[发明专利]基于物联网的煤矿生产三维可视化信息系统

摘要

一种基于物联网的煤矿生产三维可视化信息系统，属于煤矿安全生产综合信息监控研究领域。本系统以物联网的应用层出发，通过系统集成和三维可视化等计算机技术，构建三维可视化的综合信息系统。其特征在于是一种基于物联网的煤矿生产三维可视化信息的集成系统，该系统利用计算机互联网以及传感器技术，将现实世界与互联网连接起来，实现对煤矿安全生产和安全避险六大系统的集成和三维图形的动态控制，对煤矿企业一站式管理，系统结构清晰、界面友好、易操作性强，能方便的对煤矿巷道、地测信息、机器运转、井下人员活动情况进行三维展示，对数据进行态势分析，为运行监控人员提供事故预警，提高了煤矿的人员安全和生产效率。

主权项

一种基于物联网的煤矿生产三维可视化信息系统，其特征在于是一种基于物联网的煤矿生产三维可视化信息的集成系统，该系统利用计算机互联网以及传感器技术，将现实世界与互联网连接起来，实现对煤矿安全生产和安全避险六大系统的集成和三维图形的动态控制，其中传统六大系统包括采煤、掘进、机电、运输、通风、排水系统，井下安全避险六大系统包括监测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救、通信联络系统，由于人对图形的感知能力以及图形易于表达复杂、量多但精度要求不高的信息的特点，因此采用三维图形形成动态平台展示，该系统以物联网的概念和现有的传感器技术为基础，通过以太网构建起整个物联网应用系统，其物联网应用系统的体系结构有三层，如图1所示，分别是感知层、网络层和应用层：其感知层包括传感器、读写器、图像处理设备、PLC、DSP控制器和广播系统下位机终端，所述感知层是通过安装在井下的PLC、DSP控制器和传感设备采集数据信息将煤矿底层所要监控的数据采集并进行初步的数据处理；其网络层包括基于OPC的网络层通信系统和以太网，所述网络层是将感知层所采集的异构信息通过基于OPC的网络层通信系统传输到以太网当中，通过以太网将数据WEB发布并传输到应用层中；其应用层利用面向服务的体系结构SOA体系，创建一个组件模型，把每个功能单元定义为一个构件，通过构件之间定义良好独立的接口和契约，对服务进行重用和扩展并构造新的应用，包括三维图形动态控制系统、基于OPC的应用层通信系统、基于OPC的数据处理系统、煤矿广播系统上位机终端和应用层的界面设置，所述应用层将网络层所传输来的信息通过基于OPC的应用层通信系统传输至三维图形动态控制系统和基于OPC的数据处理系统，对数据进行数据分析以及态势预知，通过广播系统进行信息的实时预报，最终在煤矿生产三维可视化信息系统的可视化界面中进行动态显示和控制，实现了数据共享、各系统的集成控制和煤矿生产和安全的三维可视化。