3DMine矿业软件介绍.doc

3DMine矿业软件介绍 提到三维矿业软件，大家首先会想到几款国外产品，如Datamine、Mintec、Micromine和Surpac等。这些国外软件虽然90年代末才进入中国市场，但是他们在各自的国家里，从70年代末就已经起步并开始推广了。这些软件开发思路类似，功能也比较强大，所以确立了目前三维矿业软件的标准，是国外矿业领域普遍选用的软件平台。由于国内三维软件技术尚未成熟，国外矿业软件进入中国市场后，在矿业企业数字化的进程中，也相继为国内技术人员所接受。特别是最近几年，许多矿业企业开始着手推广矿业软件的应用，购买了不同的国外矿业软件，有些大专院校也开设了相关的教学课程。 但是，国外三维矿业软件是否适应国内用户呢这是我们必须面对的一个问题。对于广大用户来说，对这个问题的解释，有三个方面是最重要的第一，由于与国外工作方式的不同，使软件功能实用性的不同而造成操作习惯不同；第二，软件价格的差异，作为应用工具来讲，这些国外的软件价格可以说是天价，更不可能满足基层的普及应用。因而，这类软件目前还只能是极少部分用户手中的“法宝”；第三，源代码共享程度的不同，软件企业没有一家是完全开源的，二次开发终究是有很大局限性的，是不能从根本上很好地解决国内用户对功能的深入要求的。 在此背景之下，中国人能否自主研发三维矿业软件成为大家关注的目标。我们在具有多年的国外矿业软件应用和推广经验，在研究和分析这些主流软件的基础上，提出开创国产三维矿业软件的构想－3DMine矿业工程软件，来填补国内这一领域的空白。3DMine的主要特点包括使用AutoCAD操作风格、将二维与三维技术进行了完美结合、沿用国外三维矿业软件的优点、全部中文开发、易学易用并支持客户化的软件平台。重点解决地勘数据库建立与更新、地质建模方法、储量计算、炮孔数据库、采矿设计和短期进度计划、测量仪器与GPS数据等方面的应用和处理问题。同时具有更开放的，与国内外图形软件的数据兼容性。立足于自主开发，使得3DMine矿业工程软件具有明显的价格优势，软件售价和升级费用仅为国外同类软件三分之一。我们提出“矿业Office”的概念，意在以极高的性价比、普及型的软件工具服务于广大用户。 下面我们来看看3DMine矿业工程软件的主要亮点功能 1、 二维与三维的完美结合 将二维和三维置于同一个图形窗口环境中，通过右键或者设定转换键完成切换。二维状态下，我们开发了丰富的右键功能，完全类似于AutoCAD的操作风格；三维环境中完成浏览、编辑和设计。3DMine具有真三维图形系统，真彩效果和动态剖面等功能。 2、与AutoCAD、Excel和多种图形软件的超强兼容性 3DMine完全支持AutoCAD2000-2007版本的.dwg和.dxf文件格式，可以直接打开、编辑、修改和保存，实现了与AutoCAD交叉作业而无须格式转换的设想；通过剪贴板技术直接复制AutoCAD和Excel文件，实现数字与图形的相互直接转换；还可以直接兼容几款国外三维软件的文件格式。 3、支持选择集和图层管理功能 在二维环境中支持选择或反向选择集，这极大的方便了在图形系统中的编辑和处理工作。同时也可以对不同文件、同一文件下不同的线条或实体进行分层管理。尤其值得提出的是，3DMine的选择集不仅仅是线条操作，同时也支持对面和实体模型的直接编辑操作，这也是区别于目前国内存在的几款国外同类软件的一个突出特点。 4、优化建模手段 3DMine软件中结合了多种建模方法，吸收了不同国外软件的建模优势。我们将国外不同软件所具有的控制线技术与分区技术集成在同一软件中。同时，也优化了实体的验证机制，增强了该机制对实体连接错误的判别能力，解决了国外软件中建模时经常遇到的实体难以验证等棘手问题，从而使得建模过程简单、快捷。 5、完全客户化 众所周知，在矿业领域，没有两个企业是完全相同的工作流程或生产管理方式。若要让软件在日常工作中真正起到提高效率和简单运用的效果，结合客户实际应用需求的开发是必不可少的。这是我们最大的优势，因为我们拥有矿业专业的开发精英团队和自主知识产权的源代码。我们全部的技术人员，包括开发人员和支持人员在内，均为地质、测量或采矿工程师，均出自矿山生产单位。因而，我们能提供最为直接的，无缝隙的技术解决方案。 6、 国产三维矿业软件领导品牌 作为国产三维矿业软件的品牌，我们坚持自主创新，不断提高研发和服务质量，将始终秉承“用创造满足客户需求”的经营宗旨，以“敬业、专业、责任、信任”的企业精神为矿业企业实现数字化、信息化和科学管理做出自己的贡献，开拓创新，精益求精，为民族软件行业争光。 