一种开采沉陷变形预测预报系统

摘要

本发明公开了一种开采沉陷变形预测预报系统，包括数据采集模块，人机操作模块，处理器，数据分析处理模块，图形绘制模块，回归计算模块，预测分析模块，专家建议模块，仿真模型建立模块，虚拟传感器，虚拟作动器和仿真分析模块，虚拟作动器通过循环执行分析将结构反馈给仿真分析模块，所述仿真分析模块自动提取数据给虚拟传感器，所述虚拟传感器将自动显示结果。本发明能够实时采集地表的移动变形数据，并且实时发送数据信息，从而达到了开采沉陷变形数据的实时监测，通过三维仿真模型的设计，使得工作人员可以身临其境的观察工作面在整个开采过程中的变化，大大提高了预测的精确度；也可以进行开采参数变化的模拟和开采沉陷的变形预测模拟。

主权项

一种开采沉陷变形预测预报系统，其特征在于，包括数据采集模块，用于通过GNSS基准站子系统准确位置和实时监测站定位结果实时获取监测点地表的移动变形数据，并通过北斗模块将数据发送到中央处理器，发送到数据库进行储存；人机操作模块，用于输入开采工作面的参数数据，并将所输入的数据发送到中央处理器；用于输入数据调用命令；中央处理器，用于接收数据采集模块和人机操作模块所发送的数据，并将所接收到的数据发送到数据分析处理模块和图形绘制模块；并将所接收到的数据转换成仿真模型建立模块所能识别的格式发送到仿真模型建立模块；用于根据人机操作模块输入的数据调用命令，在数据库中进行数据的调用；数据分析处理模块，用于根据每个工作面的参数以及对应的所采集到的地表移动变形数据，获得每个采样点的走向各变形值和倾斜方向各变形值，并根据每个采样点的走向各变形值和倾斜方向各变形值，采用概率积分法获得每个工作面的沿工作面走向各变形值和沿工作面倾斜方向各变形值，并将所获得的数据发送到仿真模型建立模块，发送到显示屏进行显示；图形绘制模块，用于绘制并监测根据所述监测数据得出的各种曲线图；回归计算模块，用于通过不同函数对实测数据曲线进行回归计算；预测分析模块，用于根据与原实测曲线的对比分析，进行沉陷变形情况的预测并修正设计参数，指导施工；专家建议模块，用于根据监测数据中工作面变形值的大小或异常突变点从专家数据库中查询类似案例数据，从而提供解决办法；仿真模型建立模块，包括180°立体柱状环幕、高性能图形集群服务器和六组3D投影仪，面向六通道同步并行图像运算，涵盖各种工作面组成图像，并予以详细刻画，用于根据根据每个工作面的参数以及对应的所采集到的地表移动变形数据建立工作面的仿真三维模型；虚拟传感器，为仿真三维模型中插入的能达到直接获取相应的结果或信息的目标的逻辑单元；虚拟作动器，用于驱动参数变化的，与仿真三维模型中的各元素建立关系后，可以在指定的范围内对参数进行变动，从而可以驱动仿真分析模块针对不同的参数进行计算求解；仿真分析模块，用于将输入参数划分为单元、特性和载荷，分别作用到仿真三维模型中的各个部位，并通过预设的仿真方法和仿真算法进行仿真分析；虚拟作动器通过循环执行分析将结构反馈给仿真分析模块，所述仿真分析模块自动提取数据给虚拟传感器，所述虚拟传感器将自动显示结果。