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水情災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)

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技術(shù)背景

應(yīng)用場景

礦山涌突水危害發(fā)生將導(dǎo)致人員傷亡、停產(chǎn)整頓、工區(qū)被淹和設(shè)備報廢,對礦山開采作業(yè)的安全進(jìn)行影響極大。為了預(yù)測預(yù)防涌突水危害,礦上安裝了多種水情災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)(微震監(jiān)測系統(tǒng)、涌水量監(jiān)測系統(tǒng)、水位監(jiān)測系統(tǒng)和突水點監(jiān)測系統(tǒng)等)。各監(jiān)測系統(tǒng)對礦山生產(chǎn)中引發(fā)的涌突水危害都起到了一定預(yù)測預(yù)防的作用,但不能預(yù)測預(yù)防所有的涌突水危害。因此礦山需要一套能夠全面分析水情災(zāi)害的綜合預(yù)警系統(tǒng),指導(dǎo)安全生產(chǎn)的順利進(jìn)行。本系統(tǒng)集成了微震、涌水量、突水量、水位等常規(guī)的用于水情災(zāi)害監(jiān)測的多種系統(tǒng)數(shù)據(jù)于一體。通過對多種監(jiān)測數(shù)據(jù)的聯(lián)合分析,對監(jiān)測區(qū)域的危害狀況做出合理的預(yù)測預(yù)警,保障生產(chǎn)的安全進(jìn)行。

現(xiàn)狀分析

水情數(shù)據(jù)能夠很好的反映礦上水害的狀況。微震數(shù)據(jù)能夠刻畫巖石破裂、展布的狀況,對涌水通道發(fā)育情況進(jìn)行動態(tài)刻劃。安徽萬泰地球物理技術(shù)有限公司聯(lián)合中科大地球物理科研團(tuán)隊,通過研究大量水情和與之關(guān)聯(lián)的監(jiān)測數(shù)據(jù),建立了一套綜合的算法模型。達(dá)到了通過機(jī)器學(xué)習(xí),智能綜合分析水情災(zāi)害的目的。

技術(shù)方案

系統(tǒng)架構(gòu)

本系統(tǒng)分為兩個子系統(tǒng):預(yù)警平臺分析展示系統(tǒng)和監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。預(yù)警平臺分析展示系統(tǒng)實現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)的綜合展示、分析和預(yù)警功能。監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動采集并將數(shù)據(jù)上傳到預(yù)警平臺系統(tǒng)的功能。


監(jiān)測數(shù)據(jù)采集器

數(shù)據(jù)采集器,負(fù)責(zé)各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的訪問和采集,通過TCP協(xié)議將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳到水情災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng),完成數(shù)據(jù)的自動采集。


子系統(tǒng)數(shù)據(jù)采標(biāo)準(zhǔn)化功能

配置預(yù)警平臺服務(wù)器參數(shù)、子系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的類別、監(jiān)測數(shù)據(jù)位置偏移、監(jiān)測數(shù)據(jù)時間偏移和數(shù)據(jù)庫相關(guān)信息。通過位置偏移和時間偏移可以將多監(jiān)測數(shù)據(jù)不同坐標(biāo)空間和時區(qū)統(tǒng)一到相同的坐標(biāo)空間和時區(qū)。


采集數(shù)據(jù)回顯功能

子系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時采集信息的回顯。監(jiān)測子系統(tǒng)切換區(qū)域,實現(xiàn)數(shù)據(jù)回顯子系統(tǒng)切換;數(shù)據(jù)回顯區(qū)域,將實時上傳的子系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)信息(系統(tǒng)編碼、位置和時間等信息)以文本的形式在界面顯示,方便用戶查看、追蹤。


監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合展示功能

監(jiān)測數(shù)據(jù)分種類、分危害程度,以不同形狀和顏色的方式展示在三維場景中。結(jié)合三維場景中巷道模型和地質(zhì)模型,可以更直觀的掌握導(dǎo)水通道的發(fā)展?fàn)顩r,有利于更快速的做好防護(hù)措施。



構(gòu)建地質(zhì)模型功能

本系統(tǒng)能夠構(gòu)建層狀地質(zhì)模型。


地質(zhì)模型三維展示功能

裂縫展布形態(tài)和地質(zhì)模型相結(jié)合,可以更好、更方便的判斷裂縫是否同滲水層或含水層導(dǎo)通,是否存在涌水危害發(fā)生的危險。三維場景中同時將煤層的開采過程實時的展現(xiàn)出來,能夠更好的分析裂縫展布跟煤礦開采活動相結(jié)合起來。



三維場景展示和操作功能

本系統(tǒng)集成三維引擎(OSG庫),實現(xiàn)了加載DXF礦山模型、Surpac礦山模型、導(dǎo)水裂隙帶模型、地質(zhì)模型和各種監(jiān)測數(shù)據(jù),立體展示更形象。

三維場景提供了旋轉(zhuǎn)、平移、縮放、改變旋轉(zhuǎn)中心點、俯視投影、側(cè)視投影、正視投影和點選功能。雙擊點選查看監(jiān)測數(shù)據(jù)詳細(xì)信息(位置、檢測值等),可以全方位查看導(dǎo)水裂隙帶的發(fā)展發(fā)育狀況。


空間切片云圖功能

本系統(tǒng)提供了任意走向的垂直切片云圖。同時云圖跟地質(zhì)模型相結(jié)合,能夠更清晰直觀的對涌水危害發(fā)生做到分析預(yù)警。


分析圖表功能

本系統(tǒng)提供了涌水量、突水量、水位和微震密度以及能量之間的趨勢分析圖表。輔助對水情災(zāi)害預(yù)警做出更精準(zhǔn)的判斷。


監(jiān)測數(shù)據(jù)查看編輯功能

本系統(tǒng)提供了查看、編輯監(jiān)測數(shù)據(jù)的功能。可以對無效的數(shù)據(jù)進(jìn)行人工修正。


自動報表的功能



實時預(yù)警功能

本系統(tǒng)擁有軟件界面預(yù)警提示,聲光預(yù)警和微信預(yù)警的功能。微信預(yù)警將預(yù)警信息分種類、分級別推送給授權(quán)用戶。


項目效益

本平臺對子系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了綜合的分析和預(yù)警,協(xié)助用戶及時有效的做好安全防護(hù)工作,減少危害事故的發(fā)生、減輕危害事故的影響,保障用戶安全生產(chǎn)的順利進(jìn)行。











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