一种防突措施钻孔图的自动绘制方法、系统、装置和可读存储介质

技术领域

本发明属于矿井煤与瓦斯突出防治领域，具体属于一种防突措施钻孔图的自动绘制方法、系统、装置和可读存储介质。

背景技术

瓦斯抽采作为最重要的防突措施之一，准确快速的绘制防突措施竣工图对瓦斯抽采具有重要的作用。采用预抽煤层瓦斯区域防突措施，需要采取措施确保预抽瓦斯钻孔能够按设计参数控制整个预抽区域。应当记录钻孔位置、实际参数、见煤见岩情况、钻进异常现象、钻孔施工时间和人员等信息，并绘制防突措施竣工图等。采用穿层钻孔预抽煤层瓦斯区域防突措施的，钻孔施工过程中出现见(止)煤深度与设计相差5m及以上时，应当及时核查分析，不合格的及时补孔，出现喷孔、顶钻或者瓦斯异常现象的，应当在防突措施竣工图中标注清楚。防突措施竣工图应当有平面图和剖面图。采用顺层钻孔预抽煤层瓦斯区域防突措施的，必须及时核查分析，绘制平面图，对钻孔见岩长度超过孔深五分之一的，必须对有煤区域提前补孔，消除煤孔空白带。

目前大多数矿井技术人员通过CAD等绘图软件，对钻孔抽采设计图、竣工图、平面图和剖面图等图件进行绘制，大量的钻孔设计增加了技术人员的工作强度；人工绘制对于技术人员有较高的要求，经常会出现绘制错误；同时，人工绘制有可能会出现人为修改钻孔轨迹，不利于钻孔竣工核查分析制度的实施；而且，人工绘制无法实时对设计钻孔和施工钻孔误差进行提醒。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种防突措施钻孔图的自动绘制方法、系统、装置和可读存储介质，保证突出矿井工程设计和工程施工绘图的便捷和准确，自动对钻孔施工误差进行核查分析，并对钻孔竣工图中的空白带进行自动识别和自动提醒。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种防突措施钻孔图的自动绘制方法，包括以下过程，

步骤1，获取绘图参数建立数据库；

步骤2，从数据库中提取工作面所在煤层参数、相邻巷道参数、工作面参数及钻孔参数；

步骤3，对获取的煤层参数、相邻巷道参数、工作面参数及钻孔参数进行处理，获得绘图坐标数据；

步骤4，根据绘图坐标数据绘制钻孔设计图与钻孔施工图；

步骤5，分析钻孔设计图与钻孔施工图的误差，识别空白带。

优选的，步骤3中，处理相邻巷道参数，生成以巷道边界点坐标为元素的数组、巷道宽度与高度；

处理工作面参数，生成以工作面及钻场边界点坐标为元素的数组、工作面高度；

处理煤层参数及工作面参数，生成以工作面边界点坐标为元素的数组及煤层高度；

处理钻孔参数，根据钻孔编号重组钻孔数据，生成以开孔坐标、终孔坐标、方位角、倾角、长度为元素的多维数组，形成绘图坐标数据。

优选的，步骤4中，对绘制完成的钻孔设计图与钻孔施工图进行云端同步。

优选的，步骤5中，对设计钻孔数据和施工钻孔数据进行对比分析，核查误差；并以钻孔轨迹为中心轴线，以钻孔设计抽采半径为半径，形成平行条带多边形抽采区域，经过空间分析技术识别出抽采空白带。

