一种矿山巷道地质编录绘图系统

摘要

本发明公开了一种矿山巷道地质编录绘图系统，其包括移动端(包括手机、平板电脑)、服务端和绘图端；移动端用于获取待测巷道中采集点处的采集信息并将采集信息通过无线传输方式上传到服务端；绘图端集成在矿山地测图形处理平台中，用于对采集信息中的图像信息进行缩放校正，生成采集点对应的柱状图信息，并将校正后的图像信息和柱状图信息上传到服务端；绘图端还用于根据选定巷道对应的巷道信息和采集信息，以及设定的绘图参数绘制出选定巷道的剖面素描图和采集信息的平面图。本发明可以实现巷道地质信息的高效采集、传输、分析与成图，大大减少了地质人员的工作量，提高了工作效率，并且保存了原始地质信息影像图，实现了数据共享与重复利用。

权利要求

1.一种矿山巷道地质编录绘图系统，其特征在于，包括：移动端、服务端和基于矿山地测图形处理平台的绘图端，所述移动端和所述服务端无线连接，所述绘图端和所述服务端有线或无线连接；

所述移动端包括巷道信息更新模块、作业模块和采集信息管理模块；所述巷道信息更新模块用于从所述服务端以无线方式下载待测巷道的导线点信息；所述作业模块用于获取所述待测巷道中采集点处的采集信息，所述采集信息包括所述采集点至选定导线点的距离、巷道倾角、所述采集点处的煤层信息、构造信息和图像信息；所述采集信息管理模块用于将所述采集信息以无线方式上传到所述服务端；

所述绘图端包括巷道信息管理模块、采集信息处理模块；所述巷道信息管理模块用于向所述服务端录入和管理所述待测巷道的导线点信息；所述采集信息处理模块用于对所述采集信息中的图像信息进行缩放校正，生成所述采集点对应的柱状图信息和构造信息，并将校正后的图像信息、所述柱状图信息和构造信息上传到所述服务端；

所述绘图端还包括图形处理模块，所述图形处理模块用于根据选定巷道对应的巷道信息和采集信息，以及设定的绘图参数绘制出所述选定巷道的剖面素描图和所述采集信息的平面图。

2.如权利要求1所述的矿山巷道地质编录绘图系统，其特征在于，所述绘图端还包括图像查看模块，所述图像查看模块用于接收用户的查看指令，并根据所述查看指令将所述柱状图信息中对应采集点处的图像信息展示给用户。

3.如权利要求1所述的矿山巷道地质编录绘图系统，其特征在于，所述绘图端还包括用户管理模块，所述用户管理模块用于建立用户信息，所述用户信息包括用户名姓名、用户账号和用户密码。

4.如权利要求3所述的矿山巷道地质编录绘图系统，其特征在于，所述移动端还包括系统设置模块，所述系统设置模块用于实现用户登录、服务端地址配置和所述移动端版本更新检查功能。

5.如权利要求1所述的矿山巷道地质编录绘图系统，其特征在于，所述移动端带有电子罗盘，所述电子罗盘用于测量巷道倾角。

6.如权利要求1所述的矿山巷道地质编录绘图系统，其特征在于，所述移动端带有激光测距器，所述激光测距器用于测量采集点至选定导线点的距离。

7.如权利要求1所述的矿山巷道地质编录绘图系统，其特征在于，所述巷道信息包括巷道名称、煤矿水平、采区名称和工作面编号。

8.如权利要求1所述的矿山巷道地质编录绘图系统，其特征在于，所述煤层信息包括顶板煤厚、底板煤厚、夹矸厚度和煤层厚度。

9.如权利要求1所述的矿山巷道地质编录绘图系统，其特征在于，所述构造信息包括断层构造的断层名称、断层倾角、断层倾向、断层落差和断层类型。

10.如权利要求1所述的矿山巷道地质编录绘图系统，其特征在于，所述导线点信息包括导线点名称和导线点空间坐标值。

说明书

一种矿山巷道地质编录绘图系统

技术领域

[0001] 本发明涉及煤矿巷道地质测量技术领域，尤其涉及一种矿山巷道地质编录绘图系统。

背景技术

[0002] 巷道井下素描图是煤矿日常生产不可或缺的重要图件，素描图能够客观、真实、详细的描述采掘工程中不断揭露的地质现象，为保证矿井日常安全生产提供重要的地质信息。目前，我国大部分煤矿企业在巷道井下采集信息时仍然采用传统的纸质手工素描及简易的文字说明，升井后再进行整理填图的方式，这种方式容易造成第一手地质资料信息反馈慢、无法获取真实影像资料、图形更新不及时、数据无法及时共享，难以为矿井生产提供及时、准确、完整、统一的基础资料和地质保障。并且传统的地质编录绘图方式还存在工序复杂、耗时耗力的问题。

