【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿山系统，具体是指一种智慧数字矿山平台构建方法及平台。
技术介绍
1、随着现代化工业的迅速发展，对矿山的管理也逐渐数字化，可对矿山整体进行有效监管和调控，由计算机网络管理的管控一体化系统，它综合考虑生产、经营、管理、环境、资源、安全和效益等各种因素，使企业实现整体协调优化，在保障企业可持续发展的前提下，达到提高其整体效益、市场竞争力和适应能力的目的。数字矿山的最终目标是实现矿山的综合自动化；现有的数字化矿山系统只能够对开采、配矿和人员管理进行监管和控制，不能做到有效对生产进行灵活的调度和监管，并且现有的数字化矿山系统覆盖范围比较局限，无法达到全面覆盖，因此在调度过程中，容易产生盲区，从而影响实际生产的灵活调度。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种智慧数字矿山平台构建方法，包括以下步骤：
2、(1)地表三维模型建立
3、(1.1)外业无人机数据采集
4、使用具备rtk定位精度的无人机设备，对矿山进行航拍数据采集，具体为：以矿界为基准范围做外扩200米缓冲区，以该缓冲区作为无人机数据采集范围；地面使用rtk采集控制点坐标，控制点必须均匀布置在无人机数据采集范围内，控制点坐标高程要求使用正常高；
5、(1.2)内业影像数据整理
6、检查无人机影像数据的完整性与质量，检查无人机pos数据和rtk控制点数据的完整性与精度，对于合格数据，整理后按固定命名规则存放，对于不合格数据需要外业
7、(1.3)无人机数据补充采集
8、对不合格的无人机及控制点数据进行补充采集，同时对于未覆盖采集区范围的地区也需要补充采集；
9、(1.4)三维模型建立
10、使用外业收集到的无人机影像数据、无人机pos数据和rtk控制点数据进行三维模型建立工作，首先进行空中三角测量，建立空三模型并评价精度，空三模型满足精度后，建立矿区地表三维模型并充填纹理，最终模型生成3dtiles切片格式；
11、(2)地下三维模型建立
12、(2.1)原始数据收集
13、收集矿区内地表基础地质报告及图件、地下钻孔资料、开发利用方案及图件、年度储量监测报告及图件；
14、(2.2)原始数据筛选
15、在收集到的原始数据基础上进行筛选，在现实性和精度上有所平衡，最终选择一套具备地表地质图和地下钻孔的数据集合，用于三维地质建模；
16、(2.3)原始数据标准化及入库
17、建立并统一矿区内地质体、岩性、花纹的标准，对地表地质图和钻孔资料进行标准化，所有数据按照标准要求录入数据库；
18、(2.4)模型建立
19、将地质图中等高线部分转换为dtm表面，建立具备起伏效果的表面模型，再根据地质界线裁剪dtm表面，并赋值对应地质体的花纹，全部完成后，形成地表地质模型；
20、将标准化后的钻孔数据空间化，在三维空间中展布，通过钻孔岩性的编录数据，进行地下地质体连线工作，完成连线工作后，根据连线建立不规则三角面，在根据多个不规则三角面，圈地地质实体，每个地质实体赋值对应的花纹，最终合并为一整个地质体模型；
21、(3)年度动态储量监测模型建立
22、根据开发利用方案和年度储量监测数据，分年度建立地下三维矿体模型，此模型仅建立矿体即可，无需建立夹石及其他地质体模型；
23、(4)二维一张图模型建立
24、(4.1)数据准备及整理
25、需要收集矿区界线、矿区地质图、路网数据、遥感影像数据以及矿体地表平面投影数据；将所有关系数据数据都整理为空间化的二维数据。
26、(4.2)一张图模型建立
27、将二维空间化数据按照遥感影像数据、路网数据、矿区地质图、矿区界线、矿体地表平面投影数据的顺序从下而上依次排列，使用gis技术手段叠加，椭球体选择cgcs2000，空间参考系使用web墨卡托投影，建立矿区二维一张图模型，用于矿区区域性展示使用；
28、(5)矿山视频监控系统建立
29、在矿区范围内的关键地区架设摄像头，用于监控矿区内情况，摄像头数据通过视频流形式传输至视频服务器内，在步骤(1)中建立的三维模型上使用摄像头图标来标记摄像头位置，并设置点击功能，点击后弹出实时监控视频；
30、(6)车辆定位模型建立
31、(6.1)车辆gps安装
32、为矿山车辆安装车载gps硬件设备，gps要接在车辆长流电上，防止车辆熄火后gps没有供电导致定位和车辆状态数据无法发送；
33、(6.2)车辆gps定位接入
34、将车辆gps数据通过运营商网络发送至gps服务器中，平台通过tcp接口请求得到gps经纬度位置信息，使用坐标投影的思路，将经纬度转换为步骤(1)中三维模型所使用的平面坐标，并将矿车以3d车辆模型的式样叠加展示在步骤(1)中三维模型之上；
35、(6.3)车载视频接入
36、gps设备中包括车载视频功能，以视频流的形式通过运营商网络传输至gps服务器中，其他模块可以通过tcp接口调用到这些视频；
37、(6.4)电子围栏设定
38、根据实际需要设置电子围栏范围，范围必须支持手动经纬度输入和上传shp文件两种方式，设置好围栏范围后，需要设置围栏规则，包括进出报警逻辑设定和时间报警逻辑设定，最后将电子围栏与车辆挂钩；
