矿井三维数字化立体模型系统研究及应用.pdf

中图分类号 学科分类号 旦墨至2 璺璺Q 三兰 Q 论文编号 密级垒珏 安徽理工大学 硕士学位论文 矿井三维数字化立体模型系统研究及应用 导师单位塞筮理王太堂 论文答辩日期2 0 1 5 年0 6 月0 6 日 安徽理工大学研究生处 2 0 1 5 年0 6 月0 6 日 万方数据 AD i s s e r t a t i o ni nM i n i n gE n g i n e e r i n g R e s e a r c ha n d A p p l i c a t i o no fT h r e e d i m e n s i o n a lD i g i t a l M o d e lS y s t e mi nM i n e C a n d i d a t e P a n gD o n g d o n g S u p e r v i s o r X i eG u a n g x i a n g S c h o o lo f E n e r g ya n dS a f e t yT e c h n o l o g y A n H u i U n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y N o ．1 6 8 ，S h u n g e n gR o a d ，H u a i n a n ，2 3 2 0 0 1 ，P ．R ．C H I N A 万方数据 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得安徽理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过 的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名速查白期望巫年』月堡日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解安徽理工太学有保留、使用学位论文 的规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于 塞徽堡王太堂。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复 印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 保密的学位 论文在解密后适用本授权书 学位论文作者签名赢夸冬签字日期2 p ，辨舌月，2 ．日 导师签名 扩午 签字日期加瞬6 月哆日 万方数据 摘要 捅要 针对煤矿企业需求简单实用的矿井三维数字化立体模型系统，本文在V B 环境下，对A u t o C A D 进行二次开发，采用从矿井二维平面图纸提取数据信息、 三维空间立体场景建模、计算机编程语言和A c c e s s 数据库等技术手段成功的开 发了矿井三维数字化立体模型系统，实现了矿井三维立体模型的动态创建及信 息化管理，实现了矿井工程图纸由二维形态上升到三维数字化形态的快速转换。 矿井三维数字化立体模型能清晰的呈现出整个矿井的实体形态，远观可观察整 个矿井巷道和工作面分布的空间格局，近观可达到清晰识别局部巷道交错的层 位关系。基于矿井三维数字化立体模型，对回采工作面模型进行了三角形分割， 构建了回采工作面实时进度和产量数字化计算模型，在系统模块下可实现实时 产量的计算，同时给出了以天数为变量的巷道预测变形值函数表达形式，借助 矿井三维数字化立体模型系统平台，可将巷道变形信息在相应的模型巷道上清 晰显示并实时更新，基于矿井三维立体模型与实体矿井的1 1 尺寸对应关系及 空问精准的三维坐标吻合关系，构建了人员空间位置实时闪烁定位显示模型， 获知井下人员的三维坐标即可在矿图模型上快速定位到该人员所在位置，当井 下灾害发生时可快速进行井下最优救援路线分析，为减少矿山人员及财产损失 提供必要的决策支持。研究成果在安徽张集矿得到了试验应用，验证了研究成 果的正确性和实用性，对于矿井的安全高效生产、信息化矿井建设和智能决策 具有重要的借鉴意义。 I 羽[ 6 1 】表[ 1 0 】参【6 0 ] 关键词矿井三维立体模型；A u t o C A D ；数据库；巷道模型；二次开发 分类号T D 8 2 2 I 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 A b s t r a c t T h i s p a p e rm a k e s as e c o n d a r yd e v e l o p m e n to fA u t o C A Du n d e rt h eV B e n v i r o n m e n tf o rs i m p l ep r a c t i c a lm i n et h r e ed i m e n s i o n a ls t e r e o s c o p i cm o d e ls y s t e m w h i c hc o a lm i n e se n t e r p r i s e sr e q u i r e ．Am i l l et h r e e d i m e n s i o n a ls t e r e o s c o p i cm o d e l m a n a g e m e n ts y s t e m i s d e v e l o p e dt h r o u g he x t r a c t i n g d a t ai n f o r m a t i o nf r o m t w o - d i m e n s i o n a ld r a w i n g so fm i n e ，t h r e ed i m e n s i o n a ls t e r e o s c o p i cs c e n em o d e l i n g ， c o m p u t e rp r o g r a m m i n gl a n g u a g e s ，d a t a b a s e A c c e s sa n do t h e rt e c h n i c a l m e a n s ．D y n a m i c a l l yc r e a t i n g o ft h r e ed i m e n s i o n a lm o d e l sa n di n f o r m a t i o n m a n a g e m e n ti sa c h i e v e d ．M i n em a pr a p i dc o n v e r s i o nf r o mt w o - d i m e n s i o n a lt ot h e t h r e ed i m e n s i o n a ld i g i t a lf o r mi si m p l e m e n t e d ．m i n et h r e e - d i m e n s i o n a ls t e r e o s c o p i c m o d e lC a nr e v i e wt h es o l i ds h a p eo ft h ew h o l em i n ec l e a r l y ．W eC a ns e e s p a t i a l p a t t e mo fw h o l em i n er o a d w a y sa n dw o r k i n gf a c e sd i s t r i b u t i o nf r o mad i s t a n c ea n d i d e n t i f ys t r a t ar e l a t i o n si nl o c a lr o a d w a yc r o s sc l e a r l yf r o man e a r b y ．T r i a n g l e s e g m e n t a t i o no fm i n i n gf a c em o d e li sd e s i g n e db a s e do nm i n et h r e ed i m e n s i o n a l d i g i t a ls t e r e o s c o p i cm o d e I ．F a c er e a l - t i m ep r o g r e s sa n dd i g i t a lp r o d u c t i o nc a l c u l a t i o n m o d e la r eb u i l t ．