數字礦山安全監測監控系統技術方案

本發明專利技術提供了一種數字礦山安全監測監控系統，分四個層次依次包括系統硬件及網絡平臺、操作系統及數據庫管理系統平臺、安全監測監控系統基礎平臺及安全監測監控系統軟件平臺，各層次之間存在下層為上層服務并提供交互式接口的關系，系統整體建立在硬件平臺及網絡平臺之上，通過操作系統與數據庫管理系統實現與底層硬件設施及監測監控裝置的交互，將交互信息處理后分布式存儲于安全監測監控系統基礎平臺，最高層的安全監測監控系統軟件平臺通過不同的功能子系統實現對這些交互信息的瀏覽和處理，并將控制信息經安全監測監控系統基礎平臺下發至操作系統與數據庫管理系統平臺。本發明專利技術具有可實現礦山安全監測、安全預警和安全控制的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及信息
，尤其涉及礦山安全的信息管理，具體是指一種數字礦山安全監測監控系統。
技術介紹
當前我國在資源評價與管理、礦業專用軟件方面對外依存度高，嚴重影響了資源評價及儲量監管的水平、效率和可信度，降低了礦山設計和計劃編制的效率與可靠性，制約了礦山信息化的進程。因此，針對我國礦產資源的特點和礦山企業對數字礦山建設的實際需求，通過產學研聯合攻關，開發具有自主知識產權的數字化采礦關鍵技術與軟件，建立具有中國特色的礦業自動化產業體系具有重要意義。針對我國資源評價及儲量監管水平落后，信息化程度低，礦業專用軟件對外依存度高，礦山設計和計劃編制效率低、科學性差的現狀，應該致力于通過數字化采礦關鍵技術的研發與創新，開發一批具有自主知識產權的金屬礦山數字化應用軟件，逐步形成我國自有的礦山自動化、信息化的整體解決方案和技術體系，為提高我國資源監管水平、礦山企業技術經濟指標和全面提升我國礦山企業的綜合競爭力提供高技術支撐。在這一領域主要應該研究的內容包括以下幾個方面 針對礦床信息的復雜性、海量性、異質性、不確定性和動態性，以及多源、多精度、多時相和多尺度等特點，研究有效的數據組織和管理機制、方式，構建礦床海量、異質、多源、動態數據的組織和統一管理數據倉庫平臺，有效解決礦山信息孤島的問題，實現數據的統一、集中管理，深度挖掘礦山數據的潛在價值；開發常用數據采集設備的數據接口，實現多種原始和派生數據向數據倉庫的導入與導出；研究包括各種復雜地質體、地質構造和工程結構體在內的三維實體可視化建模及實體之間并、差、交、聯合等算法，開發以數據倉庫為核心的集成三維可視化建模平臺，為礦山數字化應用軟件系統的開發提供數據和模型的統一管理和集中共享。以三維可視化平臺為基礎，應用各種方法所獲得的地質數據，建立三維空間數據可視化分析模型，研究基于地質勘探數據的多指標地質體界線快速圈定技術、算法及三維地質體構模方法；采用國際公認的“塊段模型+地質統計”儲量計算方法，結合國內儲量分級標準和傳統的儲量計算方法，以及國內認可的礦產經濟學原理和地質經濟指標，開發出符合國家儲量估算標準和經濟評價規范，集原始樣品編錄、組合、概率分布模型、實驗變異函數計算、理論變異函數擬合，變異函數模型可靠性交叉驗證、模型塊段建模、品位估值和儲量計算于一體的高度集成的應用軟件，實現不同技術經濟指標條件下的礦床經濟模型的快速圈定與經濟評價，為礦山企業的生產提供合理的建議。礦床開采智能優化與快速評價系統開發。基于三維可視化平臺，對地下礦開采不同設計階段(系統設計和生產設計)的設計流程、方法與對象進行分類與拆分，形成不同類型的單體設計單元(如盤區/采場單元、井巷工程單元、地下硐室單元、底部結構單元與爆破體單元等)，研究各類單元的參數化、智能化設計模型與算法；對各拆分單元的單體設計方案自動生成方法進行研究，開發相應的軟件，使設計人員能夠通過自由組合，實現具體礦山特殊設計任務的自動、快速完成；對地下礦通風網絡解算模型進行研究，開發基于三維可視化平臺的礦井通風網絡解算和優化軟件；針對礦山施工對設計圖紙的特殊要求，對地質體和工程結構體的剖、切與投影輪廓線以及包括設計對象的屬性標注、填充等內容在內的二維設計圖的快速生成技術及算法進行研究，并開發出符合國家制圖標準的軟件。生產計劃編制和生產過程模擬系統開發。基于三維可視化平臺，以地下礦開采設計為基礎，對生產計劃編制過程中基礎數據準備、生產任務分解、作業流程確定、計劃圖表產生與可視化表達等內容進行研究，開發地下礦山生產計劃編制及成果輸出軟件；針對傳統計劃編制手段落后，實施效果預測精準性差，實施被動等情況，研究和開發生產過程模擬系統，針對編制的生產計劃實現采礦生產過程的三維可視化模擬，增強方案實施階段的主動性。