一种煤层群矿井瓦斯地质动态成图系统及其构建方法技术方案

本发明专利技术属于矿井瓦斯地质成图技术领域，公开了一种煤层群矿井瓦斯地质动态成图系统及其构建方法，获取待勘测煤层群矿井瓦斯地质的深度图像数据并进行预处理，得到待勘测煤层群矿井瓦斯地质图像数据集；对待勘测煤层群矿井瓦斯地质图像数据集进行特征提取以及特征的融合处理，得到煤层群矿井瓦斯地质特征数据集；根据煤层群矿井瓦斯地质特征数据集构建煤层群矿井瓦斯地质动态成图数学模型；以矿井采掘工程平面图为底图，利用煤层群矿井瓦斯地质动态成图数学模型进行煤层群矿井瓦斯地质动态图的构建。本发明专利技术提供的煤层群矿井瓦斯地质动态成图系统结构设计简单，布局合理，解决传统瓦斯地质图使更新速度慢、难以有效指导矿井安全生产的技术难题。安全生产的技术难题。安全生产的技术难题。

【技术实现步骤摘要】
一种煤层群矿井瓦斯地质动态成图系统及其构建方法


[0001]本专利技术属于矿井瓦斯地质成图
，尤其涉及一种煤层群矿井瓦斯地质动态成图系统及其构建方法。

技术介绍

[0002]目前，煤炭是我国主要的化石能量来源，煤炭的生产总量及消耗总量仍然保持连年递增的趋势，煤炭消费比重占我国能源消耗结构的比重仍然保持58％以上。因此，煤炭生产作为我国基础发展的支柱产业，其健康、安全、稳定、可持续发展，对提升我国能源综合利用效率，改善能源消耗结构意义重大。
[0003]矿井瓦斯地质图作为煤矿企业瓦斯治理研究成果的综合体现，是研究矿井瓦斯赋存规律、掌握矿井瓦斯分布情况以及制定瓦斯安全应急方案的主要依据之一。近几年来，在矿井瓦斯地质管理领域，尽管煤矿企业对瓦斯安全重视程度的不断提高，在瓦斯安全防治工作中取得了一定的阶段成果，但并没有从根本上杜绝瓦斯安全事故发生。矿井瓦斯地质图编图、瓦斯基础数据资料管理等仍停留在以纸质媒介为主的传统瓦斯资料汇总阶段，没有充分发挥矿井瓦斯地质图在矿井瓦斯安全防控管理工作中的作用，缺乏一种煤层群矿井瓦斯地质动态成图系统。因此，亟需构建一种新的煤层群矿井瓦斯地质动态成图系统。
[0004]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有矿井瓦斯地质图编图、瓦斯基础数据资料管理等仍停留在以纸质媒介为主的传统瓦斯资料汇总阶段，没有充分发挥矿井瓦斯地质图在矿井瓦斯安全防控管理工作中的作用。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种煤层群矿井瓦斯地质动态成图系统及其构建方法。
[0006]本专利技术是这样实现的，一种煤层群矿井瓦斯地质动态成图系统，所述煤层群矿井瓦斯地质动态成图系统包括：
[0007]多源地质特征提取模块，与地质数据预处理模块、多源地质特征融合模块和中央控制模块连接，用于通过特征提取程序对待勘测煤层群矿井瓦斯地质图像数据集进行特征提取，得到煤层群矿井瓦斯地质的多源特征数据；
[0008]多源地质特征融合模块，与多源地质特征提取模块、无线通信模块和中央控制模块连接，用于通过特征融合程序在尺度空间内对煤层群矿井瓦斯地质的多源特征数据进行融合及标准化处理，得到煤层群矿井瓦斯地质特征数据集；
[0009]中央控制模块，与多源地质特征提取模块、多源地质特征融合模块、地质成图模型构建模块和地质动态成图模块连接，用于通过中央处理器协调控制所述煤层群矿井瓦斯地质动态成图系统各个模块的正常运行；
[0010]地质成图模型构建模块，与中央控制模块和地质动态成图模块连接，用于通过模型构建程序根据所述煤层群矿井瓦斯地质特征数据集构建得到煤层群矿井瓦斯地质动态
成图数学模型；
[0011]地质动态成图模块，与中央控制模块、地质成图模型构建模块连接，用于通过成图软件以矿井采掘工程平面图为底图，利用构建得到的所述煤层群矿井瓦斯地质动态成图数学模型进行煤层群矿井瓦斯地质动态图的构建；
[0012]所述多源地质特征融合模块融合方法：
[0013]基于煤层群矿井瓦斯地质的多源特征数据确定煤层群矿井瓦斯地质切片、DEM切片以及模拟信息切片；
[0014]获取所述煤层群矿井瓦斯地质切片、DEM切片以及模拟信息切片的中的预设校准点得到地质校准点集合、DEM校准点集合以及信息校准点集合；
[0015]获取所述煤层群矿井瓦斯地质切片、DEM切片以及模拟信息切片的中的预设校准点得到地质校准点集合、DEM校准点集合以及信息校准点集合包括：