[0003] 虽然行业中出现了几种地质编录系统，能够对采掘工程中的地质变化进行编录，但通过调研发现这些编录系统的设备笨重、兼容性较差，且编录后的数据不能够得到充分的利用。究其原因：一是因为信息采集后只能生成单一的柱状图或简易剖面图，难以满足复杂地质构造、复杂煤岩层结构的地质条件；二是这些简易的柱状图或剖面图与矿井采掘工程平面图关联不直观、不清晰，无法从宏观上为安全生产提供辅助决策；三是操作难度较大、生成的数据不能够很好的共享和重复利用。

发明内容

[0004] 针对上述现有技术中存在的不足之处，本申请提供一种矿山巷道地质编录绘图系统，该系统可以实现巷道地质信息的高效采集、传输、分析与成图，大大减少了地质人员的工作量，提高了工作效率，并且保存了原始地质信息影像图，实现了数据共享与重复利用。

[0005] 该矿山巷道地质编录绘图系统包括：移动端、服务端和基于矿山地测图形处理平台的绘图端，所述移动端和所述服务端无线连接，所述绘图端和所述服务端无线或有线连接；

[0006] 所述移动端包括巷道信息更新模块、作业模块和采集信息管理模块；所述巷道信息更新模块用于从所述服务端以无线方式下载待测巷道的导线点信息；所述作业模块用于获取所述待测巷道中采集点处的采集信息，所述采集信息包括所述采集点至选定导线点的距离、巷道倾角、所述采集点处的煤层信息、构造信息和图像信息；所述采集信息管理模块用于将所述采集信息以无线方式上传到所述服务端；

[0007] 所述绘图端包括巷道信息管理模块、采集信息处理模块；所述巷道信息管理模块用于向所述服务端录入和管理所述待测巷道的导线点信息；所述采集信息处理模块用于对所述采集信息中的图像信息进行缩放校正，生成所述采集点对应的柱状图信息和构造信息，并将校正后的图像信息、所述柱状图信息和构造信息上传到所述服务端；

[0008] 所述绘图端还包括图形处理模块，所述图形处理模块用于根据选定巷道对应的巷道信息和采集信息，以及设定的绘图参数绘制出所述选定巷道的剖面素描图和所述采集信息的平面图。

[0009] 可选地，所述绘图端还包括图像查看模块，所述图像查看模块用于接收用户的查看指令，并根据所述查看指令将所述柱状图信息中对应采集点处的图像信息展示给用户。

[0010] 可选地，所述绘图端还包括系统设置模块，所述系统设置模块用于实现用户登录、服务端地址配置和所述移动端版本更新检查功能。

[0011] 可选地，所述移动端还包括登录模块，所述登录模块用于接收用户输入的所述用户信息，并对所述用户输入的用户信息的正确性进行验证。

[0012] 可选地，所述移动端带有电子罗盘，所述电子罗盘用于测量巷道倾角。

[0013] 可选地，所述移动端带有激光测距器，所述激光测距器用于测量采集点至选定导线点的距离。

[0014] 可选地，所述巷道信息包括巷道名称、煤矿水平、采区名称和工作面编号。

[0015] 可选地，所述煤层信息包括顶板煤厚、底板煤厚、夹矸厚度和煤层厚度。

[0016] 可选地，所述构造信息包括断层构造的断层名称、断层倾角、断层倾向、断层落差和断层类型。

[0017] 可选地，所述导线点信息包括导线点名称和导线点空间坐标值。

[0018] 本发明通过移动端从服务端下载待测巷道的导线点信息；获取待测巷道中采集点处的采集信息，将采集信息上传到服务端；绘图端向服务端录入待测巷道的导线点信息；对采集信息中的图像信息进行缩放校正，生成采集点对应的柱状图信息；根据选定巷道对应的巷道信息和采集信息，以及设定的绘图参数绘制出选定巷道的剖面素描图和采集信息的平面图。实现了巷道地质信息的高效采集、传输、分析与成图，大大减少了地质人员的工作量，提高了工作效率，并且保存了原始地质信息影像图，实现了数据共享与重复利用。

附图说明

[0019] 图1为本发明实施例提供的矿山巷道地质编录绘图系统结构框图；

[0020] 图2为本发明实施例提供的矿山巷道地质编录绘图系统的另一结构框图。

具体实施方式

[0021] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0022] 请参阅图1和图2，图1和图2示出了本实施例中的矿山巷道地质编录绘图系统的结构框图，该矿山巷道地质编录绘图系统具体包括以下结构：

