CN111522894A - 一种基于时态gis的煤矿可视化管控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于时态GIS的煤矿可视化管控系统，包括煤矿TGIS可视化管控平台、图形模块及外部设备模块三部分。图形模块用于实现煤矿GIS专题图形和设备模型的绘制、编辑、保存、导入和导出；外部设备模块为煤矿机电设备和控制外设，用于采集传感器数据并与煤矿TGIS可视化管控平台通讯；所述煤矿TGIS可视化管控平台用于实现导入图形模块绘制的图形及模型，结合生产工艺、生产要素、外部设备的运行状态信息，构建连续、动态、可回溯的煤矿开采可视化场景，实现全自动和人工远程干预两种生产模式，减少煤矿危险区域作业人员和作业时间，提高煤矿安全生产智能化水平。

Description

一种基于时态GIS的煤矿可视化管控系统

技术领域

本发明涉及煤矿生产技术领域，具体涉及一种基于时态GIS的煤矿可视化管控系统。

背景技术

在数字煤矿或智能煤矿建设过程中，实现对井下机电设备的远程控制，以达到减员增效保安全的目的，是煤矿现代化建设的必然需求。

现有的煤矿自动化开采管控平台主要是借助工业组态软件构建，是基于模拟示意图动态渲染或Flash动画技术开发，具备模拟设备动作的特性，但无法表达各类生产设备在作业区域的空间位置和安装的真实地理时空开采环境，缺乏地理空间的时空关系支撑，无法提供身临其境的操控体验和与GIS专题图形的融合联动，不利于空间分析和智能决策，因此，这种系统不能很好满足煤矿智能开采少人或无人的需要，更满足不了精准开采的更高要求。

在地理空间，煤矿开采是一个动态的过程，因此，采用时态地理信息系统(简称TGIS，即属性v＝(x,y,t)和v＝(x,y,z,t))可视化管控平台，实现井下井下矿体、巷道、设备及环境信息的可视化二维及三维表达和实时管控，是煤炭行业对于安全、高效、智能开采的急切需求。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于时态GIS的煤矿可视化管控系统。

该系统包括煤矿TGIS可视化管控平台及图形模块和外部设备三部分；

所述图形模块，用于实现煤矿GIS专题图形和机电设备模型的绘制、编辑、导入、导出及保存。所述煤矿GIS专题图形至少包括二维和三维地测类图形、通风类图形、生产设计类图形、机电运输类图形、安全类图形；所述机电设备模型至少包括设备二维图例和图形、三维模型；

进一步的，图形模块具备煤矿生产区域的GIS专题图形及所述外部设备的二维和三维图形的绘制、属性编辑精细化建模功能，建立机电设备模型，表达模型零部件及整体的几何特征。

进一步的，建立机电设备模型零部件之间的约束要素，包括尺寸约束、关系约束、形状约束、位置约束，用于表达模型在受限自由度下的运动与实物一致。

进一步的，建立机电设备模型工程要素，包括材料、材质、质量、外观贴图属性，用于表达机电设备模型与实物一般性外观的一致。

进一步的，机电设备模型导入到所述煤矿TGIS可视化管控平台后应含有坐标系信息，同时在所述煤矿TGIS可视化管控平台能对图形中通过鼠标或手指选中的对象(点、线、面、体)进行参数设置、属性查询、运行状态查询、数据关联、动作设置、演变过程回溯功能。

所述外部设备模块，由煤矿机电设备和控制外设组成，用于采集传感器数据并与所述煤矿TGIS可视化管控平台通讯。所述外部设备模块至少包括提升机、掘进机、采煤机、液压支架、转载机、刮板输送机、皮带输送机、破碎机、连采机、锚杆钻车、抽水设备、变压器、自移式运输机、有轨电机车、无轨胶轮车、单轨吊、无人机、组合开关、泵站、遥控器、键盘、鼠标、带按钮和摇杆的操作台。

进一步的，所述外部设备与其对应的机电设备模型，通过所述煤矿TGIS可视化管控平台进行关联。

所述煤矿TGIS可视化管控平台，用于导入煤矿GIS专题图形和机电设备模型，接收外部设备模块信息，建立煤矿生产过程中的可视化场景和外部设备的数据驱动模型，实现外部设备数据驱动过程的二、三维可视化展示；在人机交互界面输入配置参数和发送控制信息，实现与外部设备的控制交互。所述煤矿TGIS可视化管控平台至少包括地理空间场景及设备模型、G I S组态模块、数据采集和发布模块、信息服务及存储模块、TGIS可视化自动和人机交互模块、设备时钟模块和逻辑脚本模块。