生產調度優化系統開發。基于三維可視化平臺，以地下礦開采生產計劃編制為基礎，針對實際生產過程中設備生產能力改變、突發故障等不確定情況，研究采礦設備調度優化方法和算法，開發符合我國地下礦山生產特點的調度優化軟件，對現場開采生產提出動態調整建議和措施，使得采礦生產滿足計劃要求以及采礦生產成本最小化；或依據實際的礦石開采量和礦石品質數據提示調整計劃目標和生產計劃重新編制。立足于嶄新的礦山采空區頂板事故發生機制，建立嶄新的安全監測、安全預警和安全控制模式，將實時動態安全監測、預警、控制子系統、安全管理系統、生產調度系統和應急指揮系統綜合集成在三維地質GIS平臺之上，從而建立起基于四維地理信息系統的安全生產調度指揮系統，是解決上述的生產調度優化系統開發問題的一種具體方案。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是，提供一種可實現礦山安全監測、安全預警和安全控制的數字礦山安全監測監控系統。本專利技術的技術解決方案是，首先提供如下一種數字礦山安全監測監控系統，分四個層次依次包括系統硬件及網絡平臺、操作系統及數據庫管理系統平臺、安全監測監控系統基礎平臺及安全監測監控系統軟件平臺，各層次之間存在下層為上層服務并提供交互式接口的關系，系統整體建立在硬件平臺及網絡平臺之上，通過操作系統與數據庫管理系統實現與底層硬件設施及監測監控裝置的交互，將交互信息處理后分布式存儲于安全監測監控系統基礎平臺，最高層的安全監測監控系統軟件平臺通過不同的功能子系統實現對這些交互信息的瀏覽和處理，并將控制信息經安全監測監控系統基礎平臺下發至操作系統與數據庫管理系統平臺。采用以上方案后，本專利技術通過分四個層次的系統硬件及網絡平臺、操作系統及數據庫管理系統平臺、安全監測監控系統基礎平臺及安全監測監控系統軟件平臺，通過計算機控制實現整體的優化安全監測監控。作為優選，所述的系統硬件包括井下危險源監測監控設施、數字語音系統設施及微型計算機處理設施，網絡平臺使用企業內局域網配置及C/S模式，使用I 3臺計算機作為服務器。井下危險源監測監控設施使用安裝于各關鍵位置的集成無線傳感器裝置構架，可以對井下各種危險源進行全面而精細的監測監控。數字語音系統包括擴音器、有線電話系統及移動電話系統，可以用于傳遞簡單的語音信息。作為優選，所述的操作系統及數據庫管理系統平臺是用于聯系底層硬件及網絡平臺與上層安全監測監控系統基礎平臺的關鍵媒介，主要用于為底層監測監控數據提供穩定的數據倉儲空間并為上層的應用軟件管理平臺提供可靠的運行環境。具體而言本專利技術中的操作系統使用Windows XP或Windows 7系統，系統版本限制為32位機,數據庫管理系統平臺使用SQL 2000 SP3版本企業版并支持數據共享。作為優選，所述的安全監測監控系統基礎平臺指的是具體的系統配置文件、系統維護平臺及實際的數據倉庫，是建立在操作系統及數據庫管理系統平臺之上的實例化的操作和數據集合。該平臺提供基本的數據倉儲空間支持，數據庫預分配規模不得小于100個數據表，每個數據表數據記錄數目標準為10000條。作為優選，所述的安全監測監控系統軟件平臺分為微地震波監測、圍巖應力監測、頂板壓力監測、安全氣體監測、雨量監測日志及尾礦安全監測等六個部分。采用本優選方案后，可以從井下采區和巷道地質環境、井下氣體環境及地面氣候和地理環境等多個角度形成立體的監測監控網絡。所述的微地震波監測系統可以為采場和巷道走向的設計和安全監控系統的建立提供地質超前信息依本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數字礦山安全監測監控系統，其特征在于：分四個層次依次包括系統硬件及網絡平臺、操作系統及數據庫管理系統平臺、安全監測監控系統基礎平臺及安全監測監控系統軟件平臺，各層次之間存在下層為上層服務并提供交互式接口的關系，系統整體建立在硬件平臺及網絡平臺之上，通過操作系統與數據庫管理系統實現與底層硬件設施及監測監控裝置的交互，將交互信息處理后分布式存儲于安全監測監控系統基礎平臺，最高層的安全監測監控系統軟件平臺通過不同的功能子系統實現對這些交互信息的瀏覽和處理，并將控制信息經安全監測監控系統基礎平臺下發至操作系統與數據庫管理系統平臺。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：傅學生，周賢偉，朱躍龍，
申請(專利權)人：山東黃金集團有限公司，
類型：發明
國別省市：