基于三维GIS的矿井通风信息系统

为了实现矿井通风管理的信息化和自动化,基于三维地理信息系统(GIS)技术,构建了矿井通风系统图的三维数据模型和几何模型,利用OpenGL中的拾取机,以ADO作为数据库引擎,开发了三维GIS矿井通风信息系统,实现了矿井通风系统的三维可视化建模和风流模拟,并可对巷道属性和通风属性进行动态交互式查询.系统的开发对提高矿井通风的管理效率具有很大的作用,增强矿井生产的安全性,提高煤矿生产的经济效益,具有较强的应用前景.     

木城涧煤矿井下安全避险系统的集成与开发

 对国内外安全避险和应急救援研究现状进行总结,概述国内安全生产领域关于六大系统建设的情况。以北京昊华能源公司木城涧煤矿井下安全避险系统为例,阐述系统集成平台的选择及“三维数字化矿山建设平台”实施方案的设计。介绍木城涧煤矿人员定位系统、压风自救系统和供水施救三大系统的集成平台建设,系统三维功能的实现以及关键的三维GIS技术。该平台实现了煤矿井下各类信息系统的统一集成和三维可视化管理,提高了煤矿安全避险系统的整体联动和应急响应能力。     

矿井可视化及其信息集成与传输系统的研究

利用矿井巷道与其三维实体间的拓扑关系,通过矿井三维实体制作软件,可将矿井巷道按其真实比例绘出真三维的可视化矿井(可从不同角度观看);通过对三维矿井实体与巷道信息的一体化处理,使可视化矿井中的各巷道均可携带所需信息,且所带参数可隐可显,亦可与各类数据库进行数据传输,可实现井下测点瓦斯浓度的动态显示;为矿井防灾、救灾打下了信息基础。     

基于基础数据库的煤矿应急救援指挥信息系统

为及时、有效地开展煤矿事故应急救援,根据煤矿事故应急预案,利用GIS地理信息系统的成熟技术,开发了可视化的煤矿事故应急救援指挥信息系统。该系统基于煤矿现有的网络环境,以Visual C＋＋6.0和SQL Server 2000为开发平台,建立了基础数据库,实现了救援队伍业务管理、救援队伍应急救援管理、矿井应急救援管理等功能。应用结果表明,该系统可为煤矿事故的高效处理提供有力的技术支持,有利于提高煤矿企业的应急救援能力。     

基于目标识别与避障的煤矿救援机器人自主行走

煤矿救援机器人是在煤矿井下恶劣环境中完成救援工作的特种机器人,采用双目视觉系统确保对环境信息实时感知以实现目标识别与障碍物识别,进而实现自主行走.与地面环境相比,煤矿井下环境恶劣,特别是灾后环境更加恶劣,为了使煤矿救援机器人实现煤矿井下环境识别和避障以达到自主行走,该文提出基于运动视频的光流场目标视觉识别方法,实现机器...     

煤矿井下飞行机器人建模与仿真

针对煤矿井下飞行机器人自主导航、数学模型不完善与实验数据缺失问题,建立了煤矿井下飞行机器人运动力学模型、传感器观测状态估计模型、仿真系统。自定义煤矿井下导航坐标系,在简化后的微分平坦状态空间,建立线运动与角运动的运动力学模型;选用三维激光雷达、惯性测量单元(IMU)、相机传感器,并分别建立其观测模型,进而在特殊欧式群SE(3)空间,构建基于优化理论的传感器观测状态估计模型;搭建仿真系统并模拟煤矿井下工作面场景,对建立的运动力学模型和传感器观测状态估计模型进行仿真实验。建立的煤矿井下飞行机器人的运动力学模型与状态估计模型可行、有效,生成的仿真数据集为后续研究提供参考。     

基于GIS井下人员安全监测的实时查询方法

为了更好对井下人员实行安全监测,设计并开发了基于GIS井下人员安全监测系统。系统是MapX与VB组件开发的地理信息系统,通过GIS空间查询与动态监测的有机结合,实现了对井下人员位置信息和属性信息的实时查询与管理。描述了该时实查询功能的技术路线和实现方法,具有可视化、集成化和可扩展性强等特点。     

数字矿山信息管理系统的设计与实现

利用C#平台结合数字地球二次开发工具,设计并实现了数字矿山信息管理系统,将二维图形(如CAD平面图、地形图、井下巷道图等),创建为真实复杂的三维形体,既实现了矿山信息编辑、修改、统计分析、查询等功能,又提供了较好的三维可视化效果,用户无须进入工作现场即可对矿井上下进行远程管理。     

基于GIS的煤矿火灾预警救援系统设计

建立基于GIS的煤矿火灾预警救援系统,使系统具有空间分析功能,实现空间可视化监控指引,并以地理信息系统(GIS)软件平台SuperMap Objects为开发工具,运用C#编程语言,结合数据库SQL Server 2000进行研究开发,将GIS技术应用到煤矿火灾预警救援管理中。     

粒子系统算法在矿井巷道风流三维可视化中的应用

基于粒子系统算法,采用科学可视化技术,研究了矿井巷道风流三维可视化的若干关键问题,实现了巷道内风流方向、风流性质、风流速度和风流大小等方面的逼真显示和实时交互查询,对提高矿井通风管理水平起到了一定的促进作用。     