R e a l - t i m ep r o d u c t i o ni sc a l c u l a t e di ns y s t e m si n t e r f a c e ．G i v e nt h e p r e d i c t i o no fr o a d w a yd e f o r m a t i o nv a l u eo ft h ev a r i a b l eaf u n c t i o ne x p r e s s i o n ， r o a d w a yd e f o r m a t i o na n dr o a d w a yi n f o r m a t i o ni nt h ec o r r e s p o n d i n gm o d e lc a l lb e c l e a r l yd i s p l a y e da n du p d a t e di nr e a lt i m eb yp l a t f o r mo ft h r e e d i m e n s i o n a ld i g i t a l m o d e l i n gs y s t e mi nc o a lm i n e ．P e o p l es p a c ep o s i t i o nr e a l t i m ep o s i t i o n i n gd i s p l a y m o d e li sb u i l tb a s e do nt h e1 ls i z er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h r e ed i m e n s i o n a lm i n e m o d e la n dt h ee n t i t y ／n i n ea n d s p a t i a l a c c u r a t em a t c hr e l a t i o n s h i po ft h r e e d i m e n s i o n a lc o o r d i n a t e s ．W eC a l lq u i c k l yn a v i g a t et ow h e r et h i sp e r s o ni sl o c a t e di n t h em o d e li fu n d e r g r o u n dp e r s o n n e lt h r e ed i m e n s i o n a lc o o r d i n a t e sa r ek n o w n ．W e C a na n a l y z eb e s tr e s c u er o u t ei nu n d e r g r o u n dq u i c k l yw h e nt h eu n d e r g r o u n dd i s a s t e r s t r i k e sa n dp r o v i d en e c e s s a r yd e c i s i o ns u p p o r tt or e d u c em i n ec a s u a l t i e sa n d p r o p e r t yl o s s ．R e s e a r c hr e s u l t sa r et e s t e dt oa p p l yi nZ h a n 西ic o a lm i n ei nA n h u i P r o v i n c e ．V a l i d i t ya n dp r a c t i c a b i l i t yo ft h er e s e a r c hr e s u l t sa r ev e r i f i e d ．I th a sa c e r t a i ns i g n i f i c a n c ef o rm i n es a f ea n de f f i c i e n tp r o d u c t i o n ，i n f o r m a t i z a t i o nm i l l e c o n s t r u c t i o na n di n t e l l i g e n td e c i s i o n ． F i g u r e 【6 1 】T a b l e 【1 0 】R e f e r e n c e [ 6 0 】 K e y w o r d s m i n et h r e ed i m e n s i o n a lm o d e l ；A u t o C A D ；d a t a b a s e ；r o a d w a ym o d e l ； s e c o n d a r yd e v e l o p m e n t C l a s s i f i c a t i o nn u m b e r T D 8 2 2 I I 万方数据 目录 目录 摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I A 】B ≤；T R A C T ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．I I 目j 录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．I I I 1 绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 1 ．1 课题研究的背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 1 ．2 三维矿井数字化立体模型系统的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 ．2 ．1 国外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 1 ．2 ．2 国内研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一5 1 ．3 存在的问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 1 ．4 论文的主要内容和研究方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 2 矿井三维数字化立体模型系统设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 2 ．1 系统设计要求与开发思想⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．9 2 ．1 ．1 设计要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．9 2 ．1 ．2 开发思想⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 2 ．2 系统总体框架及功能模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 0 2 ．2 ．1 总体框架⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 0 2 ．2 ．2 主要功能模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 2 ．3 系统开发环境⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 l 2 ．3 ．1A u t o C A D 绘图工具⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 2 ．3 ．2V i s u a lB a s i c ．⋯．．．．．．．．⋯．．．．．⋯．⋯⋯．⋯．⋯．⋯．．．．．．．．．．⋯．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．⋯．．．．．．1 2 2 ．4 矿井三维巷道数据结构模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 3 2 ．4 ．1 数据库来源⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 3 2 ．