CN103089307A - 一种矿山安全生产指挥调度系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种矿山安全生产指挥调度系统的技术方案，包括对矿井的温度、湿度、气体质量进行监控的无线传感器，用于确定矿工或设备位置的定位装置，所述的传感器和定位装置与路由器连接，所述的路由器通过协调器与DTU数据传输单元连接，所述的DTU数据传输单元与井巷工程控制平台连接，所述的井巷工程控制平台与用于存储的数据库连接。该方案可以有效解决矿山信息孤岛的问题，实现数据的统一、集中管理，有利于储量估算与经济评价系统开发、矿床开采智能优化与快速评价系统开发、生产计划编制和生产过程模拟系统开发、生产调度优化系统开发等。

Description

一种矿山安全生产指挥调度系统

技术领域：

本发明涉及的是一种用于矿山安全生产指挥调度系统。 

背景技术：

在现有技术中，公知的技术是随着我国矿山资源的开发，矿山企业对自动控制的依存度越来越高，但现在很多控制系统并没不符合中国的矿产资源开发的需求，进而降低了矿山设计和计划编制的效率与可靠性，制约了矿山信息化的进程。这是现有技术所存在的不足之处。 

发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种用于矿山安全生产指挥调度系统的技术方案，该方案可以有效解决矿山信息孤岛的问题，实现数据的统一、集中管理，有利于储量估算与经济评价系统开发、矿床开采智能优化与快速评价系统开发、生产计划编制和生产过程模拟系统开发、生产调度优化系统开发等。为提高我国资源监管水平、矿山企业技术经济指标和全面提升我国矿山企业的综合竞争力提供高技术支撑。 

本方案是通过如下技术措施来实现的：一种矿山安全生产指挥调度系统，包括对矿井的温度、湿度、气体质量进行监控的无线传感器，用于确定矿工或设备位置的定位装置，本方案的特点是：所述的传感器和定位装置与路由器连接，所述的路由器通过协调器与DTU数据传输单元连接，所述的DTU数据传输单元与井巷工程控制平台连接，所述的井巷工程控制平台与用于存储的数据库连接，所述的井巷工程控制平台包括如下模块 

电子地图操作模块，用于井下各中段的平面图进行基本的电子地图操作，实现的电子地图基本功能包括地图缩放功能和平移功能、图层管理功能、居中功能、复原功能及打开中段图功能；所述的电子地图操作模块使用MapX5.0。 

定位功能模块，用于定位工作人员或井下设备，并通过井下中段图的平面图显示出来；当井下发生紧急情况时，能够快速定位到矿工或井下设备，在中段图中直观地显示井下人员或设备的具体位置。尤其在井下发生危险时，救援人员能够根据此模块提供的井下具体方位迅速施救。本模块的特点是能够根据不同的中段定位，显示本中段中井下人员或设备的数量和位置信息。本模块的功能是根据底层无线传感器等硬件定位设备传入后台数据库的井下人员或设备的位置信息，迅速在该中段图上定位，并进行缩放、测距等操作。 

信息功能模块，用于记录存储风井处测量的数据和当天每班组的产量及总产量等信息；以实现在中段图中显示风井处测量的数据和当天每班组的产量及总产量等信息。模块的特点是用户能够结合中段图上的具体位置查询相关信息。本模块的功能是直观地在中段图上看到风井的具体位置，并且能够查询出由底层硬件设备采集并传入数据库中该风井处各种监测数据。此外，点击显示产量图标能够显示当天采矿产量等信息。在显示风井处各种监测数据时，需要在每个中段图上根据中段名称和风井号给风井图元设定一个唯一的ID，数据库端建立一个与风井ID一一对应的信息数据表，包括风井名称和各种监测数据。在功能的实现上，首先遍历风井图层上的所有风井图元，当在中段图上选择到一个风井图元时获取其ID，根据ID读取数据库中相应的风井信息并显示出来，若没有对应的信息则显示无结果。显示当天产量信息时，需要根据中段名称和当天日期查询数据库中相应的数据表。因此，首先获得当前的系统时间，结合中段图的名称得到信息，若有数据则显示，没有数据则提示用户当天产量信息不存在。 