煤矿救援机器人全局路径规划

全局路径规划是煤矿救援机器人自主导航的关键技术之一,其任务是按照某一最优指标寻找一条从起始点到目标点的安全避碰路径。文中针对矿难发生后,井下部分巷道的局部环境不确定的特点,提出以矿难前的已知GIS系统为基础,结合改进蚁群算法获取环境不确定情况下的优化路径,从而获得全局最优路径的策略;依据安全性、路径最短原则设计了适应值评价函数,依此作为路径评价和信息素更新的依据;为避免停滞现象,采用确定性选择和随机选择相结合的路径选择策略。实验结果验证了算法的正确性和有效性。     

巷道收敛监测三维动态可视化系统开发

结合传统巷道收敛仪与三维激光探测系统的优势,提出了一种巷道表面收敛变形的三维可视化方法,该方法利用激光扫描获取巷道点云数据,建立巷道三角形壳体模型.采用反距离加权插值算法,计算巷道表面的收敛量.利用收敛量与颜色索引对应的抛物线非线性增强算法,突出了关注范围内大的收敛变形.基于VS2010与HOOPS进行了系统的开发,实现了巷道表面监测收敛量三维云图的动态可视化显示.并在铁蛋山矿进行了实例应用,直观地展示了监测区域巷道收敛变形的危险区域与变形过程,系统满足工程人员对监测数据直观表达和可视化分析的需求.     

同煤集团公司地测管理信息系统的研发与实现

阐述了同煤集团公司利用GIS（Geographic Information System）技术对地测管理信息系统的研发与实现,介绍了该系统研发的目标,对系统的应用效果进行了分析,指出GIS技术的应用实现了地测数据的计算机管理,为煤矿安全生产提供了地质保障,对同煤集团公司地测管理具有重要意义。     

煤矿搜救机器人履带式行走机构性能评价体系

为了探究何种履带式行走机构更加适用于煤矿搜救机器人,采用网络分析法从行走机构行走能力、防爆难易、操控性以及可靠性四个方面对5种常见的履带式行走机构进行性能评价.对5种行走机构的空间通过性、最大越障高度、最大越壕沟宽度和底盘高度进行了理论建模分析,同时提出了驱动电机数量对于防爆难易、操控性以及可靠性影响的数学模型.根据煤矿搜救机器人设计经验以及所推导的理论模型,对5种行走机构采用网络分析法进行了量化评价.最终,评价结果认为角度型行走机构更适于煤矿搜救机器人.基于评价结果,设计了CUMT-V型煤矿搜救机器人行走机构.     

煤矿救援蛇形机器人环境建模方法研究

煤矿救援机器人的研究对煤矿救灾工作的顺利开展有着重要的现实意义,简要分析了煤矿救援机器人在环境建模方面的研究现状,针对煤矿事故发生后,救援蛇形机器人如何在恶劣的井下进行环境识别和建模,提出了一种变结构模糊神经网络的多传感器数据融合算法。重点讨论了该算法的原理,结合煤矿井下的特殊环境和蛇形机器人自身结构特点,采用超声波传感器、红外测距传感器、激光雷达传感器组来获得障碍物的距离、位置信息及环境类型信息,然后,利用模糊神经网络对这些信息进行融合,采用改进的BP算法对网络进行学习,通过对结论网络权值的调整,择优选取模糊规则,从而自动的调节模糊神经网络的结构。以机器人在靠近障碍物时的八类典型环境标志为依据,通过模糊神经网络识别出障碍物的形状,完成环境的建模。利用实验获得的一组数据进行了仿真,结果表明该算法实现了在不同环境中模糊隶属函数的自动生成和模糊规则的择优提取,适用于复杂的非线性系统,对于煤矿救援蛇形机器人的环境识别和建模是一种行之有效的方法。     

基于灰色-模糊综合法的煤矿应急救援能力评价研究

为了对煤矿应急救援能力进行综合评价研究,分析了应急救援能力的内涵,重新界定了应急救援能力的概念;在分析煤矿应急救援能力的影响因素的基础上,构建了多层次煤矿应急救援能力评价指标体系,建立了基于灰色-模糊综合评价法的煤矿应急救援能力评价模型.通过实例表明,该方法能对煤矿应急救援现状进行较为准确的评价,为煤矿提升自身应急救援能力提供依据.     

基于“IMVER”体系的矿井应急救援决策模式的研究

煤矿企业安全生产形势依然严峻,矿井重大事故时有发生,事故发生后安全、迅速、有效的进行抢险救灾是减少人员伤亡、降低财产损失的重要环节,本文针对矿井重大灾害事故特点进行了分析,从事故前预防和事故后应急救援的角度出发,提出了一套综合矿井事故隐患辨识(I)、矿井安全信息数据实时监测(M)、矿井通防可视化(V)、应急响应(E)、事后处理与恢复(R)五方面结合的"IMVER"应急救援决策模式,并进行了目标分析,为煤矿企业合理的、科学的进行安全管理开辟了新的途径。     

基于SuperMap的公交查询系统的设计与实现——以长春市为例

基于SuperMap Objects6和SuperMap IS.NET开发平台,开发了长春市公交查询系统,系统实现了地图的浏览、公交信息查询,并在一定条件下实现了公交线路的换乘,同时实现了GIS系统的基本功能,并在此基础上能够进行简单的空间分析。