相信3DMine凭借卓越的功能、过硬的技术，再辅以本土化的服务和有竞争力的价格，一定会增强用户的信心，一定可以赢得广大用户的热情欢迎和接纳。真正成为国内矿业企业的首选软件，成为矿业技术人员的必备工具。 3DMine的开发简述 通过近两年的努力，在推广和应用国外矿业软件，掌握了国外矿业软件基本思路和架构的基础上，在鞍山矿业公司和中国地质大学（北京）的合作指导下，我们终于完成了具有自主知识产权、达到或超过国外同类软件模块功能、更加符合国内矿山需求的民族矿业三维软件－3DMine矿业工程软件，填补了国内三维矿业软件的空白。在研发过程中，重点解决了基础数据的处理简单化、软件工具的实用性以及与现行软件的全面兼容性。从而使得使用人员容易理解和使用，同时也由于与国外主流三维矿业软件的功能模块与操作流程保持一致，免去了二次学习的成本投入，无需适应与学习。作为一个平台软件，进一步与Internet连接，我们还开发出基于Web的三维网络查询系统；利用GIS的功能特点，开发出基于GIS的三维生产管理系统。 3DMine的基本特点 1、二维和三维界面技术的完美整合 2、结合AutoCAD通用技术，方便实用的右键功能 3、支持选择集的概念，快速编辑和提取相关信息 4、集成国外同类软件的功能特点，步骤更为简单 5、剪贴板技术应用，使Excel、Word以及Text数据与图形的直接转换 6、交互直观的斜坡道设计 7、快速采掘带实体生成算法以及采掘量动态调整 8、爆破结存量的计算和实方虚方的精确计算 9、多种全站仪的数据导入和南方Cass的兼容 10、兼容通用的矿业软件文件格式 3DMine的开发背景 1、基于多年的国外矿业软件推广应用的经验 2、基于地质、采矿专业背景 3、基于先进三维可视化平台－国内领先 4、基于矿山技术的需求和国内工作方式 5、国外软件的局限性（思维方式、操作习惯、规范标准） 6、拥有自主知识产权－打造民族产品 系统功能介绍 主要功能模块 三维可视化核心 勘探和炮孔数据库包括有效性验证 地球物理、化学数据处理与异常图 矿山地质建模 地质储量估算（传统方法＋地质统计法） 剖面切制与数据提取 三维采矿设计（露天＋地下） 短期采掘计划编排 基于Web的三维查询系统－3DWeb 基于GIS的生产管理系统－3DGIS 三维核心 核心模块实际是一个界面友好、功能强大的三维显示和编辑平台，是一个完全集成的数据可视化和可以编辑真实环境，使用习惯非常类似于Word 和Excel。多种类型空间数据叠加和完全真彩渲染，各个视角进行静态或者动态剖切，三维线段内部填充，全景和缩放显示等。 辅助设计模块 辅助设计模块是CAD功能集，考虑到国内用户大多具有AutoCAD来进行采矿设计的经验，3DMine软件在设计风格上，与AutoCAD尽可能保持一致，比如选择集的使用、各种图元对象的创建、甚至用户所熟知的橡皮线的使用、右键功能以及两者间文件互换等等。3DMine软件在辅助设计功能上优势，主要是可以在3D环境内，轻松实现采矿设计功能。参数化的设计方式，极大的提高了工作效率。 测量模块 在3DMine软件中，服务于测量工作的是一个交互性很强的功能集。一是实现不同测量仪器（全站仪或经纬仪）数据与软件的通讯接口，使得不同的实测数据快速导入成图形数据。二是充分利用剪贴板功能，在软件中集成对剪贴板的操作，用户可以很轻松地从文本文件、Excel和AutoCAD文件中复制数据到三维图形环境中。 在实际工作中，运用不同的测量方法所得到的结果通过二次开发程序完成工作是我们的优点，这些工作包括传统测量方法（经纬仪、支距法和极坐标法）的数据处理乃至GPS数据应用。3DMine软件中具有独创性地实现了实测数据与Excel、AutoCAD 软件之间的数据与图形互换功能，从而使得测量内业工作变得十分简单，快捷。 在该模块功能中，用户可以快速形成不同形式下的三维成果，包括建立地表模型（DEM）和生成等高线；露天现状和掘进坑道模型；快捷、准确完成工程验收和实时监控生产进度。 地质数据库 3DMine吸收了开放数据库技术（ODBC）的优势，通过常用数据库来存储和操作地质信息，如Access。软件中使用简单的步骤创建和连接数据库。直接导入数据源文件可以是Excel、Text文本或数据库格式。操作简单直观、错误信息即时呈现报告。 用户自己任意定义输入和有效的数据包括 1. 工程定位数据 2. 测斜数据 3. 岩性特征数据 4. 地球物、化探数据 5. 品位分析数据 6. 水位数据 7. 