选煤厂D可视化系统建设项目投标方案（技术方案）

选煤厂3D可视化系统建设项目技术方案3

目录

第一章技术文件.................................................4

1.1.项目前言..................................................4

1.2.设计原则.................................................5

1.3.整体方案设计..............................................6

1.3.1.漫游矿山...............................................6

1.3.2.采矿可视化.............................................6

1.3.3.井内巷道可视化构建....................................7

1.4.系统软件功能介绍.........................................17

1.4.1.系统特点..............................................18

1.4.2.软件功能..............................................20

1.4.3.软件入门介绍..........................................23

1.4.4.软件使用说明...........................................8

.全景..............................................9

.井上漫游.........................................12

.井下漫游.........................................15

.皮带监控..........................................20

.工作面............................................27

.泵房..............................................32

.主井提升..........................................34

.副井提升..........................................38

1

.人员定位..........................................41

0.瓦斯监控.........................................42

1.视频监控.........................................45

2.风机房..........................................48

3.压风机房.........................................50

4.变电所..........................................53

第二章施工组织设计方案........................................56

2.1.项目提出的背景及意义......................................56

2.2.建设数字矿山的作用和意义..................................57

2.3.总体方案及其建设进程......................................59

2.4.数字矿山建设的目标........................................60

2.5.数字化矿山的逻辑结构......................................60

2.6.数字化矿山的总体需求......................................62

2.7.三维矿业软件应用功能......................................64

2.8.生产动态过程管控一体化功能...............................67

2.9.建设进程安排..............................................68

2.10.矿山信息集成管理平台系统需求分析.........................69

2.10.1.数字矿山建模与GIS平台开发............................69

2.10.2.GIS平台开发环境......................................73

2.10.3.GIS平台开发的原则....................................73

2.11.矿山信息集成管理平台的数据流程...........................74

2.12.应用软件系统的主要功能...................................77

2

2.12.1.应用软件系统数据库总体设计...........................77

2.12.2.数据库设计方案......................................80

2.12.3.系统开发的关键技术...................................84

2.13.系统开发的可行性.........................................86

2.13.1.技术可行性...........................................86

2.13.2.经济可行性...........................................86

2.14.系统开发流程、进度计划安排..............................87

第三章培训及售后服务..........................................88

3.1.售后服务方案及系统应急方案...............................88

3.1.1.售后服务方案..........................................89

3.1.2.售后服务的承诺.......................................93

3.1.3.系统应急方案..........................................95

3.1.4.运行保障体系..........................................98

3.2.培训方案................................................100

3.2.1.项目培训体系.........................................101

3.2.2.项目培训管理.........................................101

3.2.3.培训目标与方法......................................102

3.2.4.项目培训安排.........................................103

3

第一章技术文件

1.1.项目前言

2021年2月底，国家矿山安监局综合司发布的《“十四五”矿山安全

生产规划(征求意见稿)》中再次强调要“实时采集矿山安全监控、人员位

置监测、视频监控等数据，建成一个连接各级用户、各类角色的矿山安全生

产综合信息系统”。此外，根据自然资源部披露，2021年我国将建100

个初级智能化示范煤矿，到2025年，大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现

智能化；到2035年，各类煤矿基本实现智能化，构建多产业链、多系统

集成的煤矿智能化系统，建成智能感知、智能决策的煤矿智能化体系，实现

安全绿色、高效、智能化生产。

由此可见，在矿业开采政策的呼吁下，对矿山以破坏环境的粗放开采形

式都将面临淘汰。若要实现可持续发展，则需基于5G、物联网、大数据等

高新技术手段，将矿山的多类型传输网络、管理、自动化等系统进行高度集

成，铸造“矿山大脑”。

采用自主创新的HT产品搭建3D轻量化大型智慧矿山解决方案，根据

矿山现场的CAD图、鸟瞰图、设备三视图等资料还原外观建模，围绕以数

字化开采、高速掘进、智能通风排水供配电、筛煤工艺等内容为主体的三维

立体可视化管理系统。

XX矿井及选煤厂是XX煤业集团XXXX矿业有限公司是由XX煤业股份有

限公司、XX煤业集团有限公司、XX集团XX电力有限公司按4:3:3比例联合出

资组建，是一座安全高效、生态环保的现代化矿井。为响应集团公司打造世

界一流智能选煤工业基地的总体目标，XX选煤厂急需进行智能化升级。

4

本项目建设内容主要包括选煤厂三维场景建设、功能应用的开发，建设

范围包括选煤厂厂区的设备、管线、地形、厂房、框架和全厂绿化等场景的

建设。三维可视化平台搭建包括漫游浏览、场景管理、数据查询、多维数据

源集中展示、虚拟现实表现等功能。

1.2.设计原则

3D可视化系统软件的的架构、通讯、接口、调试、运行和更新应采用符

合国家相关最新的制造标准(规范)以及相关国际标准。有关劳动安全、工

业卫生、环保、消防的规程规范应执行最新的国家标准。

包括但不限于：

国际标准

《国际标准化组织标准(ISO)》

《国际电工委员会标准(IEC)》

《以太网通信标准》(IEEE802.3)