[0023] 基于Android系统的移动端101、基于Python语言的服务端102和基于地测图形处理平台的绘图端103，其中移动端101中配置有服务端102的地址，在绘图端103配置有服务端102的地址，通过无线网络实现移动端101和绘图端103与服务端102的无线/有线连接。

[0024] 服务端102上部署Python2.7环境用以运行移动端101和绘图端103所需的各种服务，包括用户验证服务、巷道信息和导线点信息上传和下载服务、采集信息上传和下载服务、采集点位置计算服务等。同时该服务端102建立有SqlSever2008空间数据库用以存储巷道的各种信息，包括巷道的巷道信息、导线点信息、采集点的采集信息等。其中巷道信息包括巷道名称、煤矿水平、采区名称和工作面编号等，采集信息包括采集点至选定导向点的距离、巷道倾角、采集点处的煤层信息和图像信息，导线点信息包括导线点名称和导线点空间坐标XYZ值，其中Z值为巷道的顶板或底板高程。

[0025] 所述移动端101包括巷道信息更新模块1011、作业模块1012和采集信息管理模块1013、系统设置模块1014。其中巷道信息更新模块1011用于从服务端102下载待测巷道的导线点信息。作业模块1012用于获取待测巷道中采集点处的采集信息，具体为，通过移动端
101自带的激光测距器测出采集点至选定导线点的距离，通过移动端101自带的电子罗盘测出巷道倾角。同时记录采集点处的煤层信息和图像信息；并且当采集点处存在断层构造时，还需记录断层构造的断层名称、断层倾角、断层倾向、断层落差和断层类型。其中煤层信息包括顶板煤厚、底板煤厚、夹矸厚度和煤层厚度。图像信息的获取通过以下方式实现：

[0026] 对采集点处的地层和构造形态进行拍照，获取采集点处的图片，并且在拍摄时需要在拍摄范围内放置一个已知尺寸的参照物用于后续的图像校正。当拍摄完成后可以通过不同颜色的画笔在拍摄得到的图片上对采集点处的地层和构造形态进行素描。

[0027] 采集完成后通过采集信息管理模块1013将采集点处的采集信息上传到服务端102。可以在采集完一个采集点的信息后及时将采集信息通过采集信息管理模块1013经无线网络上传到服务端102。也可以在采集完一个采集点后继续对下一个采集点进行采集，然后通过采集信息管理模块1013经无线网络将多个采集点的采集信息批量上传到服务端
102。

[0028] 绘图端103包括巷道信息管理模块1031、采集信息处理模块1032。其中巷道信息管理模块1031用于向服务端102录入待测巷道的导线点信息和巷道信息。采集信息处理模块1032用于从服务端102处下载移动端101上传到服务端102的采集信息，并对采集信息中的图像信息根据图像中的参照物缩放到实际大小尺寸，用以表示对应采集点处实际的地层和构造信息，并将缩放校正后的图像信息重新上传到服务端102处，此外，采集信息处理模块
1032还用于生成采集点对应的柱状图信息，并将柱状图信息上传到服务端102处保存。其中柱状图关联了对应采集点的图像信息。

[0029] 同时绘图端103还包括图形处理模块1033，该图形处理模块1033用于根据选定巷道对应的巷道信息和采集信息，以及设定的绘图参数绘制出选定巷道的剖面素描图和采集信息的平面图，其中剖面素描图和平面图联动，且剖面素描图自动处理了巷道中断层构造信息与地层信息的关系。具体地，图形处理模块1033通过以下方式绘制巷道的剖面素描图：

[0030] 首先图形处理模块1033将选定巷道处采集的多条采集信息通过巷道名称、煤矿水平、采区名称和工作面编号的过滤方式提取出来，并经过分析与计算绘制成巷道的剖面素描图，其中剖面素描图包括：巷道名称、剖面格网、格网注记、煤层顶底板、巷道顶底板、带岩性填充的地层实体、导线点信息、剖面断层信息和柱状图信息等。

[0031] 通过以下方式绘制采集信息的平面图：首先图形处理模块1033将选定巷道采集的多条采集信息通过巷道名称、煤矿水平、采区名称和工作面编号的过滤方式提取出来，并经过分析与计算绘制到平面图上，其中平面图包括：采集点名称、采集点符号、平面小断层信息、煤层厚度、煤层底板高程、柱状图信息等。

[0032] 此外，绘图端103还包括图像查看模块1034，绘图端103自动将柱状图和采集点处的图像信息进行关联。用户通过图像查看模块1034可以输入查看指令，图像查看模块1034接收到用户的查看指令后根据用户的查看指令将柱状图信息中对应采集点处的图像信息展示给用户。

