復雜礦井三維可視化生產調度系統及關鍵技術研究.pdf

1、復雜巷道三維可視化生產調度系統是一項復雜的系統工程，它既包括對生產作業(yè)情況、人員設備分布情況的實時監(jiān)測，也包括井下人員之間，井下人員與地面調度管理人員之間的無線通信，以及對井下各個工作單元生產作業(yè)的協調組織與管理。本文主要是在對相關理論進行深入研究的基礎上，結合非煤地下礦山生產調度的實際進行了系統研究，構建了一套高效、實用數字化生產調度系統。
　　 (1)井下復雜巷道3D空間可視化研究。根據井下巷道的數據特點，建立巷道三維數據模

2、型和巷道空間拓撲關系，在此基礎上對巷道網絡進行逼近、插值處理，使建立的巷道網絡能夠與真實巷道的空間位置關系相一致，然后提出基于解析幾何和基于巷道斷面的離散數據點的兩種復雜巷道體重構算法，并對后者進行了詳細的仿真實現。證明該算法在復雜不規(guī)則巷道斷面進行拼接時，具有通用性，有效性，巷道體的重構為生產調度系統提供了3D可視化平臺。
　　 (2)井下巷道無線傳感器定位算法研究。根據井下巷道的空間結構及井下無線基站的定位特點，在深入研究各

3、種測距方法的基礎上，提出了對稱和對稱雙向到達時間(SDS-TWA)的測距方法，該算法能夠避免由于傳感器節(jié)點問時間不同步產生的測距誤差，實現井下巷道基站之間的準確測距，在此算法的基礎上，設計了符合并下巷道和工作面的單點、兩點、多點無線精確定位算法，并對算法進行了仿真，證明了算法的有效性和實用性。
　　 (3)井下生產調度優(yōu)化模型研究。根據地下礦生產計劃、生產調度的實際情況，結合計算智能中的蟻算法，對其收斂速度和全局收斂能力進行改進

4、，并證明了對算法改進的有效性，然后利用改進的蟻群算法建立了井下生產調度智能優(yōu)化模型：并以梅山．330m地下礦生產調度為倒進行模型仿真實驗，證明了該模型對井下生產調度優(yōu)化的有效性，從而為實現井下生產智能調度提供了基礎。
　　 (4)復雜礦井三維可視化生產調度系統集成研究。根據當前三維可視化、無線通信、無線定位技術的發(fā)展特點，提出將WiFi、3DGIS、UWB技術結合本文前面對井下復雜巷道3D空間構模技術、井下巷道無線傳感定位算法及