国家标准

发改能源[2020]283号《关于加快煤矿煤矿智能化发展的指导意见》

《智能化煤矿(井工)分类、分级技术条件与评价》T/CCS001-2020

《智能化选煤厂建设通用技术规范团体标准》T/CCT5—2019

《煤炭工业智能化矿井设计标准》GBT

51272-2018

《煤炭洗选工程设计规范》GB50359-2016

《选煤厂安全规程》AQ1010-2005

《中国网络信息安全发展白皮书》2018年版

《大数据标准化白皮书》2020年版

5

《中国5G应用创新发展白皮书》IMT-2020)

《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2013

《建筑信息模型设计交付标准》

GB/T51301-2018

1.3.整体方案设计

1.3.1.漫游矿山

场景初始化后，界面通过自由视角、固定路线对矿山全场景空间进行巡

检式漫游，在路径中展示设备及系统信息，漫游线路的制定着重凸显核心区

域或智能化发展区域，为用户呈现矿山整体面貌、重点发展区域及智能化发

展成效。

HT实现交互式的Web三维场景，可进行缩放、平移、旋转，场景内

各设备可以响应交互事件。

1.3.2.采矿可视化

矿山的开采范围线、开采深度、开采量、矿量消耗数据是矿山监测的重

中之重，是评判开采企业是否依法开采的重要依据。因此更需要及时准确地

6

掌握矿山资源已开采的概要信息、变化存储量、矿坑挖掘节点、矿量消耗情

况，应用HT可视化技术对矿山开采全程进行24小时多方位监测，缩短

工程周期，打破传统监测作业形式，为资源管理部门提供全面客观的数据支

持。

1.3.3.井内巷道可视化构建

针对控制中心页面的建设，运用HT丰富的可视化图表和动画效果，集

成供水、通风、运输、掘锚机运作及井内三维漫游画面，形象的对井下多元

应用场景进行详尽的数据解释；可融合智能感知设备数据，实现对矿井的生

产环境、工作视角、设备分布、工艺流程、产量走势、巷道划分、设备运行

实时状态的真实复现，达到矿井上下透明化管理的目的。

7

三维立体的巷道监管效果，有利于改善矿山环境及工程实施设计，能将

巷道工程变迁情况客观无误的记录和展现。可视化巷道的搭建由点-线-面-单

个巷道-多个巷道过渡延伸。点击按键可随意切换工作区视角和井内视角，方

便运维人员从不同角度观察到每条巷道的名称、视点位置、设备分布及对应

的数据。巷道内部漫游设有前进、倒退等功能，易于实时了解视点位置。此

外，增添聚光灯的设计会让巷道整体更加真实，仿佛身临其境。

8

为保证时刻对煤矿采掘过程进行安全监管，可将CAD图纸导入HT

平台，连接后台数据接口，根据作业人员位置坐标，进行位置的同步动态更

新。当矿难事故预警信号触发时，系统能立即以告警形式通知就近工作人员，

撤离至安全区域，减少矿难悲剧的重演。

筛煤工艺

筛煤工艺动画过程，覆盖从原料矿石到工业成品的生产路线(采样、破

碎、缩分、收集、弃样等),使用模型贴图的UV偏移动画模拟矿料的传输

过程。场景内可对破碎机、振动筛、球磨机等设备进行启停操控，点选需要

查看的设备，弹出相应设备作业进度面板。筛煤智能化替代了繁重的人工操

作，不仅降低安全风险和人工因素带来的数据偏差，同时还能提防人员配置

陷入成本怪圈。

煤矿市场空间巨大，当前的供给产能难以覆盖需求的增长。在制造业智

能化发展的浪潮下，将现代煤炭开发与高新技术深度融合，形成实时互联、

全面感知、协同控制、动态预测的智慧煤矿管理系统，实现煤矿开拓、掘采、

运输、洗选、管理等智能化运转

首页效果展示

通过底层应用接口，将车辆和人员定位信息进行同步上传，生成运动轨

迹，确保工作人员与矿山资源的作业安全；支持基于空间、时间、质量等多

维度数据，对矿井生产系统各能耗部署动态监测，当超过安全临界值时立即

触发告警，通知相关人员及时发现、及时制止且合理分析制定节能降耗措施，

实现能源高效利用和低碳发展。

9

HT作为基于HTML5标准的组件库，可以无缝结合HTML5各项多

媒体功能，支持集成各类视频资源形成统一的视频流，可在2D、3D态势

地图上标注摄像头对象并关联其视频信号源，通过场景交互来调取相应监控

视频，满足运维人员对场景进行实时态势感知、历史数据回溯比对、应急处

理预案等监测需求。

通风系统

10

相较于传统静态模拟图式的通风机房在线监控系统，3D可视化通风系

统能更加生动形象的展现在人眼前，使其内容具有可读性与可控性。两侧

2D面板数据提供重要运行参数的实时变化和历史趋势查询，提供自定义趋

势查看、数据分析、曲线对比等功能，点击场景中的设备可显示设备属性信

息。对于超限时状态设备进行及时报警，在短时间内为运维人员提供所需信

息要素，提升运维监测效率。

系统可通过生产作业计划或井下空气质量监测到的动态实时数据，进行

风网解算。运维人员根据井下通风情况即可随时调节风机频率、通风量和风

机的启停状态，优化井下作业效率，满足场景按需通风。

压风系统

压风自救装备系统在正常生产运作时，可为井下开拓掘进工作的风动工

具提供压缩空气动力，满足井下岩石巷道掘进及煤巷支护之需；当发生灾变