4 ．2 巷道网络结构模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 3 2 ．4 ．3 三维巷道模型的算法实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 5 2 ．5 空间属性资源数据库的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 8 2 ．5 ．1 数据表的形成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 8 2 ．5 ．2 数据库的结构设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 9 2 ．6 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。2 l 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 3 矿井三维数字化立体模型软件系统的实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。2 3 3 ．1 概论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 3 3 ．2 系统总体结构与功能设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 3 3 ．2 ．1 系统总体结构设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 3 3 ．2 ．2 系统功能设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 4 3 ．2 - 3 系统界面设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 5 3 _ 3 三维数字化立体模型系统实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 6 3 _ 3 ．1 系统的开发⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯, 2 6 3 ．3 ．2 系统的实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 9 3 _ 3 ．3 数据库属性查询与连接⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 0 3 ．4 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 1 4 矿井三维数字化立体模型系统功能模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 3 4 ．1 工作面生产管理模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 3 4 ．2 采场辅助设计模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 5 4 ．3 巷道预测变形仿真展示模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 8 4 ．3 ．1 人工神经网络的基本结构与模型⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一3 8 4 ．3 ．2 巷道预测变形数据动态可视化模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 9 4 ．3 ．3 围岩锚杆支护力学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 2 4 ．4 人员实时定位模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 3 4 ．5 工艺仿真培训模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 7 4 ．6 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 8 5 矿井三维立体模型生成系统试验应用～⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 1 5 ．1 张集矿概况与矿井可视化模型构想⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 1 5 ．1 ．1 张集矿概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 1 5 ．1 ．2 张集矿立体矿图现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 l 5 ．1 ．3 矿井可视化模型基本构想⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5l 5 ．2 张集矿三维立体模型构建⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 2 5 ．3 数据更新及工作面生产管理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 6 5 ．4 矿井安全管理应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 8 5 ．4 ．1 采场工艺仿真培训系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 8 I V 万方数据 目录 5 ．4 ．2 巷道预测变形数据动态可视化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 l 5 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一6 6 6 结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。6 7 6 ．1 主要结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一6 7 6 ．2 存在问题及展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一6 7 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。6 9 附j 录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 ； 致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 9 作者简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 1 V 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 V I 万方数据 C o n t e n t s C o n t e n t s C h i n e s eA b s t r a c t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．I E n g l i s hA b s t r a c t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．I I C h i n e s eI o n t e n t s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．I I I E n g l i s hC o n t e n t s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．