煤层数据 数据库和中心图形系统紧密相联，通过菜单选择或者鼠标右键功能可以迅速的浏览钻孔的图形，可以通过不同属性的颜色设置显示单个或多个工程的地质岩性、品位、轨迹和深度等数据信息。在屏幕上可以选择容差范围内的数据按照标高生成平面或沿勘探线形成竖直剖面。在剖面上，通过鼠标切换，轻松辅助用户进行数据查询、地质解译和剖面品位计算。 地质模型 3DMine软件中集成了当今先进的三角网建模手段，运用控制线和分区线联合方法，对任意形态的物体，通过一系列的散点或剖面创建地质模型。步骤少、易于操作和简单直观完成建模是3DMine软件的重要特点。在DTM模型中，3DMine软件可以快速把点或线快速落在DTM面上；生成DTM面的指定等高线；进行DTM面边界内的裁剪，计算两个DTM面之间填挖方量、求DTM面与DTM面之间交线及DTM面与实体之间的拓扑运算等。进行线框模型之间或者线框模型与DTM面之间的交、并、差布尔运算。 品位模型 根据目前国内储量计算的方法分为两大类，一种是传统储量计算方法，包括地质块段法（纵投影法）和断面法。完全利用数据库与三维核心的链接， 通过软件程序快速而准确地求出不同块段的三维体积从而估算出相应的储量。 另一种是国外矿业界比较公认的应用地质统计学进行储量计算的方法，包括距离幂次反比法和克里格法。这一方法运用了块体模型Block Model也被称作品位模型，块体模型数据采用八叉树数据结构来存储，这样有利于快速查询定位子块位置。3DMine实现在灵活约束条件下的统计报告，能迅速处理例如在实体模型，DTM面，高程、属性字段和线条边界等各种约束下矿石量和品位的报告。 3DMine作为一个专业软件，集成两种储量计算方法是其他软件所不具有的。 露天采矿设计和短期计划 露天采矿设计模块在相当程度上，可以使用辅助设计模块的功能。当然，3DMine应该处理露天设计中一些特定的功能需求，比如扩展露天最终境界，软件将根据实际提供的边坡角，带公路或者不带公路扩展坑。在复杂边坡角的情况，软件可以借助描述字段或者分区线文件来确定每点的边坡角。还要处理露天设计里面斜坡道的设计问题，根据斜坡道的类型，确定几种斜坡道的样式，通过简单的配置，让用户快速设计出理想的斜坡道，还可以生成三维斜坡道实体，进而能得到设计该斜坡道的采掘的岩石量和矿石量。 短期排产计划一般指圈定或者指定采掘计划线，计算出该采掘线到坡底或者固定台阶的矿石量和岩石量，通过调整改采掘计划线，可以得到用户所需要的矿石量和岩石量。采掘计划线的设计灵活，可以跨台阶，也可以不跨，如果跨台阶设计采掘计划线，就相当采掘计划里面的 并段，在这个意义上，3DMine软件能够满足露天矿山短中期采掘计划的需要。 露天炮孔数据库是3DMine软件所特有的功能模块。通过对炮孔孔位、岩粉样品和矿岩类型等数据的存储，快速三维显示其属性。对应属性和品位级别，修正矿岩界线。通过方格网方法，运用多边形法和距离幂次反比法对圈定范围进行品位估值，也可以更新全矿山品位模型并求得采掘带的矿石量和平均品位。同时结合爆区测量进行验收。 地下采矿设计 地下采矿设计模块跟露天采矿设计模块一样，也可以使用辅助设计模块的功能。对地下采矿设计而言，相当大的比重是对巷道中线的设计，3DMine软件应提供多种方法来生成巷道三维模型，如动态画中线来快速生成巷道；选取中线和断面生成巷道；根据腰线生成巷道等。在诸多巷道生成方法中，腰线生成巷道难度最高，也是集成度最高的一种方法，首先生成巷道的算法处理上，如何生成巷道、自动的判断出口位置和出口位置的约束处理等等都是一系列的难题。地下采矿设计中，交叉口设计也是一项很重要的工作，如何通过已有的数据和参数，快速生成一系列的交叉口方案，来供用户参考，也是软件应该解决的问题。 组件级的二次开发 3DMine软件中提供Tcl二次开发工具。Tcltool command language是80年代中期出现脚本语言，其开放源代码、跨平台、易学性、可方便的嵌入到大型的应用程序中的特点，使它很受欢迎。 3DMine通过封装应用程序的核心函数，普通用户通过Tcl可轻松访问程序内核函数，实现自己所需要的功能。 解决方案 3DMine矿业工程软件将致力于地质、采矿和测量基础应用部分，作为普及型的软件平台，并与国内流行的辅助设计软件、GIS软件和矿业软件实现无缝兼容，这些软件包括AutoCAD、Microstation，ArcGis、Mapinfo和Mapgis；三维矿业软件包括Datamine、Surpac、Micromine和Mintec等。并与境界优化、进度计划、爆破设计以及监控类软件结合完成矿山不同阶段的需求。