地理空间场景及设备模型用于接收并保存煤矿GIS专题图形和机电设备模型，形成煤矿开采过程中的二、三维煤矿可视化生产场景；

进一步的，通过数据采集和发布模块实现所述煤矿TGIS可视化管控平台与所述外部设备数据的交互，并将采集到的机电设备数据存储到信息存储模块。

进一步的，信息存储模块接收所述外部设备运行数据，存储到本地，并向所述数据采集和发布模块提供管控信息，用于设定所述外部设备的生产工艺和发送控制指令。

进一步的，GIS组态模块按照空间位置信息动态加载所述二、三维煤矿可视化生产场景，提供用户二维和三维可切换的可视化编辑和运行界面，选择编辑模式后，通过鼠标、手指和键盘选中设备模型，弹出模型属性窗口，模型属性包含了该设备动作部件的位置信息，同时可视化界面上闪烁提示设备本体上的具备动作属性的部件，鼠标或手指单击可以选中。

进一步的，关联设备模型的零部件动作与驱动数据，选中具有动作属性的部件，提示选择动作种类及驱动数据源地址，可供选择设备零部件的动作种类至少包括轴向前进、轴向后退、绕轴旋转、绕圆心旋转、伸长、缩短；选择对应动作种类后，提示选择对应的动作驱动数据源，数据源通过所述信息存储模块获取并展示成列表，选择列表中对应数据源标签后，还需要建立数据与模型动作的数据驱动模型，数据源一般有线速度、角速度、方位角、位移、角度。

所述数据驱动模型的建立方法是利用所述逻辑脚本模块通过编程实现，所述逻辑脚本模块提供c和python高级语言编程，内嵌到所述煤矿TGIS可视化管控平台并提供可视化编辑功能，输入参数包括设备运转数据和时空地理信息，编程方法是依据所述数据采集及发布模块采集的外部设备部件运行速度或转速、线性位移、角位移、方位角、转动角度、伸缩量数据建立对应设备模型部件在TGIS可视化人机界面中的数据驱动模型，从而保持现场生产场景与可视化场景的时空一致；数据驱动模型结合二、三维煤矿可视化生产场景、生产工艺、生产要素及设备运行信息，持续计算和优化生产参数；

进一步的，规划设备的初始空间位置，导入的机电设备模型在所述二、三维煤矿可视化生产场景的初始位置可以手动修改，选中的机电设备二、三模型部件用不同颜色区分显示，属性窗口提示GIS坐标系(x,y)、(x,y,z)坐标值，手动修改坐标值后，设备模型移动到对应的空间位置，也可以通过鼠标或手指拖拽机电设备模型实现初始空间位置的设定。

进一步的，通过所述GIS组态模块完成工艺组态、参数设置、表格设计、空间信息关联、动画设置编辑后，保存信息后切换到运行模式。

进一步的，所述GIS组态模块切换到运行模式，既能宏观显示开采区域的整体生产工艺和生产要素数据，又能微观显示生产参数和设备运行状态。其中，生产要素包括开采区域的地测条件、通风条件、运输条件、环境条件(瓦斯、温度、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢)关键因素；生产工艺包括开采区域的开采工艺、通风工艺、运输工艺、避灾路线关键因素；生产参数包括开采区域煤层顶底板截割线的坐标、生产位置坐标、设备的坐标、计划产量和实际产量、生产时间、物资配套；设备运行状态包括设备启动、停止、控制方式、电压、电流、油温、油压、报警及预警、保养及维护信息。二、三维视角下均能够用鼠标或手指选中煤矿GIS专题图形和机电设备模型中的对象(点、线、面、体)进行属性查询、运行状态查询、演变过程回溯功能。

进一步的，通过所述外部设备实时运行数据驱动机电设备模型在所述二、三维煤矿可视化生产场景中动作，当数据变化时，机电设备模型部件按照设定动作和数据驱动模型对应变化，TGIS可视化人机界面表达的变化速率、行进速度、位移、角度与实际设备一致。

