[发明专利]面向综采工作面地质、煤层与装备的虚拟综合测试方法

权利要求书

1.一种面向综采工作面地质、煤层与装备的虚拟综合测试方法，其特征在于：

所述方法中包括如下模型：虚拟地质模型、煤层勘测建模模拟模型、煤层模型动态修正模拟模型、理论工作空间模拟模型和采煤机位姿反演工作空间模拟模型；

所述虚拟地质模型是依据地质构造规律，结合目标地质对象特征所生成的地质模型；

所述煤层勘测建模模拟模型是模拟实际生产中的勘测手段，对虚拟地质模型进行模拟勘测，并利用所获得的模拟勘测数据构建出的煤层模型；

所述煤层模型动态修正模拟模型是以煤层勘测建模模拟模型为基础，从每个模拟工作面中依次获取模拟勘测数据，并在每一次获取模拟勘测数据后不断动态修正获得的煤层模型；

所述理论工作空间模拟模型是模拟实际生产中采煤机理论上开采出的工作空间的三维模型，该模型用于反映采煤机对煤层的截割情况；

所述采煤机位姿反演工作空间模拟模型是由采煤机采煤过程中位姿数据反演得到的采煤机工作空间模拟模型，该模型用于对实际生产过程中构建工作空间模型的过程和结果进行模拟；

结合上述模型实现如下测试：

煤层勘测建模模拟测试：将所述煤层勘测建模模拟模型与所述虚拟地质模型定量对比分析对当前煤层勘测建模方法进行评价；

煤层模型动态修正模拟测试：将所述煤层模型动态修正模拟模型与所述虚拟地质模型定量对比分析对当前煤层模型的动态修正方法进行评价；

采煤机截割技术或方法测试：将所述理论工作空间模拟模型与所述虚拟地质模型定量对比分析对当前采煤机截割技术或方法进行评价；

采煤机位姿反演工作空间模型技术方法测试：将所述理论工作空间模拟模型与所述采煤机位姿反演工作空间模拟模型定量对比分析对当前采煤机位姿反演工作空间的方法进行评价。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：构建所述虚拟地质模型的过程如下：

步骤101、设计数字高程矩阵参数：所述数字高程矩阵是一个多维矩阵，其内元素的位置与元素的值能够共同反映地质模型中相应节点的三维坐标；数字高程矩阵中设计的参数包括矩阵的维数与矩阵的维度；

步骤102、填充数字高程矩阵：依据地质构造规律，结合目标地质对象特征对步骤101中所设计的数字高程矩阵进行填充，经过填充后的数字高程矩阵能够充分表达地质体中的多个连续界面，从而为后续构建虚拟地质模型提供数据来源；

步骤103、TIN法构建地质体中连续界面：基于步骤102中所构建的数字高程矩阵，利用其中所包含的地质体界面点坐标数据，采用TIN构面法在Unity3d软件中利用C#脚本构建地质体中的连续界面；

步骤104、填充模型：将步骤103中生成的多层连续界面导出，并将界面之间的部分按照地质构造情况进行相应填充，不同的地质成分可以用不同的色彩或材质表示，最终可得到所述虚拟地质模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：构建所述煤层勘测建模模拟模型的过程如下：

步骤201、模拟勘测：对虚拟地质模型进行模拟勘测，获取相应的地质信息；

步骤202、构造数字高程矩阵：构造与虚拟地质模型维数与维度相同的数字高程矩阵，基于步骤201种所得到的虚拟地质信息，对数字高程矩阵进行填充；

步骤203、TIN法构建地质体中连续界面：基于步骤202中所构建的数字高程矩阵，利用其中所包含的地质体界面点坐标数据，采用TIN构面法在Unity3d软件中利用C#脚本构建地质体中的连续界面；

步骤204、填充模型：将步骤203中生成的多层连续界面导出，并将界面之间的部分按照地质构造情况进行相应填充，最终得到所述煤层勘测建模模拟模型。