V I I 1I n t r o u c t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．．．．．．．．．1 1 ．1R e s e a r c hb a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c eo ft h ep r o j e c t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 1 ．2P r e s e n ts t a t u so ft h et h r e e d i m e n s i o n a lm i n em o d e l ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 1 ．2 ．1P r e s e n ts t a t u sa b r o a d ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 1 ．2 ．2P r e s e n ts t a t u sa th o m e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 1 ．3 E x i s t i n gp r o b l e m s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 1 ．4R e s e a r c hc o n t e n t sa n dr e s e a r c ha p p r o a c h e s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 2G e n e r a t i o ns y s t e md e s i g no ft h et h r e e - d i m e n s i o n a lm i n em o d e l ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 2 ．1 R e q u i r e m e n t so fd e s i g na n dt h o u g h to fd e v e l o p m e n to ft h es y s t e m ⋯一9 2 ．1 ．1R e q u i r e m e n t so f t h ed e s i g n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 2 ．1 ．2T h o u g h to fd e v e l o p m e n t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．9 2 ．2O v e r a l lf r a m e w o r ka n df u n c t i o nm o d u l e so ft h es y s t e m ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 0 2 ．2 ．1O v e r a l lf r a m e w o r k ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 0 2 ．2 ．2M a i nf u n c t i o nm o d u l e s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11 2 ．3T h es y s t e md e v e l o p m e n te n v i r o n m e n t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11 2 ．3 ．1A u t o C A D d r a w i n gt o o l s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 2 ．3 ．2V i s u a lB a s i c ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 2 2 ．4T h r e e - d i m e n s i o n a lm i n i n gd a t em o d e la n ds t r u c t u r e ．．．．．．．．．．⋯．．⋯．⋯．．．．⋯．1 3 2 ．4 ．1B a s i cd a t as o u r c e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 3 2 ．4 ．2R o a d w a yn e t w o r ks t r u c t u r em o d e l ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 3 2 ．4 ．3A l g o r i t h mo ft h et h r e e d i m e n s i o n a lr o a d w a ym o d e l ⋯⋯⋯⋯⋯⋯15 2 ．5 D e s i g no ft h ed a t a b a s ew i t hs p a c er e s o u r c e s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．18 2 ．5 ．1F o r mo f t h ed a t at a b l e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 8 2 ．5 ．2S t r u c t u r ed e s i g no f t h ed a t a b a s e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 9 2 ．6B r i e fs u m m a r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．2 1 3R e a l i z a t i o no ft h eg e n e r a t i n gs y s t e mo ft h et h r e e - d i m e n s i o n a lm i n em o d e l ．．2 3 ；．1A b s t r a c t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 3 V T T 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 3 ．2O v e r a l ls t r u c t u r ea n df u n c t i o nd e s i g no ft h es y s t e m ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 3 3 ．2 ．1O v e r a l ls t r u c t u r ed e s i g no f t h es y s t e m ．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．⋯．⋯，．．．．．．．．．．．．．．2 3 3 ．2 ．2F u n c t i o nd e s i g no f t h es y s t e m ．．．．．．．，．．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯．2 4 3 ．2 ．3S y s t e mi n t e r f a c ed e s i g n ．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．⋯⋯．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．⋯．2 5 3 ．3 G e n e r a t i n gs y s t e mo ft h et h r e e d i m e n s i o n a lm i n em o d e l ⋯⋯⋯．．．．．．．．．．．．2 6 3 ．3 ．1D e v e l o p m e n to f t h es y s t e m ．．⋯．．．．．．．．．