[发明专利]一种利用物联网数据判定沿空掘巷煤柱宽度的方法及系统

说明书

本发明实施例公开了一种利用物联网数据判定沿空掘巷煤柱宽度的方法及系统，包括以下步骤：步骤100、利用沿空掘巷煤柱数据信息分析断面形状获取代表断面形状的连续特征节点；步骤200、依据连续特征节点构建沿空掘巷煤柱宽度模型；步骤300、根据煤柱宽度模型以沿空掘巷煤柱中心线信息为基础计算模型数据应用于Blender可视化平台；步骤400、通过Blender可视化平台的数据变化判断沿空掘巷煤柱宽度，通过监控系统传递的实时数据构建三维矢量数据体模型与空掘巷煤柱宽度模型，不仅可以准确地表达地下掘巷煤柱的实物模型，而且建立了时空数据库将时空数据对象的时空信息表示出来，大大减少了内存的占用并提高了巷道数据的查询速度，降低了细节数据的处理时间。

技术领域

本发明实施例涉及数字化矿山巷道检测技术领域，具体涉及一种利用物联网数据判定沿空掘巷煤柱宽度的方法及系统。

背景技术

煤炭资源在我国国民经济中占有重要的作用，当前随着煤矿开采深度的加深或所处地质条件复杂，普遍会面临严重的巷道支护问题，矿井工作面采掘接替困难，资源利用率低下，因此，在沿空掘巷时，需要确定实时合理的掘巷时间和掘巷位置，以合理有效利用煤炭资源，提高煤炭资源开采的回采率，实现矿业的可持续发展。

目前，用于采集数据以确定沿空掘巷煤柱宽度的方法还存在以下缺陷：

(1)现有的沿空掘巷煤柱宽度判定依据主要以静态巷道的整体形状、属性特征等数据构建巷道模型，表达动态数据的灵活性不好，任意一处变化都需要重新建模；

(2)无法将整个巷道作为一个完整的模型进行分析，使得巷道内部的变化无法全部诠释，在处理细节的数据变更时过程会极其繁琐，且并不能准确的判定巷道发生变化的差异。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种利用物联网数据判定沿空掘巷煤柱宽度的方法及系统，通过监控系统传递的实时数据构建三维矢量数据体模型与空掘巷煤柱宽度模型，利用Blender可视化平台实时显示空掘巷煤柱动态变化情况，不仅可以准确地表达地下掘巷煤柱的实物模型，还可以作为基础数据对各基态修正模型进行深入分析，以获得地下沿空掘巷煤柱的实时数据信息判定沿空掘巷煤柱的宽度，同时，建立时空数据库将时空数据对象的时空信息表示出来，存储基态和其他时间点的数据变化信息，大大减少了内存的占用并提高了巷道数据的查询速度，降低了细节数据的处理时间，以解决现有技术中由于沿空掘巷煤柱宽度数据采集及判定的方法与系统存在的表达动态数据不灵活性、处理细节数据变更过程其繁琐，且并不能准确的判定巷道发生变化的差异等所导致的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

一种利用物联网数据判定沿空掘巷煤柱宽度的方法，包括以下步骤：

步骤100、利用数据采集卡获取沿空掘巷煤柱基础数据及沿空掘巷煤柱中心线的坐标信息，分析断面形状获取代表断面形状的连续特征节点；

步骤200、依据连续特征节点构建沿空掘巷煤柱宽度模型，将相邻巷道段做连通处理，生成弧形巷道；

步骤300、根据煤柱宽度模型以沿空掘巷煤柱中心线信息为基础计算模型数据应用于Blender可视化平台；

步骤400、通过Blender可视化平台的数据变化判断沿空掘巷煤柱宽度以及相邻连通巷道的几何位置关系。

作为本发明的一种优选方案，步骤100中所述沿空掘巷煤柱基础数据以及中心线坐标信息通过CAD图构建的井巷三维模型获取基础数据并通过Python编程计算模型数据的连续特征节点并将各类信息保存。

作为本发明的一种优选方案，将所述Python输出的数据作为基础数据通过连续巷道算法获取截面特征节点信息构建沿空掘巷煤柱宽度模型。

作为本发明的一种优选方案，所述连续巷道算法包括以下步骤：