数字矿山安全监测监控系统技术方案

本发明专利技术提供了一种数字矿山安全监测监控系统，分四个层次依次包括系统硬件及网络平台、操作系统及数据库管理系统平台、安全监测监控系统基础平台及安全监测监控系统软件平台，各层次之间存在下层为上层服务并提供交互式接口的关系，系统整体建立在硬件平台及网络平台之上，通过操作系统与数据库管理系统实现与底层硬件设施及监测监控装置的交互，将交互信息处理后分布式存储于安全监测监控系统基础平台，最高层的安全监测监控系统软件平台通过不同的功能子系统实现对这些交互信息的浏览和处理，并将控制信息经安全监测监控系统基础平台下发至操作系统与数据库管理系统平台。本发明专利技术具有可实现矿山安全监测、安全预警和安全控制的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信息
，尤其涉及矿山安全的信息管理，具体是指一种数字矿山安全监测监控系统。
技术介绍
当前我国在资源评价与管理、矿业专用软件方面对外依存度高，严重影响了资源评价及储量监管的水平、效率和可信度，降低了矿山设计和计划编制的效率与可靠性，制约了矿山信息化的进程。因此，针对我国矿产资源的特点和矿山企业对数字矿山建设的实际需求，通过产学研联合攻关，开发具有自主知识产权的数字化采矿关键技术与软件，建立具有中国特色的矿业自动化产业体系具有重要意义。针对我国资源评价及储量监管水平落后，信息化程度低，矿业专用软件对外依存度高，矿山设计和计划编制效率低、科学性差的现状，应该致力于通过数字化采矿关键技术的研发与创新，开发一批具有自主知识产权的金属矿山数字化应用软件，逐步形成我国自有的矿山自动化、信息化的整体解决方案和技术体系，为提高我国资源监管水平、矿山企业技术经济指标和全面提升我国矿山企业的综合竞争力提供高技术支撑。在这一领域主要应该研究的内容包括以下几个方面 针对矿床信息的复杂性、海量性、异质性、不确定性和动态性，以及多源、多精度、多时相和多尺度等特点，研究有效的数据组织和管理机制、方式，构建矿床海量、异质、多源、动态数据的组织和统一管理数据仓库平台，有效解决矿山信息孤岛的问题，实现数据的统一、集中管理，深度挖掘矿山数据的潜在价值；开发常用数据采集设备的数据接口，实现多种原始和派生数据向数据仓库的导入与导出；研究包括各种复杂地质体、地质构造和工程结构体在内的三维实体可视化建模及实体之间并、差、交、联合等算法，开发以数据仓库为核心的集成三维可视化建模平台，为矿山数字化应用软件系统的开发提供数据和模型的统一管理和集中共享。以三维可视化平台为基础，应用各种方法所获得的地质数据，建立三维空间数据可视化分析模型，研究基于地质勘探数据的多指标地质体界线快速圈定技术、算法及三维地质体构模方法；采用国际公认的“块段模型+地质统计”储量计算方法，结合国内储量分级标准和传统的储量计算方法，以及国内认可的矿产经济学原理和地质经济指标，开发出符合国家储量估算标准和经济评价规范，集原始样品编录、组合、概率分布模型、实验变异函数计算、理论变异函数拟合，变异函数模型可靠性交叉验证、模型块段建模、品位估值和储量计算于一体的高度集成的应用软件，实现不同技术经济指标条件下的矿床经济模型的快速圈定与经济评价，为矿山企业的生产提供合理的建议。矿床开采智能优化与快速评价系统开发。基于三维可视化平台，对地下矿开采不同设计阶段(系统设计和生产设计)的设计流程、方法与对象进行分类与拆分，形成不同类型的单体设计单元(如盘区/采场单元、井巷工程单元、地下硐室单元、底部结构单元与爆破体单元等)，研究各类单元的参数化、智能化设计模型与算法；对各拆分单元的单体设计方案自动生成方法进行研究，开发相应的软件，使设计人员能够通过自由组合，实现具体矿山特殊设计任务的自动、快速完成；对地下矿通风网络解算模型进行研究，开发基于三维可视化平台的矿井通风网络解算和优化软件；针对矿山施工对设计图纸的特殊要求，对地质体和工程结构体的剖、切与投影轮廓线以及包括设计对象的属性标注、填充等内容在内的二维设计图的快速生成技术及算法进行研究，并开发出符合国家制图标准的软件。生产计划编制和生产过程模拟系统开发。基于三维可视化平台，以地下矿开采设计为基础，对生产计划编制过程中基础数据准备、生产任务分解、作业流程确定、计划图表产生与可视化表达等内容进行研究，开发地下矿山生产计划编制及成果输出软件；针对传统计划编制手段落后，实施效果预测精准性差，实施被动等情况，研究和开发生产过程模拟系统，针对编制的生产计划实现采矿生产过程的三维可视化模拟，增强方案实施阶段的主动性。