煤矿数字化矿山技术解决方案

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数字化矿山（自动化监控、三维综合管理平台）方案 数字化矿山（自动化监控、三维综合 管理平台）方案 数字化矿山（自动化监控、三维综合管理平台）方案 目 录 第一章 项目概述.............................................................................................................................1 1.1 项目背景和意义.................................................................................................................1 1.2 当前国内外煤矿行业信息化现状.....................................................................................1 1.2.1 国外发展现状..........................................................................................................1 1.2.2 国内发展现状..........................................................................................................4 1.3 数字化矿山概况.................................................................................................................9 1.3.1 数字化矿山建设历程..............................................................................................9 1.3.2 数字化矿山建设各阶段关键特征........................................................................10 1.3.3 数字化矿山定义....................................................................................................11 1.4XX 煤矿概况及数字化矿山调研现状...............................................................................11 1.4.1XX 煤矿概况........................................................................................................... 11 1.4.2XX 煤矿数字化矿山调研现状................................................................................11 1.5 数字化矿山工程建设的目标和原则...............................................................................22 2 数字化矿山（自动化监控、三维综合管理平台）方案 1.5.1 数字化矿山建设总体目标....................................................................................22 1.5.2 数字化矿山建设具体目标....................................................................................22 1.5.3 数字化矿山建设的预期效果................................................................................23 1.5.4 数字化矿山建设指导思想....................................................................................24 1.5.5 数字化矿山建设原则............................................................................................25 第二章 数字化矿山建设设计依据与范围....................................................................................27 2.1 数字化矿山建设设计依据...............................................................................................27 2.2 数字化矿山的建设范围...................................................................................................28 2.3 数字化矿山建设与集团信息化的关系...........................................................................30 第三章 数字化矿山架构及建设模型...........................................................................................31 3.1 数字化矿山系统架构.......................................................................................................31 3.1.1 数字化矿山统一的平台或系统规划....................................................................32 3.1.2 数字化矿山的六层架构........................................................................................32 3.2 系统建设的理论支撑和模型研究...................................................................................34 3.2.1 灰色地理信息系统的理论及技术........................................................................35 3.2.2 灰色地理信息系统的相关概念............................................................................35 3.2.3 灰色地理信息系统的定义及特征........................................................................38 3.2.4 灰色地理信息系统数据模型................................................................................40 3.2.5 GGIS 的功能特点...................................................................................................44 3.3 高精度透明化三维动态地质模型和巷道建模...............................................................48 3.3.1 矿井三维地质模型的自动构建............................................................................49 3.3.2 巷道几何建模........................................................................................................52 3.3.3 高精度透明化三维地质模型的动态生成............................................................53 3.4 面向多部门管理与信息共享应用的管理模型...............................................................69 3.4.1 面向多部门协作与信息共享应用模型................................................................69 3.4.2 基于工作流的安全信息分级处理反馈管理模型................................................70 3.5 矿井重大危险源评价指标体系和方法...........................................................................73 3.5.1 煤矿重大危险源分级体系....................................................................................73 3.5.2 评价指标体系构建的原则....................................................................................74 3 数字化矿山（自动化监控、三维综合管理平台）方案 3.5.3 评价指标体系结构................................................................................................75 3.5.4 评价指标体系........................................................................................................78 3.5.5 瓦斯、水害评价方法研究....................................................................................94 3.6 煤矿重大危险源预警模型...............................................................................................96 3.6.1 基于 GIS 的煤矿重大危险源隐患识别预警模型研究.........................................96 3.6.2 其他数学模型的研究与应用..............................................................................106 第四章 数据传输与集成数据处理平台......................................................................................112 4.1XX 煤矿数据传输平台....................................................................................................112 4.1.1 管理网络..............................................................................................................113 4.1.2 工业以太环网（综合自动化网络）..................................................................114 4.1.3 接口标准..............................................................................................................121 4.1.4 服务器和磁盘阵列..............................................................................................123 4.1.5 网络安全系统......................................................................................................125 4.1.6 网络行为管理系统..............................................................................................126 4.1.7 工业以太环网主干光缆......................................................................................126 4.2XX 煤矿数据传输系统....................................................................................................127 4.2.1 传输系统设计......................................................................................................127 4.2.2 传输系统功能特点..............................................................................................127 4.2.3 各监测监控网络和以太网的融合......................................................................129 4.3XX 煤矿数据仓库、模型及软件平台的集成开发.........................................................129 4.3.1 矿山数据仓库......................................................................................................130 4.3.2 软件平台的总体架构设计..................................................................................130 4.3.3 软件系统与网络集成的总体架构设计..............................................................132 4.4XX 煤矿专用 GIS 的开发和设计......................................................................................133 4.4.1 开发内容..............................................................................................................133 4.4.2 关键技术..............................................................................................................134 4.5 三维可视化平台的关键技术开发.................................................................................136 4.5.1 开发内容..............................................................................................................136 4.5.2 关键技术..............................................................................................................136 4.6XX 煤矿组态软件平台的设计.........................................................................................137 4 数字化矿山（自动化监控、三维综合管理平台）方案 4.6.1 功能设计..............................................................................................................137 4.6.2 软件平台系统设计.............................................................................................