, 张瑞瑞, 张宏贞. 基于近景摄影测量技术的地下巷道三维建模[J]. 金属矿山, 2020, 49(09): 179-183.
[2]	庞庆刚, 车德福, 贾庆仁. 基于多尺度CSRBFs的地层三维地质建模[J]. 金属矿山, 2020, 49(07): 155-160.
[3]	王雪松, 徐振洋, 李小帅, 宁玉滢, 潘博. 矿石质量智能控制系统的开发与应用[J]. 金属矿山, 2019, 48(09): 160-166.
[4]	杜秋, 郭广礼. 三维激光扫描点云边界提取研究[J]. 金属矿山, 2017, 46(10): 67-71.
[5]	刘鹏, 孙瑜, 徐帅, 安龙. 钻爆法施工过程交互仿真研究[J]. 金属矿山, 2017, 46(07): 133-137.
[6]	荆永滨, 王公忠, 孙光中. 复杂矿体三维模型二维轮廓线重建方法[J]. 金属矿山, 2016, 45(11): 124-127.
[7]	刘溪鸽, 杨天鸿, 张鹏海, 朱万成. 基于虚拟现实技术的岩石力学数值计算与三维可视化[J]. 金属矿山, 2015, 44(08): 20-23.
[8]	张凡, 张倩. 基于改进Prewitt算子的矿井视频图像小波阈值去噪[J]. 金属矿山, 2015, 44(08): 131-136.
[9]	张勋, 熊庆国, 蒋贤成. 矿山安全声发射实时监测系统的设计与实现[J]. 金属矿山, 2015, 44(07): 119-122.
[10]	赵威成, 祁向前, 马福义. 建设数字矿山形势下的矿山测量人才培养[J]. 金属矿山, 2015, 44(04): 238-241.
[11]	何祥, 杨天鸿, 南世卿, 黄庆云, 李洋. 虚拟现实技术在露天矿边坡工程中的应用[J]. 金属矿山, 2015, 44(02): 133-138.
[12]	韦志兴, 陈庆发, 莫载斌, 牛文静, 段志伟. 大新锰矿西北采区虚拟现实仿真系统开发研究[J]. 金属矿山, 2014, 43(12): 158-162.
[13]	谷飞宏. 基于边坡特征的矿山台阶边坡破坏类型及规模分析[J]. 金属矿山, 2014, 43(07): 51-55.
[14]	马兄, 连民杰, 卢才武, 杨震. 数字矿山信息集成概念模型[J]. 金属矿山, 2014, 43(07): 135-140.
[15]	张思卿, 周天宏, 谭同德, 于慧影. OpenGL在矿井巷道可视化研究中的应用[J]. 金属矿山, 2014, 43(06): 118-122.