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三维可视化系统

作者:admin 来源:未知 日期:2017-04-23 15:26
 三维可视化系统
一、系统特点
本系统是一个以三维仿真、虚拟现实、服务器技术等技术为支撑、实用化目的明确的系统,结合vwincom规划对三维仿真技术的需求和面向vwincom大规模、各层次规划设计与管理需求的三维仿真模型建立和仿真应用,提出了一种适合vwincom规划需求的适用技术和实用方法,对推进三维仿真技术在vwincom行业的应用有重要的导向作用和实用价值。系统具有人机交互性好,提供手动、步行、鸟瞰和自定义路径循环漫游等多种模式;实现多种信息的集成,在视觉仿真的基础上,具备了信息统计分析和空间分析能力;对系统有一下几个特点。
1、有效地解决了vwincom三维仿真模型中的数据管理与其他系统数据相结合的关键技术,形成了一种三维仿真模型数据处理、优化和管理的技术方法,包括层次细节LOD技术、分块调入技术等,为基于vwincom微机的仿真应用系统创造了良好的技术基础。
2、提出并实现了一套与城市规划三维相结合、并实现仿真模型数据动态更新运作机制和方法。
3、巷道绘制,支持通过CAD导入软件生成三维巷道模型,为vwincom的后期维护提供了可操作性平台,增加了系统的灵活性;
4、设备添加,支持井下设备(如:瓦斯传感器、分站、识别器等)进行安装,同时绑定相应测点号,实现真实与虚拟相结合的同时结合原有人员定位与安全监控系统的数据在利用三维展示技术进行显示;
5、支持避灾线路的设置、编辑
6、支持通风系统、瓦斯监控系统、运煤系统的动态展示与编辑
7、支持对各种三维模型的上传至服务器并显示到三维场景中
8、快速定位,系统可根据测点号,快速定位到三维空间;
9、预警提示功能,系统根据安全监控数据可实现实时数据显示的同时,出现报警可第一时间快速定位到报警坐标位置;
10、人员定位系统中,人员历史轨迹通过人员下井信息根据程序算法进行自动寻径,实现更为直观的展示;
11、系统可接入安全监测监控系统实时数据和其他井下环境监测实时数据;
12、避灾线路编辑,在巷道基础上绘制避灾线路流向;
13、系统采取B/S架构,应用WEB 3D技术,把瘦客户端与复杂的三维技术相结合,访问高效和使用方便;
二、三维可视化系统的优势
1、系统简介,三维可视化系统是以真实的矿井为原型,结合空间坐标的人机环境,对矿井生产及安全监控数据,进行统一表达分析与数字化在线的综合平台系统,系统在矿井现有监控系统、人员定位系统、生产监控系统基础上采用数据挖掘技术,三维仿真技术将矿井瓦斯、一氧化碳、设备开停、通风等安全监测,同计算机仿真的三维巷道实现精确的空间融合。对矿井安全生产及灾害预警防控提供了全新的信息环境和可视化分析决策平台,三维系统按空间划分为井上场景、井口、井下候车部分、机电室部分、工作面部分。
通过三维建模,系统将复杂的井下巷道以三维的方式简单、直观的展现出来,技术人员可从任意角度观察和调整巷道与设备监控等信息,实现巷道设备的实时监控和分析,帮助提高矿井监控决策人员的科学决策水平。该系统建成后可作为矿山监控辅助决策分析平台,可广泛应用于:矿井人员定位系统管理、安全监控管理与优化,三维可视化展现与预警(如:人员轨迹回放、测点监控、避灾线路),避灾线路等调整方案制定及预先仿真模拟,避灾线路动态分析,分站、传感器工作情况分析,识别器数据分析,井下岩温、风温及火灾条件下温度检测的模拟分析,帮助vwincom实现实时、动态、合理和科学的通风管理,为实现矿井通风系统实时联网管理打下基础。
2、系统具有如下特点:
    ● 通过对矿井等CAD图纸的数据进行三维可视化建模,将整个矿井井上、井下巷道直观、动态的展现出来,系统建成后可作为矿山企业进行系统管理和调整的决策分析平台;
    ●可有效的帮助矿山企业进行科学的系统管理和调整,更直观的了解发生灾害的空间坐标,合理节约成本;
    ●在三维可视化环境中通过对风速、一氧化碳、瓦斯、等几十种数据进行监控检测并实现预警提示功能,帮助用户快速对数据进行分析和解译;
    ●系统简单易学,容易上手。
●系统采取功能模块开发,可以直接与安全监控系统、人员定位系统、vwincom综合自动化系统等系统进行数据交互。实现相关系统的三维监测要求。
3、解决问题
解决了二维软件不能直观的了解井上井下复杂巷道的空间位置与整体布局结构;结合二维数据和三维展示,即弥补了二维软件的不足,也将二维软件数据的优势整合到三维系统中,为vwincom领导决策分析提供了更为直观的效果;三维系统可接入其它系统数据,为vwincom数字化矿山的建立打下了基础,同时也整合了其他系统数据;
避灾线路,为vwincom提供三维的线路、方向、类型(火灾、水灾)等示意;
对通风系统、运煤系统、瓦斯监测监控系统的动态展示;井上虚拟仿真,真实再现井上井口、监控室、生活区、食堂等的布局情况;
井下巷道内部三维结构,更真实的再现了井下矿工工作环境,与井下巷道内部三维结构,一方面让监控中心人员更多的了解了井下巷道内部的结构,同时也可以实时根据三维空间坐标找到三维巷道中摄像机,调出摄像机的视频。另一方面在整个巷道结构中,出现报警提示、数据显示,可定位到三维巷道上,更为直观的观看到具体的空间坐标位置;
空间测量,可根据系统功能对巷道距离进行测量,使用户不光有了三维巷道空间的概念,并且有了更为准确的数据依据;
三维巷道模型后期维护,该系统提供了CAD导入导出三维巷道模型,为vwincom的后期维护提供了可操作性平台,增加了系统的灵活性;
系统架构及硬件配置要求
1、系统架构