39、(6.5)车辆报警
40、包括车辆状态报警、疲劳驾驶报警、超速报警、电子围栏报警，车辆报警信息通过tcp接口，在步骤(1)中地表三维模型上实时显示，并且给相应的管理人员发送报警短信；
41、(7)矿石进出场检斤称重系统建立
42、建立矿石进出场检斤系统，所有进出场矿车必须称重，将检斤数据存放在检斤服务器上，步骤(1)中地表三维模型通过tcp接口，实时调取矿石进出场信息，并展示在三维模型右侧。
43、(8)矿山环境监测系统建立
44、在矿山重要地点安装环境监测设备，监测数据通过运营商网络发送至环境监测服务器，步骤(1)中地表三维模型通过tcp接口，实时调取监测数据，并展示在三维模型中；
45、(9)智慧数字矿山平台搭建
46、搭建智慧数字矿山平台，平台要包括上述步骤(1)-步骤(8)模块或系统，智慧数字矿山平台使用独立服务器，与其他步骤(1)-步骤(8)模块或系统分离，使用tcp接口相互调用。
47、本专利技术与现有技术相比的优点在于：本专利技术结合了地质、测绘、地理信息系统、软件开发等学科专业，提供一种全新、高效、完整的智慧数字矿山平台，能够为矿山技术与生产管理提供信息化工具，并且具有矿山视频监控、车辆定位、矿石进出场检斤称重、矿山环境监测，可对矿区范围内的关键地区进行实时视频监控、对矿山本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智慧数字矿山平台构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种智慧数字矿山平台构建方法，其特征在于，步骤(1.1)中，无人机若为单镜头设备时，采集数据需使用十字交叉法，镜头倾斜设置60°角度拍摄。无人机设备若为5镜头时，无需使用十字交叉法，按照镜头固有角度拍摄即可。
3.根据权利要求1所述的一种智慧数字矿山平台构建方法，其特征在于，步骤(2.4)中，连线包括地质体之间界线、矿体与围岩界线、矿体与夹石界线；对于矿体来说，钻孔外围区域，需要做勘探线间隔四分之一长度的外推。
4.根据权利要求1所述的一种智慧数字矿山平台构建方法，其特征在于，步骤(5)中，摄像头图标必须指示拍摄方向，与实际情况保持一致。
5.根据权利要求1所述的一种智慧数字矿山平台构建方法，其特征在于，步骤(6.2)中，矿车位置更新频率设置为2次/秒，此时在三维模型中矿车可以实时显示正确位置。
6.根据权利要求1所述的一种智慧数字矿山平台构建方法，其特征在于，步骤(6.2)中，点击矿车图标，弹出矿车基本信息描述框，包括：车辆编号、车牌
7.根据权利要求1所述的一种智慧数字矿山平台构建方法，其特征在于，步骤(6.3)中，在地表三维模型中点击矿车图标时，设置展示车内视频情况的按钮。
8.根据权利要求1所述的一种智慧数字矿山平台构建方法，其特征在于，步骤(8)中，监测项目包括：PM2.5、PM10、噪声、温度、湿度、风向、风力、TSP、大气压。
9.一种智慧数字矿山平台，其特征在于，包括核心交换器、与核心交换机连接的智慧绿色矿山平台服务器、地表三维模块、地下三维模块、动态储量模块、视频服务器、车辆服务器、二维模块、环境服务器；所述地表三维模块用于存储并显示地表三维模型，所述地下三维模块用于存储并显示地下三维模型，所述动态储量模块用于存储年度储量监测数据；所述视频服务器通过交换机连接若干摄像头；所述车辆服务器通过5G数据连接若干车载GPS设备；所述二维模块用于存储矿区二维一张图模型；所述环境服务器通过交换机连接若干环境监测设备。
...【技术特征摘要】
1.一种智慧数字矿山平台构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种智慧数字矿山平台构建方法，其特征在于，步骤(1.1)中，无人机若为单镜头设备时，采集数据需使用十字交叉法，镜头倾斜设置60°角度拍摄。无人机设备若为5镜头时，无需使用十字交叉法，按照镜头固有角度拍摄即可。
3.根据权利要求1所述的一种智慧数字矿山平台构建方法，其特征在于，步骤(2.4)中，连线包括地质体之间界线、矿体与围岩界线、矿体与夹石界线；对于矿体来说，钻孔外围区域，需要做勘探线间隔四分之一长度的外推。
4.根据权利要求1所述的一种智慧数字矿山平台构建方法，其特征在于，步骤(5)中，摄像头图标必须指示拍摄方向，与实际情况保持一致。
5.根据权利要求1所述的一种智慧数字矿山平台构建方法，其特征在于，步骤(6.2)中，矿车位置更新频率设置为2次/秒，此时在三维模型中矿车可以实时显示正确位置。
6.根据权利要求1所述的一种智慧数字矿山平台构建方法，其特征在于，步骤(6.2)中，点击矿车图标...
【专利技术属性】
技术研发人员：王烜，王然，张旭东，杨欢，王艺龙，张呈彬，李英，柳岩松，马聪，廖俊宇，王粉丽，王珊珊，赵小薇，鲁红峰，卢君实，单学东，王海鹏，
申请(专利权)人：辽宁省地质勘查院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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