生产调度优化系统开发。基于三维可视化平台，以地下矿开采生产计划编制为基础，针对实际生产过程中设备生产能力改变、突发故障等不确定情况，研究采矿设备调度优化方法和算法，开发符合我国地下矿山生产特点的调度优化软件，对现场开采生产提出动态调整建议和措施，使得采矿生产满足计划要求以及采矿生产成本最小化；或依据实际的矿石开采量和矿石品质数据提示调整计划目标和生产计划重新编制。立足于崭新的矿山采空区顶板事故发生机制，建立崭新的安全监测、安全预警和安全控制模式，将实时动态安全监测、预警、控制子系统、安全管理系统、生产调度系统和应急指挥系统综合集成在三维地质GIS平台之上，从而建立起基于四维地理信息系统的安全生产调度指挥系统，是解决上述的生产调度优化系统开发问题的一种具体方案。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种可实现矿山安全监测、安全预警和安全控制的数字矿山安全监测监控系统。本专利技术的技术解决方案是，首先提供如下一种数字矿山安全监测监控系统，分四个层次依次包括系统硬件及网络平台、操作系统及数据库管理系统平台、安全监测监控系统基础平台及安全监测监控系统软件平台，各层次之间存在下层为上层服务并提供交互式接口的关系，系统整体建立在硬件平台及网络平台之上，通过操作系统与数据库管理系统实现与底层硬件设施及监测监控装置的交互，将交互信息处理后分布式存储于安全监测监控系统基础平台，最高层的安全监测监控系统软件平台通过不同的功能子系统实现对这些交互信息的浏览和处理，并将控制信息经安全监测监控系统基础平台下发至操作系统与数据库管理系统平台。采用以上方案后，本专利技术通过分四个层次的系统硬件及网络平台、操作系统及数据库管理系统平台、安全监测监控系统基础平台及安全监测监控系统软件平台，通过计算机控制实现整体的优化安全监测监控。作为优选，所述的系统硬件包括井下危险源监测监控设施、数字语音系统设施及微型计算机处理设施，网络平台使用企业内局域网配置及C/S模式，使用I 3台计算机作为服务器。井下危险源监测监控设施使用安装于各关键位置的集成无线传感器装置构架，可以对井下各种危险源进行全面而精细的监测监控。数字语音系统包括扩音器、有线电话系统及移动电话系统，可以用于传递简单的语音信息。作为优选，所述的操作系统及数据库管理系统平台是用于联系底层硬件及网络平台与上层安全监测监控系统基础平台的关键媒介，主要用于为底层监测监控数据提供稳定的数据仓储空间并为上层的应用软件管理平台提供可靠的运行环境。具体而言本专利技术中的操作系统使用Windows XP或Windows 7系统，系统版本限制为32位机,数据库管理系统平台使用SQL 2000 SP3版本企业版并支持数据共享。作为优选，所述的安全监测监控系统基础平台指的是具体的系统配置文件、系统维护平台及实际的数据仓库，是建立在操作系统及数据库管理系统平台之上的实例化的操作和数据集合。该平台提供基本的数据仓储空间支持，数据库预分配规模不得小于100个数据表，每个数据表数据记录数目标准为10000条。作为优选，所述的安全监测监控系统软件平台分为微地震波监测、围岩应力监测、顶板压力监测、安全气体监测、雨量监测日志及尾矿安全监测等六个部分。采用本优选方案后，可以从井下采区和巷道地质环境、井下气体环境及地面气候和地理环境等多个角度形成立体的监测监控网络。所述的微地震波监测系统可以为采场和巷道走向的设计和安全监控系统的建立提供地质超前信息依本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字矿山安全监测监控系统，其特征在于：分四个层次依次包括系统硬件及网络平台、操作系统及数据库管理系统平台、安全监测监控系统基础平台及安全监测监控系统软件平台，各层次之间存在下层为上层服务并提供交互式接口的关系，系统整体建立在硬件平台及网络平台之上，通过操作系统与数据库管理系统实现与底层硬件设施及监测监控装置的交互，将交互信息处理后分布式存储于安全监测监控系统基础平台，最高层的安全监测监控系统软件平台通过不同的功能子系统实现对这些交互信息的浏览和处理，并将控制信息经安全监测监控系统基础平台下发至操作系统与数据库管理系统平台。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：傅学生，周贤伟，朱跃龙，
申请(专利权)人：山东黄金集团有限公司，
类型：发明
国别省市：