復雜礦井三維可視化生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、復雜巷道三維可視化生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)是一項復雜的系統(tǒng)工程，它既包括對生產(chǎn)作業(yè)情況、人員設(shè)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(diào)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(chǎn)作業(yè)的協(xié)調(diào)組織與管理。本文主要是在對相關(guān)理論進行深入研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合非煤地下礦山生產(chǎn)調(diào)度的實際進行了系統(tǒng)研究，構(gòu)建了一套高效、實用數(shù)字化生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)。
　　 (1)井下復雜巷道3D空間可視化研究。根據(jù)井下巷道的數(shù)據(jù)特點，建立巷道三維數(shù)據(jù)模

2、型和巷道空間拓撲關(guān)系，在此基礎(chǔ)上對巷道網(wǎng)絡(luò)進行逼近、插值處理，使建立的巷道網(wǎng)絡(luò)能夠與真實巷道的空間位置關(guān)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(shù)據(jù)點的兩種復雜巷道體重構(gòu)算法，并對后者進行了詳細的仿真實現(xiàn)。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(gòu)為生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)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(jù)井下巷道的空間結(jié)構(gòu)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(chǔ)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(chǎn)生的測距誤差，實現(xiàn)井下巷道基站之間的準確測距，在此算法的基礎(chǔ)上，設(shè)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(chǎn)調(diào)度優(yōu)化模型研究。根據(jù)地下礦生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)調(diào)度的實際情況，結(jié)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(chǎn)調(diào)度智能優(yōu)化模型：并以梅山．330m地下礦生產(chǎn)調(diào)度為倒進行模型仿真實驗，證明了該模型對井下生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化的有效性，從而為實現(xiàn)井下生產(chǎn)智能調(diào)度提供了基礎(chǔ)。
　　 (4)復雜礦井三維可視化生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)集成研究。根據(jù)當前三維可視化、無線通信、無線定位技術(shù)的發(fā)展特點，提出將WiFi、3DGIS、UWB技術(shù)結(jié)合本文前面對井下復雜巷道3D空間構(gòu)模技術(shù)、井下巷道無線傳感定位算法及