CN117391878A - 一种虚实融合的煤矿储量动态管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种虚实融合的煤矿储量动态管理方法，包括虚拟场景构建、实时数据接入、虚拟融合管理三个部分，虚拟静态三维模型构建，结合实时动态数据，对煤矿储量进行三维可视化动态管理与应用，通过7个步骤，实现虚实融合的煤矿储量动态管理。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿储量管理领域，尤其涉及一种虚拟融合的煤矿储量动态管理方法。
背景技术
煤炭作为人类最重要的能源资源，它的开采是一项最艰巨的工作，对于煤炭储量的管理一直都是通过纸质化管理，这样的管理方式，无法清晰地、实时地呈现煤炭储量的信息，所以对于煤炭储量管理工作的要求难度更高，复杂性更强。
发明内容
为了克服上述现有问题，本发明提供一种虚实融合的煤矿储量动态管理方法，包括虚拟场景构建、实时数据接入、虚实融合管理三个部分，能够结合实时动态数据，对煤矿储量进行三维可视化动态管理与应用。
本发明的技术方案如下：一种虚实融合的煤矿储量动态管理方法，包括以下步骤：
步骤1：收集煤矿等高线数据、地质模型数据、钻孔分层数据、采掘图数据等基础虚拟场景构建资料，并对资料进行初步整理，修正拓扑误差等问题，生成煤矿数据库；
步骤2：使用构造表示CSG生成煤矿空间的三维数据模型，构造出整个煤矿虚拟的静态模型；
步骤3：基于无线多媒体传感器网络接入煤矿矿井的视频传感器、激光测距传感器等；
步骤4：针对接入的视频传感器和激光测距传感器等数据进行数据清洗，剔除质量差及奇异数值，并根据煤田、矿区、井田、煤层、块段进行归集，形成管理单元的现实动态数据集；
步骤5：针对接入的物联网传感器，在三维空间中进行传感器点位落图以及传感器信息映射；
步骤6：基于OpenGL对生成的三维模型空间及落图的传感器数据进行场景渲染，使得虚实融合场景可视化；
步骤7：根据融合后的虚实融合场景，基于视频传感器识别的开采场景信息和激光测距传感器获得的开采模型深度，获取动态可视的虚实融合开采场景，并经过三维模型体积计算获得对储量的动态管理。
进一步地，所收集的基础虚拟场景构建资料主要作用如下：
①.煤矿等高线数据用于生成煤田、煤层数字高层模型DEM；
②.地质模型数据用于煤矿地质体建模；
③.钻孔分层数据用于生成煤田勘探地质转孔的三维模型；
④.采掘图数据用于生成煤矿井巷布置和采掘进度模型；
进一步地，步骤1收集到的基础虚拟场景构建资料需要经过文件整合和拓扑修正。文件整合将分散在多个文件中的同一类数据整合到一个文件，拓扑修正修改多边形不闭合等几何拓扑问题。
进一步地，构造表示CSG是计算机进行实体造型的一种构形方法，复杂的实体可以看成由若干体素经过一些有序的布尔运算构造出来。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种虚实融合的煤矿储量动态管理方法的示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。
图1所示为本发明实施例提出的一种虚实融合的煤矿储量动态管理方法，包括：虚拟场景构建1、实时数据接入2、虚实融合管理3；
一种虚实融合的煤矿储量动态管理方法，步骤如下：
步骤1：收集煤矿等高线数据、地质模型数据、钻孔分层数据、采掘图数据等基础虚拟场景构建资料，并对资料进行初步整理，修正拓扑误差等问题，生成煤矿数据库；
步骤2：使用构造表示CSG生成煤矿空间的三维数据模型，构造出整个煤矿虚拟的静态模型；
步骤3：基于无线多媒体传感器网络接入煤矿矿井的视频传感器、激光测距传感器等；
步骤4：针对接入的视频传感器和激光测距传感器等数据进行数据清洗，剔除质量差及奇异数值，并根据煤田、矿区、井田、煤层、块段进行归集，形成管理单元的现实动态数据集；
步骤5：针对接入的物联网传感器，在三维空间中进行传感器点位落图以及传感器信息映射；
步骤6：基于OpenGL对生成的三维模型空间及落图的传感器数据进行场景渲染，使得虚实融合场景可视化；
步骤7：根据融合后的虚实融合场景，基于视频传感器识别的开采场景信息和激光测距传感器获得的开采模型深度，获取动态可视的虚实融合开采场景，并经过三维模型体积计算获得对储量的动态管理。