前台功能结构
后台功能结构
1、 硬件配置
客户端最佳推荐配置
 
  处理器(CPU) 内存(RAM)
1 Intel i5 760 显卡 GTX460 1G 2GB/4GB DDR3
 
服务器最佳推荐配置
  处理器(CPU) 内存(RAM)
数据库服务器 1 * Dual Core(双核) 2.6G 8G DDR2 ECC RAM
应用服务器 1/2 * Quad Core (四核) 2.66G 2G/4G DDR2 ECC RAM
 
不影响用户访问质量和速度的要求(目前三维可视化系统的场景要求)
访问质量要求:客户端电脑配置CPU双核以上、独立显卡、显存1G以上内存2G以上、硬盘60G以上
客户端运行速度要求:服务器端到客户端的网络速度要求要在300kb/s以上
三、系统功能介绍
1、显示监控设备信息
1、 监控设备:视频监控、设备实时值监控、工作面基础信息 如下图:
2、 报警信息 点击场景中报警设备的测点号显示对应的数据信息 如下图:
 
 
4、人员轨迹:根据人员定位信息查询轨迹信息 显示条件:时间、地点、测点号(如:2011-07-26 07:25:00、东三11-2煤轨道巷、003R01) 如下图:
5、系统展示:展示各种避灾线路与通风系统,运煤系统,瓦斯抽放系统线路、方向的示意 如下图:
 
6、场景漫游:根据设置的场景漫游信息,点击漫游功能实现规律的位置移动,方便查看各种设备实时监控信息 如下图:
7、设备显示与隐藏:对设备进行分类,实现点击复选框按钮来控制设备在三维场景中隐藏域显示 如下图:
 
 
8、井上场景:井上场景分为办公区、生活区、生产区、以及井口、风机、运煤皮带、井架等各种模型组成,井上场景是根据实际井上制作,有较好的逼真效果,能让用户直观简洁的了解井上场景的布局与体情况  如下图:
9、井口显示:井下井口包括煤车、巷道等一些模型组成,是矿工下井的主要通道之一  如下图:
 
10、井下候车部分 如下图:
11、三维巷道导出: 使用CAD导出三维巷道  如下图:
 
 
后台绘制
1.  设备添加 选择测点号如下图:
2.  拐点设置 在前台人员轨迹的功能回放的时候,会根据后台设置的轨迹线,寻找路径 如下图:
3.  预览取点:该功能是设置场景的运动点的轨迹,设置好了之后可在前台显示场景的运动轨迹线 如下图:
4.  系统展示 通过上传不同颜色的图片来展示通风系统、运煤系统、瓦斯抽放系统、避灾线路等系统在流向展示的展示 如下图:
5.  模型上传  模型种类主要有:监控设备模型,普通设备模型,巷道模型,避灾线路模型 如下图: