地理信息技术在智慧矿山三维监控展示系统中的应用

地理信息技术在智慧矿山三维监控展示系统中的应用

杨芩

玉林市城乡规划设计院 537000

摘要：智慧矿山三维监控展示系统是依据矿山行业标准和应用系统建设标准，将矿山开采的各种信息融合在一起，通过GIS地图形象直观的查看各矿山的空间开采信息和数据的管理展示系统。该系统属于地理信息系统和矿业工程相结合的研究领域，既有地理信息系统的共性，又有矿业工程的特点。本文根据对地理信息技术的理解，结合已有的三维系统建设工作经验，对智慧矿山三维监控展示系统建设中地理信息技术的应用进行了详细分析。

关键词：地理信息技术；智慧矿山；三维系统

引言

测绘地理信息技术融入到了矿山的开发建设当中发挥了非常重要的作用，极大地推动了智慧矿山建设与发展^[1]。智慧矿山三维监控展示系统依据矿山行业标准和应用系统建设标准，将矿山开采的各种信息融合在一起，通过GIS地图形象直观的查看各矿山的空间开采信息和数据的管理展示系统。系统在安全生产、自动化、地测、工程、调度、办公等信息方面做到一站式查询，使各主管领导和部门可以直观了解矿山开采的状态，对矿山的安全生产管理发挥重要作用。

1 技术路线及系统框架

智慧矿山三维监控展示系统，从具体的生产实际需求入手，为提高矿山的科学有效管理，提供一套完整的系统管理解决方案。随着我国相关领域学者对矿山信息技术的研究，业界提出了“数字化”矿山的建设理论思想，并在相应矿山建设过程中得到广泛实践及应用^[2]。智慧矿山三维监控展示系统的主要技术内容包含GIS平台、三维可视化、信息管理系统等技术。

智慧矿山三维监控展示系统功能结构示意图如图1。

图1 智慧矿山三维监控展示系统功能结构示意图

智慧矿山三维监控展示系统功能模块详细说明如下：

企业管理模块管理矿山开采企业的属性信息，包括：矿山企业基本信息、图片、三维模型、点云数据、复垦方案、安全培训、储量文件和风险源管理等内容，文档管理部分是方便自然资源局和矿山企业管理其相关文档信息，数据上报模块则是由矿山企业进行开采量等数据的上报，自然资源局针对上报的数据进行统计分析。

图2 矿山三维倾斜模型图

2 系统建设的意义

2.1 信息管理和共享

建立与矿山有关的测绘、地质、遥感、工程条件、水文条件、环境条件、生产条件等数据和资料的矿区数据库，提高各种信息的处理、分析、储存、查询的速度和可视化水平，有效保证矿山信息管理的统一性、科学性、实时性、实用性和高效性，保障对矿山的管理效率。

2.2 决策分析

矿山三维可视化建模，实现矿山观测和分析数据的三维可视化，为资源保护和综合利用等重大问题的研究和决策提供方便条件。并且，三维模型的建立方便了对新员工更为直观有效的安全教育培训。系统不仅可为作业人员创造一个安全舒适的工作环境，还可使矿山地下的一切内容变成可见，使一切危险因素变成可知，使一切操作过程变成可控，使矿井生产变成本质安全型的。

2.3 高效管理

管理者不仅可以通过不同设计方案的比较，实现最优化的管理；站在整个矿山的角度，整体评价和管控各个矿山、矿区、作业面的生产计划，合理调配生产所需的各种资源；还可以在整体设计平台之上，进行动态技术信息交流，及时改进测量、采矿、地质工作和生产管理过程中出现的不足和漏洞。各生产单位也可借助整体设计平台，根据生产现状科学合理地进行日常生产计划安排，实现生产管理的精细化，在精细的动态三维地质模型基础上，利用数据仓库提供的完整信息、本系统提供的智能化工具，实现开采设计的智能化和最优化、矿山生产的信息化和自动化，矿山管理的规范化和科学化，达到生产效率的最高化和生产成本的最低化。

2.4 设计生产

系统可以作为检验监测手段，将矿山边坡、排土场、尾矿库、地下采场和采空区等已发生危险的部位所设罝的监控设施统一进行在线监控，进行安全的监控预防；将其他合作单位提交的测量、勘探、设计等技术 资料进行复核，找出其需要进一步完善的部分，提高项目成果的精确度，使设计能和矿山实际生产活动相结合，科学推动矿山长远发展。系统可以根据各种监测监控系统的动态数据进行实时分析，对安全隐患进行超前预测预报，对不安全因素提前进行整改，同时对有危险性较大的区域进行重点监控，对无法避免的灾变可以快速启动相应的应急预案进行紧急救援。

2.5 科技管矿

系统使矿山规划管理提高效率、丰富的表现手法、较多的信息量、较高的分析能力和准确性，从而提高矿山生产和管理的时效性、有效性、资源优化配罝水平、综合实力，促进矿山的可持续发展，在有准确坐标、时间和对象属性的多维虚拟环境中进行规划、决策和管理，在处理矿山复杂系统中，帮助决策者形成全局把控观念。

结束语

综上所述，地理信息技术已经成为矿山生产管理建设过程中的重要技术，智慧矿山三维监控展示系统对地理信息技术的需求不断深化提升。随着我国相关领域学者对矿山地理信息技术的研究，GIS技术在矿山生产管理建设过程中得到广泛应用。以上文从智慧矿山三维监控展示系统技术路线及框架、系统功能结构模块设计、系统建设的重要意义三个方面，分析了地理信息技术在智慧矿山三维监控展示系统建设中的应用，从而辅助实际矿山生产管理。

参考文献

[1]李娟.测绘地理信息在智慧矿山发展中应用研究[J].世界有色金属，2019，(21).

[2]海煜.基于现代高新科技发展的三维可视化地测系统在智慧矿山中的应用探讨[J].数字化用户，2018，(30).34-35.