[0016]获取所述煤层群矿井瓦斯地质切片的预设校准点得到地质校准点集合A，地质校准点集合A为
[0017][0018]其中，a
n
为地质校准点集合A中的第n个地质校准点，为第n个地质校准点的地质经度坐标，为第n个地质校准点的地质纬度坐标；
[0019]获取所述DEM切片的预设校准点得到DEM校准点集合B，DEM校准点集合B为
[0020][0021]其中，b
n
为DEM校准点集合B中的第n个DEM校准点，为第n个DEM校准点的DEM经度坐标，为第n个DEM校准点的DEM纬度坐标；
[0022]获取所述模拟信息切片的预设校准点得到信息校准点集合C，信息校准点集合C为
[0023][0024]其中，C
n
为信息校准点集合C中的第n个信息校准点，为第n个信息校准点的信息经度坐标，为第n个信息校准点的信息纬度坐标；
[0025]若所述地质校准点集合、DEM校准点集合以及信息校准点集合中的所有校准点分别对应，基于模拟信息切片中的地理信息对煤层群矿井瓦斯地质切片进行渲染得到添加地理信息后的第一融合切片；
[0026]基于DEM切片中的DEM信息对第一融合切片进行渲染得到添加DEM信息后的第二融合切片，根据所述第二融合切片生成与所述选定信息对应的三维图像；
[0027]还包括：
[0028]将预先设置的目标区域分割为多个切片区域，每个切片区域对应一个基准切片，为每个基准切片设置至少一个校准点；
[0029]采集基准切片所对应的地质信息生成煤层群矿井瓦斯地质切片，所述基准切片校准点转换为地质信息的预设校准点，对所述煤层群矿井瓦斯地质切片、以及煤层群矿井瓦斯地质切片的预设校准点存储；
[0030]采集基准切片所对应的DEM信息生成DEM切片，所述基准切片校准点转换为DEM信息的预设校准点，对所述DEM切片、以及DEM切片的预设校准点存储；
[0031]对基准切片添加用户输入的地理信息生成模拟信息切片，所述基准切片校准点转换为地理信息的预设校准点，对所述模拟信息切片、以及模拟信息切片的预设校准点存储；
[0032]基于煤层群矿井瓦斯地质的多源特征数据确定煤层群矿井瓦斯地质切片、DEM切片以及模拟信息切片包括：
[0033]根据煤层群矿井瓦斯地质的多源特征数据选定至少一个基准切片，获取基于所述基准切片所生成的煤层群矿井瓦斯地质切片、DEM切片以及模拟信息切片；
[0034]若所述地质校准点集合、DEM校准点集合以及信息校准点集合中的所有校准点分别对应，基于模拟信息切片中的地理信息对煤层群矿井瓦斯地质切片进行渲染得到添加地理信息后的第一融合切片包括：
[0035]分别获取地质校准点集合、DEM校准点集合以及信息校准点集合中的校准点数量得到地质校准点数量、DEM校准点数量以及信息校准点数量；
[0036]若地质校准点数量、DEM校准点数量以及信息校准点数量相同，则随机获取地质校准点集合A中第一数量的地质校准点；
[0037]若随机获取的地质校准点的经度和纬度分别与DEM校准点集合B、信息校准点集合C内的DEM校准点、信息校准点相对应，则确定地质校准点集合、DEM校准点集合以及信息校准点集合中的所有校准点分别对应；
[0038]获取模拟信息切片中的地理信息所包括的文字图像，将所述文字图像添加至煤层群矿井瓦斯地质切片中，得到第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤层群矿井瓦斯地质动态成图系统，其特征在于，所述煤层群矿井瓦斯地质动态成图系统包括：多源地质特征提取模块，与地质数据预处理模块、多源地质特征融合模块和中央控制模块连接，用于通过特征提取程序对待勘测煤层群矿井瓦斯地质图像数据集进行特征提取，得到煤层群矿井瓦斯地质的多源特征数据；多源地质特征融合模块，与多源地质特征提取模块、无线通信模块和中央控制模块连接，用于通过特征融合程序在尺度空间内对煤层群矿井瓦斯地质的多源特征数据进行融合及标准化处理，得到煤层群矿井瓦斯地质特征数据集；中央控制模块，与多源地质特征提取模块、多源地质特征融合模块、地质成图模型构建模块和地质动态成图模块连接，用于通过中央处理器协调控制所述煤层群矿井瓦斯地质动态成图系统各个模块的正常运行；地质成图模型构建模块，与中央控制模块和地质动态成图模块连接，用于通过模型构建程序根据所述煤层群矿井瓦斯地质特征数据集构建得到煤层群矿井瓦斯地质动态成图数学模型；地质动态成图模块，与中央控制模块、地质成图模型构建模块连接，用于通过成图软件以矿井采掘工程平面图为底图，利用构建得到的所述煤层群矿井瓦斯地质动态成图数学模型进行煤层群矿井瓦斯地质动态图的构建；所述多源地质特征融合模块融合方法：基于煤层群矿井瓦斯地质的多源特征数据确定煤层群矿井瓦斯地质切片、DEM切片以及模拟信息切片；获取所述煤层群矿井瓦斯地质切片、DEM切片以及模拟信息切片的中的预设校准点得到地质校准点集合、DEM校准点集合以及信息校准点集合；获取所述煤层群矿井瓦斯地质切片、DEM切片以及模拟信息切片的中的预设校准点得到地质校准点集合、DEM校准点集合以及信息校准点集合包括：获取所述煤层群矿井瓦斯地质切片的预设校准点得到地质校准点集合A，地质校准点集合A为其中，a
n
为地质校准点集合A中的第n个地质校准点，为第n个地质校准点的地质经度坐标，为第n个地质校准点的地质纬度坐标；获取所述DEM切片的预设校准点得到DEM校准点集合B，DEM校准点集合B为其中，b
n
为DEM校准点集合B中的第n个DEM校准点，为第n个DEM校准点的DEM经度坐标，为第n个DEM校准点的DEM纬度坐标；获取所述模拟信息切片的预设校准点得到信息校准点集合C，信息校准点集合C为其中，c
n
为信息校准点集合C中的第n个信息校准点，为第n个信息校准点的信息经度
坐标，为第n个信息校准点的信息纬度坐标；若所述地质校准点集合、DEM校准点集合以及信息校准点集合中的所有校准点分别对应，基于模拟信息切片中的地理信息对煤层群矿井瓦斯地质切片进行渲染得到添加地理信息后的第一融合切片；基于DEM切片中的DEM信息对第一融合切片进行渲染得到添加DEM信息后的第二融合切片，根据所述第二融合切片生成与所述选定信息对应的三维图像；还包括：将预先设置的目标区域分割为多个切片区域，每个切片区域对应一个基准切片，为每个基准切片设置至少一个校准点；采集基准切片所对应的地质信息生成煤层群矿井瓦斯地质切片，所述基准切片校准点转换为地质信息的预设校准点，对所述煤层群矿井瓦斯地质切片、以及煤层群矿井瓦斯地质切片的预设校准点存储；采集基准切片所对应的DEM信息生成DEM切片，所述基准切片校准点转换为DEM信息的预设校准点，对所述DEM切片、以及DEM切片的预设校准点存储；对基准切片添加用户输入的地理信息生成模拟信息切片，所述基准切片校准点转换为地理信息的预设校准点，对所述模拟信息切片、以及模拟信息切片的预设校准点存储；基于煤层群矿井瓦斯地质的多源特征数据确定煤层群矿井瓦斯地质切片、DEM切片以及模拟信息切片包括：根据煤层群矿井瓦斯地质的多源特征数据选定至少一个基准切片，获取基于所述基准切片所生成的煤层群矿井瓦斯地质切片、DEM切片以及模拟信息切片；若所述地质校准点集合、DEM校准点集合以及信息校准点集合中的所有校准点分别对应，基于模拟信息切片中的地理信息对煤层群矿井瓦斯地质切片进行渲染得到添加地理信息后的第一融合切片包括：分别获取地质校准点集合、DEM校准点集合以及信息校准点集合中的校准点数量得到地质校准点数量、DEM校准点数量以及信息校准点数量；若地质校准点数量、DEM校准点数量以及信息校准点数量相同，则随机获取地质校准点集合A中第一数量的地质校准点；若随机获取的地质校准点的经度和纬度分别与DEM校准点集合B、信息校准点集合C内的DEM校准点、信息校准点相对应，则确定地质校准点集合、DEM校准点集合以及信息校准点集合中的所有校准点分别对应；获取模拟信息切片中的地理信息所包括的文字图像，将所述文字图像添加至煤层群矿井瓦斯地质切片中，得到第一融合切片；获取模拟信息切片中的地理信息所包括的文字图像，将所述文字图像添加至煤层群矿井瓦斯地质切片中，得到第一融合切片包括：获取所述文字图像在所述模拟信息切片的模拟像素点坐标，确定煤层群矿井瓦斯地质切片中与所述模拟像素点坐标对应的第一像素点坐标，将所述文字图像固定至所述煤层群矿井瓦斯地质切片的第一像素点坐标处，得到第一融合切片；基于DEM切片中的DEM信息对第一融合切片进行渲染得到添加DEM信息后的第二融合切片包括：
获取DEM切片中每个DEM像素点...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨付领，郭明涛，陈善乐，孙光裕，王春霞，岳虎，聂子淇，杜海刚，
申请(专利权)人：六盘水师范学院，
类型：发明
国别省市：