进一步的，所述图形模块的GIS专题图形更新后，所述煤矿TGIS可视化管控平台应动态加载煤矿GIS专题图形，形成动态更新的二、三维煤矿可视化生产场景。

进一步的，在所述GIS组态模块切换到运行模式后，TGIS可视化自动和人机交互模块能宏观显示生产区域的整体生产工艺和生产要素数据，微观显示生产参数和所述外部设备的运行状态；人机交互界面提供虚拟操作面板，操作人员利用鼠标或手指触发面板上的按钮，能够选择手动或自动向机电设备发送预设和动态优化的生产参数和控制指令信息，机电设备按照生产参数信息自动执行生产工艺，人机交互界面同时显示生产参数和设备运行状态；逻辑脚本模块将生产参数和控制指令信息存储到信息服务及存储模块，数据采集及发布模块从中获取并发送给所述外部设备的控制器，实现远程操控和生产参数的设定。

进一步的，所述TGIS可视化自动和人机交互模块具备二、三维视角切换功能，二、三维视角下均能够用鼠标或手指选中煤矿GIS专题图形和机电设备模型中的对象(点、线、面、体)进行属性查询、运行状态查询、演变过程回溯功能。

其特征在于，所述TGIS可视化自动和人机交互模块，还用于人眼结合二、三维煤矿可视化生产场景、生产工艺、生产要素及设备运行状态信息，通过操作所述外部设备的控制外设或虚拟操作面板，远程控制所述外部设备的动作和调整设备的运行姿态，实现远程管控和安全生产，减少作业人员现场人工观察和操作，提高煤矿安全生产智能化水平和生产质量，达到减员增效的目的。

本发明的有益效果：

(1)本发明能够实现煤矿开采区域的煤矿GIS专题图形、机电设备模型的全部元素统一时钟的二维和三维可视化空间信息表达，实现了煤矿GIS专题图形与机电设备模型的构建及数据驱动部件的属性设计和动作关联，真实表达了煤矿生产过程中设备运行过程中的空间位置姿态。

(2)本发明能够提供基于煤矿TGIS可视化管控平台的远程智能开采管控方法，操作人员基于可视化人机交互界面，采用自动控制和远程干预的方式实现对生产现场的远程管控，减少危险开采区域的作业人员和作业时间，提高煤矿安全水平、生产质量和效率。

(3)本发明设计符合煤炭行业智能化建设和智能开采政策导向，充分考虑了矿井安全生产的现状及实施的可行性，具有良好的推广价值。

附图说明

图1是根据本发明的实施方式提供的一种基于时态GIS的煤矿可视化管控系统的结构框图；

图2是根据本发明的实施方式中面向TGIS可视化的组态方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明能够实现煤矿开采区域的地质模型、设备模型的全部元素的二、三维可视化空间信息融合表达，实现了地质模型与设备模型的构建及数据驱动部件的属性设计和动作关联，真实表达了煤矿危险开采区域的地质模板和设备运行过程中的空间位置姿态；提供基于二、三维GIS可视化界面的远程智能开采管控方法，操作人员通过远程控制的方式达到和现场操作同样的效果，减少危险区域作业人员工作量；符合煤炭行业智能开采政策导向，充分考虑了矿井安全生产的现状及实施的可行性，具有良好的推广价值。

参考图1和图2，图1示出了本发明实施方式中的一种基于时态GIS的煤矿可视化管控系统的结构框图，图2是根据本发明的实施方式中面向TGIS可视化的组态方法的流程图，如图1所示，所述系统包括煤矿TGIS可视化管控平台及图形模块和外部设备三部分。该方法基于时态GIS、煤矿GIS专题图形和被控机电设备的模型，结合生产场景、生产工艺、生产要素及设备运行状态信息，实现TGIS数据与机电设备数据的融合和组态功能。

所述图形模块，实现煤矿GIS专题图形和机电设备模型的绘制、编辑、导入、导出及保存。所述煤矿GIS专题图形一般包括二维和三维地测类图形、通风类图形、生产设计类图形、机电运输类图形、安全类图形；所述机电设备模型至少包括设备二维图例和图形、三维模型；