一种防突措施钻孔图的自动绘制系统，包括数据录入模型、数据获取模型、数据处理模型、一键成图模型和数据分析模型；

所述数据录入模型，用于录入绘图所需参数建立数据库；

所述数据获取模型，用于获取数据录入模型中的工作面所在煤层参数、相邻巷道参数、工作面参数和钻孔参数；

所述数据处理模型，用于处理数据获取模型上的煤层参数、相邻巷道参数、工作面参数和钻孔参数，生成绘图坐标数据；

所述一键成图模型，用于处理数据处理模型的绘图坐标数据，自动生成钻孔设计图与钻孔施工图；

所述数据分析模型，用于分析钻孔设计图与钻孔施工图的误差，识别空白带。

优选的，还包括云端同步模型，所述云端同步模型采用B/S结构，云端同步模型用于上传钻孔设计图与钻孔施工图至云端数据库进行储存。

优选的，所述一键成图模型包括巷道生成模型、煤层生成模型、工作面生成模型和钻孔生成模型；

所述巷道生成模型处理相邻巷道参数，生成以巷道边界点坐标为元素的数组、巷道宽度与高度；

所述煤层生成模型处理煤层参数及工作面参数，生成以工作面边界点坐标为元素的数组及煤层高度；

所述工作面生成模型处理工作面参数，生成以工作面及钻场边界点坐标为元素的数组、工作面高度；

所述钻孔生成模型处理钻孔参数，根据钻孔编号重组钻孔数据，生成以开孔坐标、终孔坐标、方位角、倾角、长度为元素的多维数组，形成绘图坐标数据。

优选的，所述数据分析模型包括对比分析模型和空白带分析模型；

所述对比分析模型用于直接比较分析钻孔设计图与钻孔施工图的误差；

所述空白带分析模型用于识别出抽采空白带。

一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任意一项所述的一种防突措施钻孔图的自动绘制方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述的一种防突措施钻孔图的自动绘制方法的步骤。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明一种防突钻孔图的绘制方法，通过上传钻孔参数，采用工程参数数据库、空间几何算法和计算机绘图软件有效结合，实现平面图、剖面图和正视图自动成图。针对区域防突措施中要求的钻孔设计、钻孔信息记录、钻孔措施竣工图平面图和剖面图绘制、钻孔误差核查分析和煤孔空白带识别等关键环节实现自动化和智能化，避免了人为误差引起的钻孔施工的影响，提高了绘图效率。

进一步的，通过对绘制完成的钻孔设计图与钻孔施工图进行云端同步，将用钻孔参数自动成图或编辑保存后将dwg文件上传至云端，提高了审批效率和速度，通过与云端数据同步的方式保证了资料在云端的长期储存和随时下载。

进一步的，通过采用空间数据对比分析技术，对设计钻孔和施工钻孔的误差进行分析，并利用抽采半径测定结果模拟抽采钻孔影响区域，进行并集处理识别空白带，实现钻孔误差自动分析，钻孔空白带自动提醒。

附图说明

图1是本发明实施例一种防突措施钻孔图的自动绘制系统结构示意图；

图2是本发明实施例一键成图模型组件构成图；

图3是本发明实施例数据分析模型组件构成图。

图中：1为数据获取模型；2为数据处理模型；3为一键成图模型；31为巷道生成模型；32为煤层生成模型；33为工作面生成模型；34为钻孔生成模型；4为数据分析模型；41为对比分析模型；42为空白带分析模型；5为云端同步模型。

具体实施方式

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。

本发明一种防突措施钻孔图的自动绘制方法，保证突出矿井“四位一体”工程设计和工程施工绘图的便捷和准确，并根据防突措施的需求和防突细则的要求，自动对钻孔施工误差进行核查分析，并对钻孔竣工图中的空白带进行自动识别和自动提醒。

一种防突措施钻孔图的自动绘制方法，包括如下步骤：

步骤1，利用计算机方法实现对两个“四位一体”钻孔参数数据的有效管理，根据突出矿井“四位一体”工程设计和工程施工中使用的各类参数进行数据库设计，通过人工上传钻孔参数或钻机自动上传，系统将工程参数数据库、空间几何算法和计算机绘图软件MXCAD控件有效结合，实现自动成图。

步骤2，采用空间数据对比分析技术，对设计钻孔和施工钻孔的误差进行分析，并利用抽采半径测定结果模拟抽采钻孔影响区域，进行并集处理识别空白带，实现钻孔误差自动分析，钻孔空白带自动提醒。