优选地，在步骤1中，所述基础虚拟场景构建资料主要作用如下：
①.煤矿等高线数据用于生成煤田、煤层数字高层模型DEM；
②.地质模型数据用于煤矿地质体建模；
③.钻孔分层数据用于生成煤田勘探地质转孔的三维模型；
④.采掘图数据用于生成煤矿井巷布置和采掘进度模型。
优选地，所述基础虚拟场景构建资料需要经过文件整合和拓扑修正。文件整合将分散在多个文件中的同一类数据整合到一个文件，拓扑修正修改多边形不闭合等几何拓扑问题。
优选地，所述构建表示CSG是计算机进行实体造型的一种构形方法，复杂的实体可以看成由若干体素经过一些有序的布尔运算构造出来。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (4)
1.一种虚实融合的煤矿储量动态管理方法，其特征在于，包括：虚拟场景构建1、实时数据接入2、虚实融合管理3；
所述虚拟场景构建1，首先将虚拟场景资料收集与整理，然后根据煤矿空间三维数据建模，最后形成虚拟静态模型；
所述实时数据接入2，首先将物联网传感器数据接入，再进行物联网数据清洗与归集，最终形成现实动态数据；
所述的虚实融合管理3，是将所述虚拟场景构建的静态模型与现实动态数据进行映射和融合，再将虚拟场景渲染与模型可视化，最后实现虚实融合分析与储量动态管理；
一种虚实融合的煤矿储量动态管理方法，步骤如下：
步骤1：收集煤矿等高线数据、地质模型数据、钻孔分层数据、采掘图数据等基础虚拟场景构建资料，并对资料进行初步整理，修正拓扑误差等问题，生成煤矿数据库；
步骤2：使用构造表示CSG生成煤矿空间的三维数据模型，构造出整个煤矿虚拟的静态模型；
步骤3：基于无线多媒体传感器网络接入煤矿矿井的视频传感器、激光测距传感器等；
步骤4：针对接入的视频传感器和激光测距传感器等数据进行数据清洗，剔除质量差及奇异数值，并根据煤田、矿区、井田、煤层、块段进行归集，形成管理单元的现实动态数据集；
步骤5：针对接入的物联网传感器，在三维空间中进行传感器点位落图以及传感器信息映射；
步骤6：基于OpenGL对生成的三维模型空间及落图的传感器数据进行场景渲染，使得虚实融合场景可视化；
步骤7：根据融合后的虚实融合场景，基于视频传感器识别的开采场景信息和激光测距传感器获得的开采模型深度，获取动态可视的虚实融合开采场景，并经过三维模型体积计算获得对储量的动态管理。
2.根据权利要求1所述，一种虚实融合的煤矿储量动态管理方法，其特征在于，在步骤1中，所述基础虚拟场景构建资料主要作用如下：
①.煤矿等高线数据用于生成煤田、煤层数字高层模型DEM；
②.地质模型数据用于煤矿地质体建模；
③.钻孔分层数据用于生成煤田勘探地质转孔的三维模型；
④.采掘图数据用于生成煤矿井巷布置和采掘进度模型。
3.根据权利要求1所述，一种虚实融合的煤矿储量动态管理方法，其特征在于，所述基础虚拟场景构建资料需要经过文件整合和拓扑修正。文件整合将分散在多个文件中的同一类数据整合到一个文件，拓扑修正修改多边形不闭合等几何拓扑问题。
4.根据权利要求1所述，一种虚实融合的煤矿储量动态管理方法，其特征在于，所述构建表示CSG是计算机进行实体造型的一种构形方法，复杂的实体可以看成由若干体素经过一些有序的布尔运算构造出来。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117671160A (zh) * | 2024-01-30 | 2024-03-08 | 北京星天地信息科技有限公司 | 多源数据协同的煤层建模方法、装置、设备及存储介质 |
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2023
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| CN117671160A (zh) * | 2024-01-30 | 2024-03-08 | 北京星天地信息科技有限公司 | 多源数据协同的煤层建模方法、装置、设备及存储介质 |
| CN117671160B (zh) * | 2024-01-30 | 2024-04-23 | 北京星天地信息科技有限公司 | 多源数据协同的煤层建模方法、装置、设备及存储介质 |
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