通过图形模块实现煤矿生产区域的GIS专题图形及所述外部设备的二维和三维图形的绘制、属性编辑精细化建模功能，建立机电设备模型，表达模型零部件及整体的几何特征。

建立机电设备模型零部件之间的约束要素，包括尺寸约束、关系约束、形状约束、位置约束，用于表达模型在受限自由度下的运动与实物一致。

建立机电设备模型工程要素，包括材料、材质、质量、外观贴图属性，用于表达机电设备模型与实物一般性外观的一致。

机电设备模型导入到所述煤矿TGIS可视化管控平台后应含有坐标系信息，同时在所述煤矿TGIS可视化管控平台能对图形中的鼠标或手指选中的对象(点、线、面、体)进行参数设置、属性查询、运行状态查询、数据关联、动作设置、演变过程回溯功能。

所述外部设备模块，由煤矿机电设备和控制外设组成，采集传感器数据并与所述煤矿TGIS可视化管控平台通讯。所述外部设备模块一般包括提升机、掘进机、采煤机、液压支架、转载机、刮板输送机、皮带输送机、破碎机、连采机、锚杆钻车、抽水设备、变压器、自移式运输机、有轨电机车、无轨胶轮车、单轨吊、无人机、组合开关、泵站、遥控器、键盘、鼠标、带按钮和摇杆的操作台。

所述外部设备与其对应的机电设备模型，通过所述煤矿TGIS可视化管控平台进行关联。

所述煤矿TGIS可视化管控平台，用于导入煤矿GIS专题图形和机电设备模型，接收外部设备模块信息，建立煤矿生产过程中的可视化场景和外部设备的数据驱动模型，实现外部设备数据驱动过程的二、三维可视化展示；在人机交互界面输入配置参数和发送控制信息，实现与外部设备的控制交互。所述煤矿TGIS可视化管控平台至少包括地理空间场景及设备模型、GIS组态模块、数据采集和发布模块、信息服务及存储模块、TGIS可视化自动和人机交互模块、设备时钟模块和逻辑脚本模块。

地理空间场景及设备模型接收并保存煤矿GIS专题图形和机电设备模型，形成煤矿开采过程中的二、三维煤矿可视化生产场景；

通过数据采集和发布模块实现所述煤矿TGIS可视化管控平台与所述外部设备数据的交互，并将采集到的机电设备数据存储到信息存储模块。

信息存储模块接收所述外部设备运行数据，存储到本地，并向所述数据采集和发布模块提供管控信息，用于设定所述外部设备的生产工艺和发送控制指令。

GIS组态模块按照空间位置信息动态加载所述二、三维煤矿可视化生产场景，提供用户二维和三维可切换的可视化编辑和运行界面，选择编辑模式后，通过鼠标、手指和键盘选中设备模型，弹出模型属性窗口，模型属性包含了该设备动作部件的位置信息，同时可视化界面上闪烁提示设备本体上的具备动作属性的部件，鼠标或手指单击可以选中。

关联设备模型的零部件动作与驱动数据，选中具有动作属性的部件，提示选择动作种类及驱动数据源地址，可供选择设备零部件的动作种类至少包括轴向前进、轴向后退、绕轴旋转、绕圆心旋转、伸长、缩短；选择对应动作种类后，提示选择对应的动作驱动数据源，数据源通过所述信息存储模块获取并展示成列表，选择列表中对应数据源标签后，还需要建立数据与模型动作的数据驱动模型，数据源一般有线速度、角速度、方位角、位移、角度。

所述数据驱动模型的建立方法是利用所述逻辑脚本模块通过编程实现，所述逻辑脚本模块提供c和python高级语言编程，内嵌到所述煤矿TGIS可视化管控平台并提供可视化编辑功能，输入参数包括设备运转数据和时空地理信息，编程方法是依据所述数据采集及发布模块采集的外部设备部件运行速度或转速、线性位移、角位移、方位角、转动角度、伸缩量数据建立对应设备模型部件在TGIS可视化人机界面中的动作公式，从而保持现场生产场景与可视化场景的时空一致；数据驱动模型结合二、三维煤矿可视化生产场景、生产工艺、生产要素及设备运行信息，持续计算和优化生产参数。

规划设备的初始空间位置，导入的机电设备模型在所述二、三维煤矿可视化生产场景的初始位置可以手动修改，选中的机电设备二、三模型部件用不同颜色区分显示，属性窗口提示GIS坐标系(x,y)、(x,y,z)坐标值，手动修改坐标值后，设备模型移动到对应的空间位置，也可以通过鼠标或手指拖拽机电设备模型实现初始空间位置的设定。