折线测距功能模块，用于测量两点之间的距离，根据中段图中巷道的走向测量任意两点间的距离； 

鹰眼功能模块，鹰眼图用于查看地图框中所显示的地图在整个图中的位置，当主图发生变化时，在鹰眼图上用变化的矩形框来显示当前主图显示的边界。同时，鹰眼图中的矩形移动时，要引起主图的联动；鹰眼图又称缩略 图，在鹰眼图上可以像从空中俯视一样查看地图框中所显示的地图在整个图中的位置。鹰眼图的主要功能是在主图发生变化时，在鹰眼图上用变化的矩形框来显示当前主图显示的边界。同时，鹰眼图中的矩形移动时，要引起主图的联动。实现鹰眼图的功能，关键是利用MapX控件内置的消息MAPX_DISPID_MAPVIEWCHANGED映射的函数来完成该功能，当主视图发生变化时，MapX控件发出消息，调用OnMapViewChanged()函数进行相应的处理。同时，为了让鹰眼图脱离主View单独浮动，使用CJLibrary控件来放置鹰眼图，鹰眼图上面有一个红色矩形框，表示主图的当前可视范围。设计方法如下所述： 

（1）构建基本框架 

新建鹰眼视图类CEagleView；添加MAPX.H，MAPX.CPP两个文件到工程上；在资源中增加两个字符串IDC_MAP，IDC_MAP_EAGLE分别对应主图和鹰眼图。 

（2）主图变化的消息处理 

在CEagleView中实现OnMapViewChanged(),当主地图的放大、缩小、移动时引发事件调用此函数，向鹰眼图发送消息，实现鹰眼图的响应的变化。同时，要实现接受到当鹰眼图上面点击鼠标左键消息时引发主图的位置变化的功能。 

（3）鹰眼图的处理 

在鹰眼视图中创建鹰眼控件；在该步骤中，有两个关键功能的实现：一个是实现当受到主视图变化消息时，所引起鹰眼中矩形框的变化功能，具体通过处理函数OnMapViewChange()来完成该功能。另一个是当在鹰眼视图上用鼠标左键点击时，矩形框在鹰眼中的移动以及主地图发送消息的功能，通过OnMouseUpInMap()完成该功能。 

最短路径功能模块，在中段图上建立中段图上巷道对应的拓扑结构图，然后计算出任意两点之间的最短路径。在中段图上计算任意两点之间的最短路径，首先需要建立中段图上巷道对应的拓扑结构图。拓扑结构图由若干点以及点之间的弧（边）构成，并且确定这些弧（边）的长度。在中段的拓扑 图基础上，利用Dijkstra算法计算最短路径。本模块能够根据用户所选节点准确计算出该点到此中段安全出口的最短路径。 

设计方法为首先标示出中段中可利用的巷道的交点，并在数据库中建立与每个交点相关的数据表，然后创建自定义MapX工具，调用Dijkstra算法，计算最短路径。具体方法如下： 

（1）在中段图上增加新图层以显示巷道交点，并为每个交点命名。在数据库中建立交点数据表，以表明该交点名称——与新图层中交点名称相同、位置、与其他交点间的距离——形成邻接矩阵等。 

（2）创建MapX的自定义工具。 

（3）将用户选择的节点名称调入Dijkstra算法，获得最短路径包含的所有交点名称。 

（4）在新图层上，根据节点名称用Add方法将获得的交点添加到Selection集合中，以突出显示交点。 

所述的定位功能模块定位包括如下步骤 

1）获取定位装置确定的位置信息； 

2）查询数据库中相应的数据表，得到人员或设备的位置坐标， 

3）在中段图上新建一图层，并设该图层为动态图层和可写图层，新建该图层之前需要先删除上一次执行该功能时创建的图层，然后设置该图层上图元的显示符号、大小、颜色等属性； 

4）创建点对象，将点对象的坐标设置为从数据库中得到的坐标数据，并将该点添加到新创建的图层上； 

5）最后更新新创建的图层，并设该图层为不可写。 

所述的最短路径功能模块通过Dijkstra算法计算最短路径。 

本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，由于在该方案中。 

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。 

附图说明：

图1为本发明具体实施方式的结构示意图。 

图中，1为无线传感器，2为定位装置，3为路由器，4为DTU数据传输单元，5为井巷工程控制平台，6为协调器，7为数据库。 

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。 

通过附图可以看出，本方案的一种矿山安全生产指挥调度系统，包括对矿井的温度、湿度、气体质量进行监控的无线传感器1，用于确定矿工或设备位置的定位装置2，其特征是：所述的无线传感器1和定位装置2与路由器3连接，所述的路由器3通过协调器6与DTU数据传输单元4连接，所述的DTU数据传输单元4与井巷工程控制平台5连接，所述的井巷工程控制平台5与用于存储的数据库7连接，所述的井巷工程控制平台5包括如下模块 