事故时，工作人员可进入自救装置，打开压气阀进行避灾自救。

11

V

HIGHTOPOCOAIMINE

图扑煤矿智能化擦合管控平台

李去香点善A

将矿井压风系统与3D可视化进行有机结合，可对井下用风情况准确掌

握。系统将根据设定的井下各指标阈值，自动调整空气压缩机的启动关停、

倒机、负荷调控，确保井下恒压供风。健全矿井紧急避险系统的日常维护水

平，加强抗灾救灾能力。

瓦斯抽采系统

为完善瓦斯抽采流程的标准化，可通过HT可视化系统实现对瓦斯抽采

泵、放空管闸阀、管道总闸阀、高低负压闸阀等设备的远程遥控监测。根据

井下监测到的抽采泵站工作状态、瓦斯浓度、气体流量、工序能耗等信息通

过抽采管路实时上传到监控设备中，提供瓦斯的精准研判，为下一步科学优

化抽采设计提供准确分析。

12

当发现异常测点时，系统将启动自检诊断功能，对危险管段进行迅速定

位诊断。在提高瓦斯抽放参数测量的准确性和安全性的同时，还能起到矿井

上下全覆盖监测的作用，为矿井“提浓提效、高效抽采、安全生产”奠定基

础保障。

运输系统

点击皮带管控场景中的【皮带运输启停】按钮，可对设备启停进行远程

控制。由于煤矿运输距离较长、分布较广且实时性高，为延长设备寿命，提

速煤流，系统将根据采煤数量提供智能调速，平衡煤流并给予皮带运转速率

建议。针对皮带跑偏、堆煤、烟雾、温度、急停等多类故障信息，系统设有

自主分析预判、异常报警停机、异物智能识别告警功能。让皮带运输得以根

据煤流方向、大小、煤位进行均衡运转。

13

排水系统

以往的人工检测形式控制线路杂乱无章，缺乏与运维人员的交互协作，

现场维护成本也是居高不下。布局HT3D可视化排水监测模块，可实时显

示高位水池、井下水仓的液位高度以及水泵等设备的动态数据，同步采集排

水设备的温度、电流、压力、流速等多重信息，创建多参数实时在线监测，

形成供排水量的平衡管理、联动控制、动态预警能效，有效降低主机能耗和

透水事故的发生。

HIGHTOPOCOAIMINE

国抄摆矿智基化控片警校事的

WaterLeve

1.36m

封

14

支持通过PC、PAD、智能手机打开浏览器随时随地访问管理界面，利

用多种控制设备对显示内容集中远程管控。完成监控信息与地面控制中心的

监控信息交互传递，缩短故障响应时间，实现数据共享。

采煤机掘采场景

通过HT引擎强大的渲染功能，真实还原采煤机井下运动工况的行进效

果，利用HT可视化图表将采煤机运行的关键数据进行直观呈现。设有记忆

割煤、滚筒换向、自动往返及故障诊断的联动控制功能，针对采煤机故障诊

断提供切实的数据依据，加速扼杀故障的萌芽。通过地面调度室即可远程遥

控操作，由此达成井下少人化作业，加大煤炭资源的开采效率，为采煤机的

高效安全生产奠定基础。

安全监测系统

以各安全监测指标数据的空间位置坐标为导向，耦合矿井工程巷道图纸

信息进行内容展示。巡检时可根据监控平台展示的各个关键部位和隐藏设备

指标数据进行无间断巡视；当面临坍塌、爆炸、倾覆、透水事故或其他异常

态势时，根据应急预案流程自动告警相关部门，可跨部门、跨层级发起协同

15

调度指挥。提升事故紧急处置效率和抗灾应急能力，遏制煤矿重大人员伤亡

事故再次发生，也为精细化管理提供参考依据。

供电系统

结合HT产品Web2D组态功能，再通过数据采集，实现供配电系统

可视化，“一张图”式切换矿井上下变电所的设备状态参数显示、电量计量、

峰谷电能计量及能耗统计分析等数据。完善了现场无人值守成效和对井上井

下供电系统的遥测、遥信、遥控、遥调、遥视信息功能的全方位监控。

16

HT与GIS结合

HT也提供结合GIS地图展示矿山领域解决方案，HTforWebGIS

产品的定位在于运用产品强大的可视化技术，通过无人机航拍，加后期数据

处理，无缝融合HT原有3D模型，实现了矿山宏观和微观融合一体化的

需求，很好的解决了传统人工实景建模工作量巨大的问题。

针对环境态势、掘采进度、设备运作、工况状态等信息进行高精度实时

监测，赋予数据空间属性，使复杂因素可视化。形成一套可被洞察的参考数

据，为开采作业监管提供强有力的决策支撑。

随着国家环境保护力度的持续加大及能源消费结构的转型，正倒逼煤炭

产业必须走绿色智能的清洁化生产之路，智慧矿山可视化解决方案恰到好处

的助力实现低碳循环发展：将各生产线的控制集中于此，各生产环节信息共

享、横向协作，辅助运维人员构建自主感知、智能分析、科学决策、集约高

效的数字化矿山。

HT可视化叠加视频融合、BIM、GIS等技术，打造优质数据可视化解

决方案，广泛渗透于城市园区、电信机房、轨道交通、工业生产等各个领域，

涵盖了数据展示、态势监管、科学决策、应急指挥等多项监控业务，顺应市

场数字化转型的大势所需，助推产业完成安全生产和高质量发展。

1.4.系统软件功能介绍

开发背景

现代煤矿是一个复杂的多元结合体，采用科技手段提高生产管理效率、

确保生产安全成为煤矿的必然选择。目前的煤矿管理监控系统多采用二维工

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控系统，以二维图表的形式进行数据显示与管理，数据表达不够形象直观，

