隨著經(jīng)濟轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展,社會正處在轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式、研發(fā)清潔能源、踐行綠色發(fā)展的關(guān)鍵時期,而礦山是人類進行各項生產(chǎn)活動的必要資源,采礦業(yè)也需緊跟時代發(fā)展的步伐。信息技術(shù)的高速發(fā)展以及不斷更新迭代,使礦產(chǎn)資源相關(guān)領(lǐng)域的升級與改造成為趨勢,擁抱信息科學成為各個礦山企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新源泉。根據(jù)礦山信息集成度對采礦業(yè)發(fā)展劃分為傳統(tǒng)礦山、數(shù)字礦山、智慧礦山三階段,其自動化、集成度、協(xié)同性逐步上升。三維可視化運用計算機技術(shù)對實物進行數(shù)字化重建并能夠?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)、縮放等基本操作以便于對其開展定性、定量的后繼研究工作。伴隨著與礦業(yè)深入交叉融合并投入到實際的生產(chǎn)活動,在數(shù)字礦山框架下產(chǎn)生了礦體可視化的新研究領(lǐng)域,其中巷道實體可視化作為智慧礦山可視化分支的主要研究內(nèi)容,監(jiān)控井下生產(chǎn)環(huán)境并提供有效的安全保障。巷道可視化展現(xiàn)了三維空間中井上下的拓撲連接、縱橫交錯、運輸環(huán)境等特點,并在井下掘進作業(yè)、模擬井下逃生、儲量估算等環(huán)節(jié)具有重要的作用。本文首先提出了構(gòu)建巷道三維模型的關(guān)鍵技術(shù),著重對上述關(guān)鍵技術(shù)展開研究,分析了數(shù)據(jù)來源與特點、斷面設(shè)計以及巷道網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)等內(nèi)容,闡述了一系列可變換的相鄰輪廓線形成空間三維實體的建... 

【文章來源】：湘潭大學湖南省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

三維建模方法示意圖

圖 1.1 三維建模方法示意圖1.2.2 巷道三維重建的研究現(xiàn)狀與動態(tài)1963 年地理信息系統(tǒng)（GIS）被 R.F.Tomlison 博士首次提出，即在信息技術(shù)高速發(fā)展的背景下，借助軟硬件平臺以部分或整個地表空間數(shù)據(jù)為對象，通過技術(shù)手段采集數(shù)據(jù)及存儲，并進行后續(xù)分析、運算、管理、顯示等功能于一體。經(jīng)過四年研制了第一個真正投入實際應(yīng)用并幫助農(nóng)業(yè)發(fā)展部分析本國的土地狀況的系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一個涉及多學科的橫向交叉學科，在自然資源和環(huán)境管理、分析以及設(shè)計等方面具有非常重要的使用價值，將地理信息與圖元模型和現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合的模式，最終將信息技術(shù)帶到了更為廣闊的領(lǐng)域中去，例如地理信息系統(tǒng)和采礦業(yè)的融合產(chǎn)生了一個新的領(lǐng)域--礦山地理信息系統(tǒng)（MGIS），它通過計算機輔助制圖、計算機圖形學和圖像處理技術(shù)等技術(shù)手段處理由攝影測量和遙感采集的信息生成礦山空間結(jié)構(gòu)的一種信息系統(tǒng)。20 世紀末，涉及多學科方向的“數(shù)字礦山”在國外各大院校、礦企以及研究院投入大量資金與人員對自動化、集成化、可視化進行科學研究，最終旨在通過遙控工業(yè)機器人實現(xiàn)無人作業(yè)。美國、法國、英國、加拿大、澳大利亞等在采礦業(yè)率先實現(xiàn)礦山信息化和可視化，已邁出了堅實的步伐，成功的推出了礦山信息管理軟件產(chǎn)品并推廣至各個國家，引領(lǐng)礦山開采進入數(shù)字化時代。加拿大 Gemcom 公司開發(fā)的 Surpac 礦山軟件包，是最先提供符合礦山領(lǐng)域使用的專業(yè)性軟件，具有測量信息管理、井巷工程、采礦設(shè)計、生產(chǎn)編排等強大功能，涉及到采礦生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。Surpac 軟件可以兼容多種數(shù)據(jù)格式，也專門為了從業(yè)者提供簡潔易用，功能完備的二次開發(fā)工具庫。英國 Datamine 是一款成熟完善的礦山軟件