通过所述GIS组态模块完成工艺组态、参数设置、表格设计、空间信息关联、动画设置编辑后，保存信息后切换到运行模式。

所述GIS组态模块切换到运行模式后，既能宏观显示开采区域的整体生产工艺和生产要素数据，又能微观显示生产参数和设备运行状态。其中，生产要素一般包括开采区域的地测条件、通风条件、运输条件、环境条件(瓦斯、温度、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢)关键因素；生产工艺一般包括开采区域的开采工艺、通风工艺、运输工艺、避灾路线关键因素；生产参数一般包括开采区域煤层顶底板截割线的绝对坐标、生产位置绝对坐标、设备的绝对坐标、计划产量和实际产量、生产时间、物资配套；设备运行状态包括设备启动、停止、控制方式、电压、电流、油温、油压、报警及预警、保养及维护信息。二、三维视角下均能够用鼠标或手指选中煤矿GIS专题图形和机电设备模型中的对象(点、线、面、体)进行属性查询、运行状态查询、演变过程回溯功能。

通过所述外部设备实时运行数据驱动机电设备模型在所述二、三维煤矿可视化生产场景中动作，当数据变化时，机电设备模型部件按照设定动作和数据驱动模型对应变化，TGIS可视化人机界面表达的变化速率、行进速度、位移、角度与实际设备一致。

所述图形模块的GIS专题图形更新后，所述煤矿TGIS可视化管控平台应动态加载煤矿GIS专题图形，形成动态更新的二、三维煤矿可视化生产场景。

在所述GIS组态模块切换到运行模式后，TGIS可视化自动和人机交互模块能宏观显示生产区域的整体生产工艺和生产要素数据，微观显示生产参数和所述外部设备的运行状态；人机交互界面提供虚拟操作面板，操作人员利用鼠标或手指触发面板上的按钮，能够选择手动或自动向机电设备发送预设和动态优化的生产参数和控制指令信息，机电设备按照生产参数信息自动执行生产工艺，人机交互界面同时显示生产参数和设备运行状态；逻辑脚本模块将生产参数和控制指令信息存储到信息服务及存储模块，数据采集及发布模块从中获取并发送给所述外部设备的控制器，实现远程操控和生产参数的设定。

所述TGIS可视化自动和人机交互模块具备二、三维视角切换功能，二、三维视角下均能够用鼠标或手指选中煤矿GIS专题图形和机电设备模型中的对象(点、线、面、体)进行属性查询、运行状态查询、演变过程回溯功能。

所述TGIS可视化自动和人机交互模块，还用于人眼结合二、三维煤矿可视化生产场景、生产工艺、生产要素及设备运行状态信息，通过操作所述外部设备的控制外设或虚拟操作面板，远程控制所述外部设备的动作和调整设备的运行姿态，实现远程管控和精准生产，减少作业人员现场人工观察和操作，提高煤矿安全生产智能化水平和生产质量，达到减员增效的目的。

以上对本发明所提供的一种基于时态GIS的煤矿可视化管控系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种基于时态GIS的煤矿可视化管控系统，其特征在于，包括煤矿TGIS可视化管控平台、图形模块及外部设备模块三部分；

所述图形模块，用于实现煤矿GIS专题图形和机电设备模型的绘制、编辑、导入、导出及保存；所述煤矿GIS专题图形至少包括二维和三维地测类图形、通风类图形、生产设计类图形、机电运输类图形、安全类图形；所述机电设备模型至少包括设备二维图例和图形、三维模型；

所述外部设备模块，由煤矿机电设备和控制外设组成，用于采集传感器数据并与所述煤矿TGIS可视化管控平台通讯；所述外部设备模块至少包括提升机、掘进机、采煤机、液压支架、转载机、刮板输送机、皮带输送机、破碎机、连采机、锚杆钻车、抽水设备、变压器、自移式运输机、有轨电机车、无轨胶轮车、单轨吊、无人机、组合开关、泵站、遥控器、键盘、鼠标、带按钮和摇杆的操作台；