且各子系统独立显示，不利于管理。随着科技的日新月异，采用更形象生动

的三维模拟仿真来还原煤矿生产、数据监控等过程已成为煤矿管理监控系统

的发展趋势。

煤矿四维全景监测系统是数字化矿山的一个重要组成部分，利用虚拟现

实技术、物联网技术和三维可视化技术，同时接入各类监测、生产等动态数据，

直观、实时地显示人员、设备和环境信息，实现人机的动态交互，营造身临

其境的氛围，从而在虚拟现实环境中将煤矿的复杂环境和生产状态进行还原，

具有身临其境的效果。无论是专业人员还是非专业人员都可以很容易地获得

煤矿安全生产的各种实时信息。煤矿四维全景监测系统是具备矿山场景模拟

和矿山开采业务管理信息化功能的全景监测系统，必将成为越来越多煤矿的

首选。

1.4.1.系统特点

1、全景展示地面的主要建筑、巷道布局和工作面布局，用户可左右旋

转，放大缩小模型各个部分；

2、三维漫游地面的主要建筑，巷道布局和工作面布局，实现。选择行

走速度，采用鼠标和键盘方向键实现第一视角的井上和巷道漫游；

3、支持矿井自动化设备的三维虚拟化演示，能够以三维形式展现设备

的实时运转状况，能够使用键盘、鼠标等工具进行3D漫游及虚拟设备的

交互操作，人机交互行良好；并能与矿井自动化设备进行数据通讯，可根据

需要远程控制自动化设备的运转；

18

4、系统采用三维方式演示矿井监控场景，支持DirectX模式显示，支

持超大屏幕高清(1080P)演示与播放，具备一定得可扩充性。

19

1.4.2.软件功能

整套系统共分为全景、井上漫游、井下漫游、皮带监控、工作面、泵房、

主井提升、副井提升、人员定位、瓦斯监控、视频监控、风机房、压风机房、

变电所等十四个主要功能模块。

1、全景

简化的地面、巷道和工作面模型，从不同视角展示地面的主要建筑、巷

道布局和工作面布局，通过该模块可对煤矿有整体全面的认识。

2、井上漫游

详细的地面模型，可自动在地面进行井上漫游，或手动选择漫游速度通

过鼠标和键盘操作进行井上漫游，查看井上的地物及生产布局，此外可根据

导航图实现地点的快速定位。

3、井下漫游

详细的井下模型，可手动通过鼠标和键盘操作进行巷道漫游，查看井下

生产环境、生产设备等，此外可根据导航图实现井下的快速定位。

4、皮带监控

现有及规划中的皮带相关模型，包括相关的运输机头、皮带、托辊、巷

道、煤楼、皮带走廊等。对各条皮带进行监控，可显示或隐藏条皮带名称，

视角切换至各条皮带，采用箭头动态显示皮带的运输方向和速度、并可根据

需要停止皮带的运转。监控参数包括：各皮带的运行速度、通讯状态、故障

状态、皮带的电机轴温、绕组温度、电流、减速器和耦合器温度等。

5、工作面监控

20

综采工作面相关模型，包含综采面上的主要设备模型，采煤机、刮板输

送机、溜子、液压支架、乳化液泵站、运输皮带等。可采用全景或漫游模式

对工作面进行监控，监控参数包括：工作面的供电电压和交流电压、转载机

和破碎机的电流和状态、采煤机的状态，前运输机和后运输机的运行状态、

控制箱及沿线急停状态等。

6、泵房监控系统

中央水泵房内部详细模型，包括各泵组、电机、管道、阀门、水仓等设

备，采用三维模拟还原并监测泵房中各机组的工作状态、参数数据等。监控

参数包括：管道的累计及瞬时流量、水仓深度、水位变化速率、控制模式、

各泵组的工作状态、工作模式、闸阀和球阀状态、

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正压、负压、电机轴温等。

7、主井提升系统

主井提升系统的相关模型，包括井架、井架主机房、副房、箕斗、钢丝

绳、提升机、竖井。主井提升系统采用三维互动全景视角对主井提升进行监

控，将主井箕斗的状态、位置、速度直观地显示在三维模型上。监控参数包

括：提升机运行状态及模式、电机定子电流、转子电流及力矩、南北箕斗位

置和速度，。

8、副井提升系统

副井提升系统的相关模型：包括井架、井架主机房、副房、罐笼、钢丝

绳、提升机、竖井。副井提升系统采用三维互动全景视角对副井提升进行监

控，将副井罐笼和重锤的状态、位置、速度直观的显示在三维模型上。监控

参数包括：罐笼运行状态、罐笼位置、重锤位置和速度，提升机运行状态、

控制模式、操作模式、电机电流等。

9、人员定位

简化的地面模型、巷道布局和工作面及人员定位模块模型。从煤矿现有

的人员定位系统中获取各个基站探测到的井下人员信息，以醒目的标签方式

将人员数量显示在定位基站坐标附近，通过对标签的操作，能够检索基站附

近人员的基本信息。监控参数包括各监测点的人员数据信息。

10、瓦斯监控系统

简化的地面模型、巷道布局和工作面，瓦斯定位模块模型。从现有的瓦

斯定位系统获取各个基站探测到的瓦斯数据，以醒目的标签方式将瓦斯数据

22

显示在定位基站坐标附近。监控参数包括：各监测点的传感器类型、传感器

的安装位置、实时监测值、监测状态等。

11、视频监控系统

简化的地面模型、巷道布局和工作面，各视频摄像头模型。接入调度室

内的视频监控信号，选择三维模型中的相机快速打开监控视频画面。监控参

数包括：各视频监控摄像头的图像信号。

12、风机房

详细的风机房模型，包括风机房、风机、风机电机等，采用三维模拟还

原并监测风机房中风机的工作状态、参数数据等。监控参数包括：风机巷道

风压量参数、风机轴承温度、电机温度、风机振动信号及电机运行参数等。

13、压风机房

详细的压风机房模型，包括压风机房、压风机、制氮机、空压机、冷干

机、储气罐等设备，采用三维模拟还原并监测压风制氮系统中设备的工作状

态、参数数据等。监控参数包括压风系统的供气压力、电机电流、排气温度、

运行时间、加载时间、运行及控制状态，制氮系统中的制氮机氮气压力、氮

气流量、氮气温度、氮气纯度、累计流量、累计时间、运行状态以及冷干机

的运行状态，并可根据需要停止制氮机、冷干机、压风机的运转等。

14、变电所监控系统。110KV变电所的相关模型，包括各变压器、开

关。采用三维模拟还原并监测110kv变电所中各设备的工作状态、参数数

据等。监控参数包括：各变压器工作状态、、电压、电流、功率等。

1.4.3.软件入门介绍

23

软件运行环境

1、硬件环境内存：最低1G

硬盘：最低200MB以上的可用空间鼠标：带滚轮的普通鼠标

显卡：

2、软件环境

WINDOWSXP操作系统安装杀毒软件，并将

.NETFramework3.5及以上MySql数据库管理软件DirectX9.0

KEPServerEXV5

软件安装

配置好软件环境后，直接双击名为“3DSimulationSystem.msi”文件，

出现如下图所示的安装向导，按照提示，单击“下一步”完成安装。

若未安装.NETFramework3.5,系统会提示用户先安装该组件，用户

可以根据系统提示去下载安装.NETFramework3.5,然后根据提示完成安

装。

24

DSimdatorSystemSetup

欢迎使用3DSimulationSystemSetup安装向导

安装程序将引导您完成在悠的计算机上安装3ISinulstionSystenSetup所需的步骤。

警告：本计算机程序受蓬作权法和国际条约保护；如未经授权而擅自复制或传插本程序(

或其中任河部分),将受到严厉的民事及刑事制载，并将在法律许可的范围内受制最大程

度的起诉。

取消《后退下一步D>

软件卸载

软件的卸载有很多的方法，这里只说两种常见的方法：

在桌面上直接双击“卸载3DSimulationSystem.exe的快捷方式”即

可。

在“我的电脑—控制面板—添加或删除程序”中找到

“3DSimulationSystem”,点击“更改/删除”即可。

1.4.4.软件使用说明

操作说明：

控制菜单操作说明

系统中每个模块都有相机控制菜单，其中控制菜单的作用基本相同，具

体为：

【复位】/【主相机】:切换至初次加载场景的位置或角度。

【正视相机】:显示当前场景的正视图。

【轴侧相机】:显示当前场景的侧视图。

图8

【后视相机】:显示当前场景的后视图。

【行走相机】:按下键盘上的W、S、A、D或者个↓←→键，分别对

应向前平移、向后平移、向左平移、向右平移当前场景，鼠标控制漫游的方

向，与游戏中的操作基本类似。

【近景相机】:模型的近景显示。

鼠标操作说明

【场景旋转】:在非自动漫游状态下，按住鼠标右键并移动鼠标；

【场景缩放】:向前滚动鼠标滚轮，放大场景；向后滚动鼠标滚轮，缩

小场景；

【场景平移】:按住鼠标滚轮并移动鼠标。

快捷键说明

【空格键】:撤销最近的操作，仅对有漫游功能的场景有效

【R键】:相机复位。

此外，用鼠标单击窗口左侧弹出的信息对话框，可将其隐藏。

.全景

图9

同爆浙能集团麻家梁煤矿

煤矿四维金最监测系统

mihmttem

全景模块如图1-1所示，参照操作说明进行场景控制。

图10

若未显示控制菜单，可点击右侧的箭头实现控制菜单的显示，如图1-1

所示，控制

菜单中包括9个按钮，分别是【主相机】、【正视相机】、【地面轴侧

相机】、【地面正视相机】、

【主巷道相机】、皮带标签【显示】、建筑物标签【显示】、巷道标签

【显示】、煤流向【显示】,各个按钮功能说明如下：

【主相机】

显示煤矿的全景图以及煤矿石的运输走向，效果如图1-3。

图1-3

【正视相机】

图9

同煤浙能集国寤家梁煤矿

显示煤矿的正视全景图，效果如图1-4。

9

【地面轴侧相机】

同煤满能集国麻家梁煤矿

煤矿四维全量盐测系统

oatamtim

显示煤矿的侧视全景图，效果如图1-5。

【地面正视相机】图1-5

显示煤矿地上正视图，效

果如图

10

同进酒能集国麻家梁煤矿

煤矿四维全最监测系统

tthttms

11

【主巷道相机】

显示煤矿主巷道侧视图，效果如图

图1-6

图1-7

皮带标签【显示】

显示或隐藏场景中的皮带名称。

建筑物标签【显示】

显示或隐藏场景中的建筑物名称。

巷道标签【显示】

显示或隐藏场景中的巷道标签

煤流向【显示】

显示或隐藏场景中的煤流向箭头。

.井上漫游

12

井上漫游初始场景如图2-1所示，自动进行场景漫游。

13

图2-1

控制菜单

单击右侧的箭头按钮弹出控制菜单，如图2-2所示

图2-2

【漫游相机】:

14

【自动相机】:地面场景自动漫游，场景切换到图2-1所示位置，点击

控制菜单中的

【播放】按钮，系统开始自动漫游；点击【暂停】按钮，系统停在当前

漫游到的场景位置，点击【停止】按钮，场景切换到图2-1所示位置。

导航图【显示】:单击之后，窗口左上角显示如图2-3的导航图，按钮

变为【关闭】,再次点击则关闭导航图。导航图打开时，红色的箭头位置即

代表当前的位置，箭头的方向由鼠标决定，导航图右上角有三个调节视角的

按钮，可将导航图调整为近、中、远三种视角，默认是远视角。导航图中

的绿色方块代表可快速定位到的位置，在漫游相机中可用，快速定位后，导

航图则相应地显示以该位置为中心的导航图。

图2-3

速度选择：置漫游相机的行走速度，有【行走】和【车行】两种速度。

.井下漫游

15

可井下巷道中的场景手动漫游，界面如图3-1所示。

图3-1

16

井下行走，方法如下

利用键盘上的W、S、A、D或者个↓一→控制动作，分别对应向前平

移、向后平移、向左平移、向右平移场景。鼠标用来决定行走方向。

菜单及按钮

单击最右侧的箭头弹出控制菜单如下图所示

相机控制

快速定位

其他选项

导航图显示

速度选挥行走

车行

图3-2

相机复位【复位】:场景切换至初次加载的位置，效果如图3-1中所

示。

快速定位【显示】:在导航图打开后可用，详细见“导航图【显示】”

17

导航图【显示】:功能同井上漫游中的导航图功能，效果如图3-3、3-4、

3-5所示。

18

F

同煤酒能集国麻家梁煤矿

保矿四维金量监测系统

mltttnntn

图3-3

图3-4

19

图3-5

速度选择【行走】:漫游速度，相对较慢。

速度选择【车行】:漫游速度，比较快。

.皮带监控

20

皮带监控主场景如图4-1,默认为漫游相机状态，参照操作说明进行场

景控制。

图4-1

控制菜单

包括三类按钮，分别是相机控制、信息选项、控制选项。

21

【动画相机】:自动漫游皮带运输系统，及图4-1中所示。

同爆蒸能集国麻家梁煤矿

煤矿四维金是监测系统

aaoaaaaQOagaooo

tt

相机复位【主相机】:切换至反映皮带运输的全景图，如图4-2中所

示。

图4-2

22

相机选择【正视相机】:显示皮带运输系统的正视全景图，效果如图4-3

所示。

图4-3

【1#顺槽皮带】:显示1号顺槽皮带的运行状况，效果如图4-4。

图4-4

同煤流能集国麻家梁煤矿

煤矿四排企景监测系统【2#顺槽皮带】

stteimtm

皮用空

23

显示2号图4-5

顺槽皮带的运行

状况，效果如图

4-5。

【皮带】

显示皮带的运输状况，效果如图4-6。

24

师发

图4-6

【地面皮

带】

25

显示地面皮带的运行状况，效果如图4-7。

图4-7

皮带名称【显

示】

26

显示场景中皮带的名称，点击后该按钮变成【关闭】,如图4-8所示。

再次点击隐藏皮带名称。

图4-8

皮带参数【东大巷皮带】

显示或隐藏东大巷皮带参数信息。皮带控制【停止】:

打开皮带停止运行对话框。

.工作面

27

同爆浙能集团麻家梁煤矿

保矿四结全最监测系统

ltnhtem

14101工作面

显示工作面的生产设备运行状况，如图5-1所示，参照操作说明进行

场景控制。

图5-1

28

控制栏及按钮

此场景的菜单按钮主要分为两类，相机控制、信息选项

相机复位【复位】:场景切换到初始状态，如图5-1所示。

【正视相机】:显示工作面正视图。

【轴侧相机】:显示工作面侧视，如图5-2所示。

图5-2

29

【采煤机跟随相机】:以采煤机为焦点，显示采煤机的采煤过程，具体

见图5-3。

图5-3

【工作面行走相机】:场景切换到液压支架下方，如图5-4,此时可用

键盘配合鼠标在工作面进行漫游。

30

同爆浙能集国麻家梁煤矿

图5-4

同爆浙能集团麻家梁爆矿

煤矿四维金最监测系统

enhttam

“哈人个十无之一其内制进一的至大

14101工作面

信息【显示/隐藏】:显示和隐藏工作面情况，如图5-5所示。

图5-5

31

.泵房

泵房主界面如图6-1所示，参照操作说明进行场景控制。

图6-1

控制栏及按钮

此模块的按钮包括五类，分别是相机控制、信息选项、水泵房数据、变

电所控制选项、主泵房控制面板。

相机控制：见操作说明

设备名称【显示/隐藏】:控制泵组名称的显示/隐藏。

水泵房数据中按钮，在右边显示/隐藏对应的水泵房信息框，每次只能

显示一个泵房的信息。

变电所控制选项：打开变电所控制选项对话框。

32

主泵房控制面板【打开】:单击之后右下角位置弹出控制面板，如图6-2,

该按钮变为【关闭】,再次单击可以关闭控制面板。控制面板上的按钮分别

用来关闭/开启对应的设备。

33

同爆浙能集国麻家梁爆矿

煤矿四维金量监测系统

ontsiidmttm

图6-2

.主井提升

主井提升主界面如图7-1,除了相机复位状态下不能利用鼠标缩放旋转

等，其他相机模式下，鼠标操作见说明2。

34

图7-1

控制栏和按钮

单击右侧的箭头按钮，弹出控制侧栏，如图7-2所示，按钮主要分为

相机控制、信息选项。

图7-2

【复位】:相机复位，见说明1。

【正视相机】:相机选择按钮，见说明1。

【轴侧相机】:相机选择按钮，见说明1。

35

【1#提升机】:相机选择按钮，单击之后显示如下

图7-3

【2#提升机】:相机选择按钮，单击之后显示如下

36

图7-4

【南箕斗】:相机选择按钮，单击之后显示如下

图7-5

【北箕斗】:相机选择按钮，单击之后显示如下

37

图7-5

【未接入】:相机选择按钮，暂时未接入系统设备

【未接入】:相机选择按钮，暂时未接入系统设备

【关闭】:设备名称，控制设备名称的显示与隐藏

【1#提升机参数】:单击之后右侧弹出参数信息框，显示该提升机当前

的信息。如图7-2所示。

【2#提升机参数】:同【1#提升机参数】类似。

.副井提升

副井提升的主要场景如图8-1所示，初始状态，即点击【复位】后的状

态不能使用鼠标操作，其他相机状态的鼠标操作参见说明2。

38

图8-1

除相机控制中的【大罐笼】【大罐笼重锤】之外，其他按钮均与“主井

提升”模块的按钮功能类似，此处只说明【大罐笼】【大罐笼重锤】,其他

操作参考上一节内容。

39

【大罐笼重锤】:相机选择按钮，单击之后显示如图8-2所示

图8-2

【大罐笼】:相机选择按钮，单击之后显示如图8-3所示

40

图8-3

.人员定位

人员定位模块总的场景如图9-1所示，此模块鼠标操作见说明2。

图9-1

41

控制栏及按钮

同样的单击最右侧的箭头按钮可以弹出来一个控制侧栏，如图9-1中

所示。其中按钮分为两类，相机控制和信息选项。

相机控制：见说明1,略。

详细信息：【显示】,单击之后变为【关闭】,显示所查基站附近人员

的详细信息，再次单击即可关闭信息对话框。

场景中的标签

由图9-1中可以看到，场景中每个基站处都有一个标签，显示基站编

号和当前基站的人数，正确连接数据库情况下，单击标签，弹出该基站中当

前所有的人员信息。

0.瓦斯监控

瓦斯监控的总场景如图10-1所示，此模块鼠标操作见说明2。

图10-1

控制栏及按钮

42

单击右侧箭头按钮弹出控制栏，如图10-1所示，按钮分为两类，相机

复位和信息选项。

相机控制类按钮参见说明1

状态量参数【显示】:单击之后弹出状态量传感器显示列表，如图10-2,

该按钮变成【关闭】,再次点击即可关闭显示列表，也可以直接点列表框上

的叉号关闭列表。

43

图10-2

图标说明【显示】:单击之后控制栏下方显示场景中各个图标的说明信

同煤浙能集国寤家梁煤矿

煤矿四排金最监测系统

tmEslteinteniytemAQQa0Q9dO9aOoo

sss

医器器

saa

得温展言

辆号不清

息，如图10-3所示，该按钮变为【关闭】,再次单击即可关闭图标说明。

图10-3

44

场景中的标签

每个标签代表一个传感器，单击该传感器即可弹出其对应的模拟量传感

器检测数据列表，具体情况如图所示

同爆浙能集国麻家梁煤矿

*a

压力温基

职零内器毒

国商传感基

Kr

图10-4

1.视频监控

45

同爆渐能集国麻家梁煤矿

视频监控总场景如图11-1所示，其鼠标操作见说明2。

图11-1

控制栏及按钮

单击右侧的箭头按钮弹出控制栏后可以看到此模块包括两类按钮，相机

控制和信息选项。

46

【主相机】:见说明1。【井下相机】:单击之后，只显示井下的摄像