這時需要定義一些相關(guān)定義。多邊形方向 若多邊形頂點 p1,p2,p3,p4,...,pn，依次按逆時針方向排序（如圖2.1（a）），選任意一點 pi沿著邊界線繞一圈再回到原處，左側(cè)始終位于圖形內(nèi)部，則稱為逆時針方向或者正方向，否則反之。凹凸點 如圖 2.1 所示的多邊形中，由 pi-1pi，pipi+1兩邊組成 pi的內(nèi)角θ，若θ ∈[ 0,π]則記為凸頂點（如圖（a）的 ppp123∠ ），否則為凹頂點（如圖（b）的 ppp123∠ ）。判斷多邊形的方向及其凹凸性時具體算法原理為：設(shè) p1,p2,p3是多邊形上相鄰的三個頂點，按照下式計算頂點 p2的頂點矢量

【參考文獻】：
期刊論文
[1]中國經(jīng)濟增長對煤炭的依賴及其分解分析[J]. 張磊,郭峰.  中國煤炭. 2018(11)
[2]三維可視化建模技術(shù)在礦山設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 王立梅.  煤礦安全. 2018(11)
[3]計算機可視化技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用探討[J]. 亢娟娜,惠鵬飛,王剛.  世界有色金屬. 2018(16)
[4]無人機海島礁航空攝影測量技術(shù)應(yīng)用[J]. 張凱,張好運,盧旭升,游畫,薛彬,翟京生.  測繪通報. 2018(09)
[5]智慧煤礦2025情景目標和發(fā)展路徑[J]. 王國法,王虹,任懷偉,趙國瑞,龐義輝,杜毅博,張金虎,侯剛.  煤炭學報. 2018(02)
[6]三維激光掃描測量技術(shù)在智慧礦山中應(yīng)用[J]. 雷斌,李俊,雷磊.  世界有色金屬. 2017(16)
[7]基于標簽化醫(yī)學圖像的多閾值三維重建算法[J]. 肖洪旭,楊志永,姜杉,黃哲,趙勝麗.  計算機工程與科學. 2017(10)
[8]礦山三維巷道的參數(shù)化建模及其可視化[J]. 謝景龍,張得群.  礦山測量. 2017(05)
[9]巷道交岔點的三維建模及實現(xiàn)[J]. 劉笑笑,汪云甲.  測繪通報. 2017(05)
[10]基于虛擬現(xiàn)實的煤礦救援機器人遠程控制技術(shù)[J]. 張旭輝,董潤霖,馬宏偉,杜昱陽,毛清華,王川偉,薛旭升,馬琨.  煤炭科學技術(shù). 2017(05)

博士論文
[1]三維可視化環(huán)境下采礦設(shè)計與生產(chǎn)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 譚正華.中南大學 2010

碩士論文
[1]井巷工程三維信息模型構(gòu)建方法及應(yīng)用研究[D]. 潘梅.湘潭大學 2017
[2]礦山乘人索道路徑規(guī)劃算法研究與軟件實現(xiàn)[D]. 劉欣欣.山東科技大學 2017
[3]改進的Delaunay三角剖分算法研究[D]. 高莉.蘭州交通大學 2015
[4]三維巷道自動化建模方法的研究與實現(xiàn)[D]. 宮文博.安徽理工大學 2015
[5]基于圖像的礦井巷道結(jié)構(gòu)參數(shù)化建模的研究[D]. 蔣琦.中國礦業(yè)大學 2014
[6]基于AutoCAD的巷道三維建模設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 張海明.南京農(nóng)業(yè)大學 2014



本文編號：3302126