所述煤矿TGIS可视化管控平台，用于导入煤矿GIS专题图形和机电设备模型，接收外部设备模块信息，建立煤矿生产过程中的可视化场景和外部设备的数据驱动模型，实现外部设备数据驱动过程的二、三维可视化展示；在人机交互界面输入配置参数和发送控制信息，实现与外部设备的控制交互；所述煤矿TGIS可视化管控平台至少包括地理空间场景及设备模型、GIS组态模块、数据采集和发布模块、信息服务及存储模块、TGIS可视化自动和人机交互模块、设备时钟模块和逻辑脚本模块。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图形模块具有煤矿生产场景的GIS专题图形及二、三维机电设备模型的绘制、属性编辑精细化建模功能；煤矿GIS专题图形作为生产场景，用于表达地测、通风、机电、运输、掘进、采煤、开采环境要素；机电设备模型作为生产工具，用于表达开采场景的所述外部设备的几何特征；建立设备模块间的约束要素，包括尺寸约束、关系约束、形状约束、位置约束，用于表达模型在受限自由度下的运动与实物一致；建立模型工程要素，包括材料、材质、质量、外观贴图属性，用于表达模型与实物一般性外观的一致；模型导入到所述煤矿TGIS可视化管控平台后含有坐标系信息，同时在所述煤矿TGIS可视化管控平台能对图形中通过鼠标或手指选中的对象进行参数设置、属性查询、运行状态查询、数据关联、动作设置、演变过程回溯。

3.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述外部设备模块，用于连续采集机电设备和控制外设的数据并传输给所述煤矿TGIS可视化管控平台；还用于接收煤矿TGIS可视化管控平台的人机交互信息，并控制机电设备执行对应的动作，同时反馈执行结果给煤矿TGIS可视化管控平台。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述煤矿TGIS可视化管控平台，用于二三维可视化GIS组态、编辑、运行以及自动和人机交互控制功能。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述煤矿TGIS可视化管控平台具备时态GIS的特点，可构建出连续、动态、可回溯的二、三维煤矿可视化生产场景，通过导入所述图形模块的煤矿GIS专题图形及机电设备模型，在GIS组态模块中关联具备时间属性的所述外部设备的动作信号，实现信号与机电设备模型的可视化管控；

所述地理空间场景及设备模型，用于调取煤矿GIS专题图形和设备模型，形成具备空间位置信息的二、三维煤矿可视化生产场景；

所述GIS组态模块，具备编辑和运行两种模式，按照空间位置信息动态加载所述二、三维煤矿可视化生产场景，接收时间和机电设备运行信息；编辑状态下具有设备及工艺组态、参数设置、表格设计、空间信息关联、动画设置及模拟展示的功能，编辑完成后保存信息到所述信息服务及存储模块；运行状态下具有二、三维场景切换、生产工艺和生产要素数据展示、自动和人机交互控制的功能；

所述信息服务及存储模块，用于所述煤矿TGIS可视化管控平台的信息存储和调取服务，存储信息包括二、三维煤矿可视化生产场景数据、生产工艺和生产要素数据、机电设备运行数据、数据驱动模型；

所述数据采集和发布模块，用于接收所述外部设备的运行数据，并将所述GIS组态模块运行状态下的自动和人机交互信息发送给所述外部设备；

所述逻辑脚本模块，用于提供一种外部编程接口，实现对机电设备模型的数据驱动模型的编辑，通过数据驱动模型实现机电设备模型在二、三维煤矿可视化生产场景中的动作与实际生产现场的一致性；数据驱动模型结合二、三维煤矿可视化生产场景、生产工艺、生产要素及设备运行信息，持续计算和优化生产参数；

所述TGIS可视化自动和人机交互模块，仅在所述GIS组态模块切换至运行状态时开启，运行时宏观显示生产区域的整体生产工艺和生产要素数据，微观显示生产参数和所述外部设备的运行状态；TGIS可视化人机界面提供虚拟操作面板，操作人员利用鼠标或手指触发面板上的按钮，能够选择手动或自动向机电设备发送预设和动态优化的生产参数和控制指令信息，机电设备按照信息自动执行生产工艺，TGIS可视化人机界面同时显示生产要素信息，实现生产工艺管控的自动化和可视化，减少生产现场的作业人数或无人作业，提高煤矿危险作业区域的安全生产能力。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述TGIS可视化自动和人机交互模块，还用于人眼结合二、三维煤矿可视化生产场景、生产工艺、生产要素及设备运行信息，通过操作所述外部设备的控制外设或TGIS可视化人机界面的虚拟操作面板，远程控制所述外部设备的动作和调整设备的运行姿态，实现远程管控和精准生产，提高生产质量和效率。

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