[0033] 而且为了便于对用户信息的管理，本实施例中绘图端103还包括用户管理模块1035，该用户管理模块1035用于对用户信息进行增、删、改、查操作，用户信息包括用户名姓名、用户账号和用户密码。相应地，移动端101还包括系统设置模块1014，该系统设置模块
1014用于实现用户登录、服务地址配置和版本更新检查功能。用户通过用户信息登录后，在整个系统的信息传输和流动过程中，用户信息都是与传输的信息绑定在一起的。

[0034] 利用巷道地质编录绘图系统进行巷道地质编录绘图时，首先将服务端102上的服务开启，在移动端101中配置服务端102的地址，在绘图端103中配置服务端102的地址，通过无线网络实现移动端101和服务端102之间的通信，通过无线或有线网络实现服务端102和绘图端103之间的通信。

[0035] 然后通过绘图端103中的用户管理模块1035建立用户信息；用户通过用户信息登录绘图端103后可以通过绘图端103的巷道信息管理模块1031向服务端102中录入待测巷道的导线点信息。

[0036] 当用户在待测巷道中通过上述用户信息登录移动端101时，就可以通过无线网络在服务端102处下载待测巷道的导线点信息，用于井下定位选择。并且在移动端101的整个操作过程中，上述用户信息将一直绑定在各个信息流中。

[0037] 当选定导线点后，移动端101通过其自带的激光测距器测量采集点至选定导线点的距离，通过其自带的电子罗盘获取巷道倾角，并且需要通过移动端101输入采集点的煤层信息，如采集点处有断层构造，还需输入对应的断层信息，此外，还可以通过素描功能用画笔在素描画板上描绘采集点的地层和构造形态，或者通过移动端101的拍照功能将采集点的地层和构造形态拍摄下来，在拍摄时需在拍摄范围内放置一个已知尺寸的参考物用于后续的图像校正，同时可用画笔在拍摄的照片上信手素描；至此，采集点的地层信息采集完毕，点击保存数据可将数据保存到移动端101，然后进行下一个采集点的采集工作。当采集点的信息采集完后，在无线网络环境下，移动端101通过采集信息管理模块1013将采集信息上传到服务端102，并且在移动端101的已上传列表中可查看已经上传的采集信息。

[0038] 采集信息上传到服务端102后，在无线或有线网络环境下绘图端103可以从服务端102处下载采集信息，并根据其中的图像信息中的参照物尺寸将图像缩放校正；同时量取或录入采集点处地层的柱状图信息和断层构造信息，并将上述信息重新上传服务端102。

[0039] 当选定巷道中的所有采集点信息采集完成后，绘图端103中的图形处理模块1033就可以通过矿井名称、煤矿水平、采区名称、工作面编号和巷道名称选择过滤出需要绘制的巷道信息，并根据配置的剖面素描图的横纵比例尺、格网范围、柱状图比例尺和位置，自动计算绘制出选择的巷道剖面素描图,该剖面素描图包括剖面格网、格网注记、导线点信息、煤层顶底板线、巷道顶底板线、剖面断层、采集点小柱状、地层填充实体等。

[0040] 同时图形处理模块1033还可以根据筛选出的出需要绘制的巷道信息以及配置的平面图绘制参数，包括：测点名称显示、测点符号大小、注记大小、是否绘制煤层厚度、是否绘制煤层底板、柱状图比例尺等，自动计算绘制出煤层顶底板数据、断层的平面图。

[0041] 绘图工作完成后，用户还可以通过绘图端103的图像查看模块1034来选择平面图或剖面素描图的柱状图来查看该柱状图所对应的采集点所有的图像信息和信手素描图。

[0042] 本实施例通过移动端从服务端下载待测巷道的导线点信息；获取待测巷道中采集点处的采集信息，将采集信息上传到服务端；绘图端向服务端录入待测巷道的导线点信息；对采集信息中的图像信息进行缩放校正，生成采集点对应的柱状图信息和构造信息；根据选定巷道对应的巷道信息和采集信息，以及设定的绘图参数绘制出选定巷道的剖面图和采集信息的平面图。实现了巷道地质信息的高效采集、传输、分析与成图，大大减少了地质人员的工作量，提高了工作效率，并且保存了原始地质信息影像图，实现了数据共享与重复利用。

[0043] 此外，本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

[0044] 本发明实施例是参照本发明终端设备(系统)和计算机程序产品的方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现方框图中的每一方框。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0045] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

[0046] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0047] 还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

[0048] 以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。