电子地图操作模块，用于井下各中段的平面图进行基本的电子地图操作，实现的电子地图基本功能包括地图缩放功能和平移功能、图层管理功能、居中功能、复原功能及打开中段图功能； 

定位功能模块，用于定位工作人员或井下设备，并通过井下中段图的平面图显示出来； 

信息功能模块，用于记录存储风井处测量的数据和当天每班组的产量及总产量等信息； 

折线测距功能模块，用于测量两点之间的距离，根据中段图中巷道的走向测量任意两点间的距离； 

鹰眼功能模块，鹰眼图用于查看地图框中所显示的地图在整个图中的位置，当主图发生变化时，在鹰眼图上用变化的矩形框来显示当前主图显示的边界。同时，鹰眼图中的矩形移动时，要引起主图的联动； 

最短路径功能模块，在中段图上建立中段图上巷道对应的拓扑结构图，然后计算出任意两点之间的最短路径。 

所述的电子地图操作模块使用MapX5.0。 

所述的定位功能模块定位包括如下步骤 

1）获取定位装置确定的位置信息； 

2）查询数据库中相应的数据表，得到人员或设备的位置坐标， 

3）在中段图上新建一图层，并设该图层为动态图层和可写图层，新建该图层之前需要先删除上一次执行该功能时创建的图层，然后设置该图层上图元的显示符号、大小、颜色等属性； 

4）创建点对象，将点对象的坐标设置为从数据库中得到的坐标数据，并将该点添加到新创建的图层上； 

5）最后更新新创建的图层，并设该图层为不可写。 

所述的最短路径功能模块通过Dijkstra算法计算最短路径。 

本发明并不仅限于上述具体实施方式，本领域普通技术人员在本发明的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。 

Claims (4)

1.一种矿山安全生产指挥调度系统，包括对矿井的温度、湿度、气体质量进行监控的无线传感器，用于确定矿工或设备位置的定位装置，其特征是：所述的传感器和定位装置与路由器连接，所述的路由器通过协调器与DTU数据传输单元连接，所述的DTU数据传输单元与井巷工程控制平台连接，所述的井巷工程控制平台与用于存储的数据库连接，所述的井巷工程控制平台包括如下模块

电子地图操作模块，用于井下各中段的平面图进行基本的电子地图操作，实现的电子地图基本功能包括地图缩放功能和平移功能、图层管理功能、居中功能、复原功能及打开中段图功能；

定位功能模块，用于定位工作人员或井下设备，并通过井下中段图的平面图显示出来；

信息功能模块，用于记录存储风井处测量的数据和当天每班组的产量及总产量等信息；

折线测距功能模块，用于测量两点之间的距离，根据中段图中巷道的走向测量任意两点间的距离；

鹰眼功能模块，鹰眼图用于查看地图框中所显示的地图在整个图中的位置，当主图发生变化时，在鹰眼图上用变化的矩形框来显示当前主图显示的边界。同时，鹰眼图中的矩形移动时，要引起主图的联动；

最短路径功能模块，在中段图上建立中段图上巷道对应的拓扑结构图，然后计算出任意两点之间的最短路径。

2.根据权利要求1所述的矿山安全生产指挥调度系统，其特征是：所述的电子地图操作模块使用MapX5.0。

3.根据权利要求1所述的矿山安全生产指挥调度系统，其特征是：所述的定位功能模块定位包括如下步骤

1）获取定位装置确定的位置信息；

2）查询数据库中相应的数据表，得到人员或设备的位置坐标，

3）在中段图上新建一图层，并设该图层为动态图层和可写图层，新建该图层之前需要先删除上一次执行该功能时创建的图层，然后设置该图层上图元的显示符号、大小、颜色等属性；

4）创建点对象，将点对象的坐标设置为从数据库中得到的坐标数据，并将该点添加到新创建的图层上；

5）最后更新新创建的图层，并设该图层为不可写。

4.根据权利要求1所述的矿山安全生产指挥调度系统，其特征是：所述的最短路径功能模块通过Dijkstra算法计算最短路径。

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