郭利鲜
广西高峰矿业有限责任公司 547205
摘要：数字矿山是基于信息技术发展而来的，可以有效读取和矿山相关的数据，获取并分析矿山相关信息。本文将从数字化矿山发展历程谈起，基于可视化矿山系统架构和可视化矿山框架技术，希望为可视化矿山的实际应用，提供一些参考价值。
关键词：可视化矿山；机电技术；数字矿山
1 数字化矿山发展历程
最初的数字化矿山模型是二维图形，但随着技术的发展以及工程的复杂性，二维图形已经难以达到发展要求了，这也是三维模型得到业内青睐的现实原因。三维模型相较于二维模型的优势不言而喻，不但可以从各个角度更清晰体现数据情况，而且还能明确数据关系，从而使三维可视化技术的应用范围逐渐拓宽。除此之外，三维可视化技术也能在构建模型的基础上，更方便工作人员对模型信息进行读取，通过阅读模型，即可明确数字化矿山地质和矿石等信息，极大提升了工作效率和工作准确性。
2 可视化矿山系统架构
可视化矿山可以通过计算机，展现矿山工程分布以及地质条件等信息，清洗表达矿山地形、地貌、地质等情况，为后续地质勘察提供一定参考价值。欲达到矿山的可视化效果，通常会以数学三维建模技术为基础，借助航拍方式完成三微景观模型的制作，具体说来，主要包含航拍、相片控制测量、控制三角测量等，完成测量工作之后，进行模型的制作。从测量数据中提取矿山的三维数据，建立三维模型，后提取顶部纹理，这个过程应用DEM和DOM的制作，之后在建筑侧面进行贴图，整理三维数据，在此基础上，产生数字化三维立体模型。实现技术的架构主要包含以下内容。
2.1 核心
基于物联网、大数据、云技术等先进的信息技术，构件模拟仿真矿山三维立体模型，建立三维立体模型时，应当最大程度贴近矿山实际环境，并在模型中有所体现，最大程度强化信息采集人员的沉浸式体验，提高矿山的可视化水平。
2.2 方向
矿山的可视化，主要包含数据、模型、场景以及沉浸式体验等方面的可视化，上述方向是层层递进的。通过数据可视化，整合数据并进行分析，达到模型可视化要求。为充分达到模型可视化的要求，就要不断将模型规模扩大，达到场景可视化要求，通过场景的塑造，强化信息采集的沉浸式体验。
2.3 主要内容
可视化矿山可以充分利用物联网、大数据技术，分析三维数据与机械设备模型等相关数据，并不断进行渲染和仿真。也可以基于云计算技术，达到场景可视化要求。
2.4 数据库
可视化矿山应重视技术自动化水平的提升，因此需要针对性建立数据采集系统，收集包含矿井设计到煤炭开采等不同阶段的数据，并进行分类与存储。
3 可视化矿山框架技术
3.1 三维立体矿井仿真模型
欲建设可视化矿山，就需要先建立三维立体矿井仿真模型，并完成矿山地质地层的仿真模拟。结合现场勘察信息，以及矿山地质情况，达到开采环节可视化的效果，提高矿场管理科学水平。
3.2 开拓设计方案选择
基于三维仿真模型，选择可视化方案啊，达到开拓设计的目的。开拓设计需要结合矿井地质数据进行，仿真模拟设计阶段的不同指标，从而保证开拓决策的科学及合理性。
3.3 开采方案设计
开采方案的合理性，可以促进工作效率以及资源回收效率的有效提升，基于此，可以结合大数据运算，形成数据分析图，方便信息采集人员进行阅读，进一步明确生产速度，从而方便后续精细化管理。
3.4 矿井风量风速配置
矿井风量同样会对矿区安全性产生较大影响，因此应得到技术的充分重视。矿井风量的配置，应当基于通风节点、通风网络图进行，科学管理矿区通风性能。另外，由于矿区有较大概率弥漫瓦斯，因此应加强监测以瓦斯为代表的特殊气体含量，避免发生矿区安全事故。
3.5 专家决策系统
矿区开采的一些问题，常需要组织专家进行论证，专家决策系统正是解决技术问题的一个渠道。可以先划分不同问题的权重，用专家决策系统进行处理。系统会选出解决方案的最优解，从而对矿区生产起到较强指导作用。
3.6 动态处理系统
大数据技术可以针对矿区的突发事故展开动态管理，使数据准确性更强，对可视化矿山的建设大有裨益。由于数据动态性较强，因此为了加强管理，应重视动态处理系统的建立和完善，提高动态数据的管理效果，防止降低经济效益。
3.7 矿山三维建模技术
为充分体现建筑特征，需要进行野外拍摄。为防止光线影响拍摄下效果，可以多拍，并选出效果最佳的成片。拍摄时应当兼顾各个方向，保证将建筑物整体完全覆盖。在构建三维模型时，应先制作地貌模型，简化三维坐标的数据，基于影像映射技术，完成三维地表的制作。如果建筑主体体积较大，应照顾各处细节，不能影响细节的一致性。制作模型之后，应优化模型整体，防止其清晰度和质量受到较大影响，将多余数据删除，精简模型整体，提高模型的真实性和清晰程度。
4结束语
综上所述，可视化矿山可以在兼顾矿山细节的同时，清除展现矿山全貌，方便相关人员读取和整理相关信息。该技术未来还有较大发展前景，值得进一步投入研究。
参考文献：
[1]闫勇,李彪,杨化超,卞和方.基于Cesium框架的智慧矿山三维可视化应用平台搭建[J].矿山测量,2020,48(6):109-112.
[2]武壮,辛承峰.数字化测量技术在矿山测量中的应用研究[J].城镇建设,2019(11):24.
[3]张照博,温俊威,韩雨轩.浅谈数字矿山发展及虚拟仿真实训平台建设进展[J].数字化用户,2019(11):285.