头，如图11-2

图11-2

【地面相机】:单击之后，只显示地面上的摄像头，如图11-3

图11-3

47

地面摄像头【关闭】:用来控制地面摄像头标签是否显示

井下摄像头【关闭】:用来控制井下摄像头标签是否显示

场景中标签

场景中的每个标签代表了一个摄像头和它的编号，通过单击某个标签，

弹出该摄像头当前拍摄的内容。如图11-4所示

同爆浙能集国麻家梁焊矿

煤矿四维全景监测系统

nttn—〇OQC0A1mCQ9000

m

2.风机房

48

同爆渐能集国麻家梁煤矿

风机房的总场景如图12-1所示，鼠标操作见说明2。

图12-1

控制栏和按钮

单击右边的箭头按钮弹出控制侧栏后，看到两类按钮，相机控制和信息

选项。

相机复位【复位】:见说明1

相机选择【近景相机】:见说明1

设备名称【显示】:通过单击控制设备标签的显示或隐藏设备隐消【关

闭】:通过单击控制是否消隐风机和风机电机周围其他设备。

49

同煤浙能集国寤家梁煤矿

机组参数【1#机组参数】:单击之后弹出对应的风机机组参数表，如图

12-2所示

图12-2

机组参数【2#机组参数】:与机组参数【1#机组参数】类似。

3.压风机房

50

同煤浙能集团察家梁煤矿

压风机房的总场景如图13-1所示，鼠标操作见说明2。

图13-1

控制栏与按钮

51

单击右侧的箭头按钮弹出控制菜单栏，按钮分为相机控制、信息选项、

控制面板三类，如图13-2

相机控制

相机复位

相机进挥轴侧相机

行走相机

信息选项

系统参数1*压风系统

30压风系统

3*制氮系统

设备名称隐率

控制而板

关闭

图13-2

相机控制部分参见说明1。

信息选项，系统参数中的按钮【1#压风系统】【2#压风系统】【3#压风

u

系统】【4#压风系统】【1#制氮系统】【2#制氮系统】【3#制氮系统】功

能类似，单击之后弹出对应设备的压力、电流、温度、时间、状态等详细信

息，如图13-3所示

图13-3

设备名称【隐藏】:单击之后该按钮变成【显示】,对应的隐藏模型中

的带有设备名称的设备标签。再次单击则重新显示。

控制面板【关闭】:默认的状态下，压风机房控制选项窗口是打开的，

如图13-1右下方部分。单击该按钮，压风机房控制选项窗口关闭，该按钮

变为【打开】,再次单击即打开。

压风机房控制选项：其中的按钮用来关闭对应的设备。

4.变电所

变电所的总场景如图14-1所示，鼠标操作见说明2。

图14-1

控制栏及按钮

53

单击右侧的箭头按钮弹出控制侧栏，控制侧栏中的按钮分为相机控制和

信息选项两类。如图14-2。

图14-2

相机控制部分参见说明1。

系统图【显示/隐藏】:单击之后左侧弹出变电所的系统图，如图14-3

所

54

示，再次单击即可关闭系统图。

设备名称【显示/隐藏】:单击之后显示模型中设备的名称标签，再次单击

即可隐藏设备名称。

55

第二章施工组织设计方案

2.1.项目提出的背景及意义

“数字化矿山”(DigitalMine)是随着计算机技术、微电子技术、信息技术

和网络技术的迅速发展近几年提出来的新概念。“数字化”是对真实矿山整体

及其相关现象的统一认识与再现，是一个能够真实反映矿山本体、矿山开发与

运行过程的“虚拟矿山”。数字矿山是以计算机及其网络为手段，把矿山的所

有空间和有用属性数据实现数字化存储、传输、表述和深加工，应用于各个生

产环节与管理和决策之中，以达到生产方案优化、管理精细化和决策科学化的

目的。数字矿山的特点为基础信息数字化、生产过程虚拟化、管理控制一体化、

决策处理集成化。

矿业公司的数字化矿山建设以精细化管理为中心任务，在矿山技术、管理

标准、规范、制度的建立与执行的约束环境下，建立矿山系统的数据库、三维

地质信息模型、矿山地理信息系统、矿山安全监测系统、采矿技术、计划和设

计服务系统、选矿工艺流程监控、管控系统、矿山生产经营管控系统。

本项数字化矿山建设与ERP系统相结合，与ERP系统相衔接。数字化矿山

建设主要以矿山地质、资源储量、采矿技术计划、设计、矿业公司各矿山地理

信息和矿山全息数据信息、矿山安全监测、矿山生产工艺监控等项目为主要管

56

控目标，实现公司对各矿山资源、采选生产工艺、安全系统的可查、可控、可

追逆、可优化，实现领导对矿山系统信息的在线即时掌控，达到即时、全面、

准确地管控矿山的安全与生产经营状况，从而实现精细化管理的目标。

数字化矿山概念包含三个层次：

(1)将矿山中的固本信息(即与空间位置直接有关的相关固定的信息，如地

表地形地貌,水文地质及地质构造、矿山地质储量、开拓开采方案、已完成的

采矿工程等)数字化，按三维坐标组织起来一个数字矿山，全面、详尽地刻画矿

山的整体面貌；

(2)在矿山固本信息数字化基础上，进一步嵌入矿山开发与运行相关信息

(即空间位置间接有关的相对变动的信息，如储量、安全、机电设备、人事、

生产、技术、营销等等)组成一个意义更加广泛的多维的数字矿山。

(3)在多维数字矿山基础上，融合现代计算机控制技术、管理决策技术，自

动控制技术等对整个矿山的开发与运行进行科学的预测、规划、计划、组织、

控制和检测，提高矿山资源利用水平、提高矿山企业生产运作效率，提高矿山

企业安全生产水平、增强矿山企业的竞争力，使之实现可持续的发展。

2.2.建设数字矿山的作用和意义

数字矿山的主要研究内容包括矿山科学技术发展战略、共享矿山数据资源、

矿山可持续发展战略、矿山经济发展、矿山安全和矿山科学技术创新的需要等，

它把关于矿山系统