⋯⋯．．．．⋯．．．．．．．．．．⋯．．⋯⋯．．⋯．．．．．．．．．．．2 6 3 ．3 ．2R e a l i z a t i o no f t h es y s t e m ．．．⋯⋯．．．．．，．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 9 3 ．3 ．3I n q u i r ya n dc o n n e c t i o no f t h ep r o p e r t i e so f t h ed a t a b a s e ．．．．⋯．⋯．．．．．．．3 0 3 ．4B r i e fs u m m a r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31 4R e a l i z a t i o no ft h eg e n e r a t i n gs y s t e mo ft h et h r e e - d i m e n s i o n a lm i n em o d e l ⋯3 3 4 ．1 M a n a g e m e n tm o d e lo ft h ew o r k i n gf a c e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 3 4 ．2D e s i g nm o d e lo ft h es t o p e ．⋯．．．⋯．．．．．．．．．．⋯．．．⋯⋯．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．．．⋯．．．．．⋯⋯3 5 4 ．3 R o a d w a yd e f o r m a t i o nf o r e c a s t i n gs i m u l m i o nd i s p l a ym o d e l ．．．．．．．．．．．．．．．，3 8 4 ．3 。1B a s i cs t r u c t u r ea n dm o d e lo f t h ea r t i f i c i a ln e u r a ln e t w o r k ⋯⋯⋯⋯⋯。3 8 4 ．3 ．2D y n a m i ca n dv i s u a lr o a d w a yd e f o r m m i o nf o r e c a s t i n gm o d e l ．．．．．．⋯．3 9 4 ．3 ．3B o l ts u p p o r t i n gm e c h a n i c a lm o d e l ⋯．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．．．．4 2 4 ．4 P e o p l ei nr e a l - t i m ep o s i t i o n i n gm o d e l ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．4 3 4 ．5 T r a i n i n gm o d e lo ft h ep r o c e s ss i m u l a t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 7 4 ．6B r i e fs u m m a r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．．．．⋯．．．．．．．．．．．．．⋯．⋯．．⋯⋯．．⋯⋯⋯．．．．．．．．．．．．．4 8 5A p p l i c a t i o no ft h et h r e e - d i m e n s i o n a lm i n em o d e ls y s t e mi nZ h a n g j iC o a l M i n e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 1 5 ．IG e n e r a ls i t u m i o no ft h eZ h a n g i iC o a lM i n ea n dc o n c e p t i o no ft h e m i n i n gv i s u a l i z a t i o nm o d e l 。．。．。．．．。。。。．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。5 1 5 ．1 ．1G e n e r a ls i t u a t i o no f t h eZ h a n g j iC o a lM i n e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 1 5 ．1 ．2P r e s e n ts t a t u so f t h et h r e e d i m e n s k } n a lm i n em a pi nZ h a n g j iC o a l M i n e ⋯．⋯⋯．⋯⋯．⋯．．．．．．．．⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．．．⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯．．．．．．．．⋯⋯．．．．．．．．．51 5 ．1 ．3B a s i cc o n c e p t i o no f t h em i n ev i s u a l i z a t i o nm o d e l ．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．⋯．51 5 ．2C o n s t r u c t i o no ft h r e e - d i m e n s i o n a lm o d e li nZ h a n g j iC o a lM i n e ⋯⋯一5 3 5 ．3D a t au p d a t ea n dp r o d u c t i o nm a n a g e m e n to ft h ew o r k i n gf a c e ．．．．．．．．．．．5 6 5 ．4 A p p l i c a t i o no ft h em i n es a f e t y m a n a g e m e n t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 8 5 ．4 ．1S i m u l a t i o nt r a i n i n gs y s t e mo f t h es t o p ep r o c e s s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 8 5 ．4 ．2D y n a m i cv i s u a l i z a t i o no f t h ed a t ao f t h er o a d w a yf o r e c a s t i n g V i n 万方数据 C o n t e n t s d e f o r m a t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯⋯．．．．⋯．．．⋯⋯⋯．．．．．．．．．6 1 5 ．5B r i e fs u m m a r y ．⋯．⋯．．．．．．．．．．⋯．．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯．．．．．．．．．．．．．6 6 6C o n c l u s i o n sa n d p r o s p e c t s ．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．⋯．．6 7 6 ．1M a i l 2c o n e l u s i o n s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 7 6 ．2P r o b l e m sa n dp r o s p e c t s ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 8 R e f e r e n c e s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