步骤3，采用标准B/S系统结构，利用钻孔参数自动成图或编辑保存后将dwg文件上传至云端，并在线发布网络服务，在数据库中保存文件关联id，将数据共享浏览器端所有权限用户，实现随时随地登录网站进行绘制和传输，减轻了送审人的劳动强度，提高了审批效率和速度，通过与云端数据同步的方式保证了资料在云端的长期储存和随时下载。

本发明一种防突措施钻孔图的自动绘制系统，采用标准B/S系统结构，通过人工录入钻孔参数，系统自动处理钻孔数据、一键成图后可灵活编辑钻孔参数并同步云端；通过对比设计钻孔与施工钻孔空间坐标数据差异，根据钻孔抽采半径模拟抽采区域并取并集分析抽采空白带，针对区域防突措施中要求的钻孔设计、钻孔信息记录、钻孔措施竣工图平面图和剖面图绘制、钻孔误差核查分析和煤孔空白带识别等关键环节实现自动化和智能化。

通过本发明一种防突措施钻孔图的自动绘制系统，不仅可以实现钻孔关键信息储存，而且可以实现钻孔措施竣工图平面图和剖面图自动绘制，同时系统会对钻孔误差自动核查分析，对煤孔空白带自动识别和提醒，并且保证了资料在云端的长期储存和随时下载，还能通过B/S系统结构保证审核人随时随地登录网站进行绘制、审批、传输和下载，减轻了送审人的劳动强度，提高了绘制效率和速度。

实施例

参照图1、图2和图3，本发明一种防突措施钻孔图的自动绘制系统，包括数据录入模型、数据获取模型1、数据处理模型2、一键成图模型3、数据分析模型4和云端同步模型5。

数据录入模型通过人工采集或钻机自动上传钻孔参数，用于录入绘图所需参数建立数据库。

数据获取模型1，用于获取数据录入模型中的工作面所在煤层参数、相邻巷道参数、工作面参数和钻孔参数。

数据处理模型2，用于处理数据获取模型1上的煤层参数、相邻巷道参数、工作面参数和钻孔参数，生成绘图坐标数据；

一键成图模型3，用于处理数据处理模型2的绘图坐标数据，自动生成钻孔设计图与钻孔施工图；采用工程参数数据库、空间几何算法和计算机绘图软件有效结合，实现平面图、剖面图和正视图自动成图。

一键成图模型3包括巷道生成模型31、煤层生成模型32、工作面生成模型33和钻孔生成模型34；巷道生成模型31处理相邻巷道参数，生成以巷道边界点坐标为元素的数组、巷道宽度与高度；煤层生成模型32处理煤层参数及工作面参数，生成以工作面边界点坐标为元素的数组及煤层高度；工作面生成模型33处理工作面参数，生成以工作面及钻场边界点坐标为元素的数组、工作面高度；钻孔生成模型34处理钻孔参数，根据钻孔编号重组钻孔数据，生成以开孔坐标、终孔坐标、方位角、倾角、长度为元素的多维数组，形成绘图坐标数据。

数据分析模型4，用于分析钻孔设计图与钻孔施工图的误差，识别空白带。利用真实坐标体系下设计钻孔坐标与施工钻孔坐标的空间数据对比分析钻孔误差，根据抽采半径模拟钻孔抽采缓冲区，并进行并集处理识别空白带，实现钻孔误差自动分析，钻孔空白带自动提醒。

数据分析模型4包括对比分析模型41和空白带分析模型42；对比分析模型41用于直接比较分析钻孔设计图与钻孔施工图的误差；空白带分析模型42用于识别出抽采空白带。

云端同步模型5采用标准B/S系统结构，利用钻孔参数自动成图或编辑保存后将dwg文件上传至云端，并在线发布网络服务，在数据库中保存文件关联id，将数据共享浏览器端所有权限用户，实现随时随地登录网站进行绘制和传输，减轻了送审人的劳动强度，提高了审批效率和速度，通过与云端数据同步的方式保证了资料在云端的长期储存和随时下载。

本发明一种一键绘制防突措施钻孔设计和竣工三视图的方法，包括以下步骤，

S0：工作人员在数据录入模型中录入煤层高度、巷道宽度、巷道高度、工作面及钻场边界点、工作面高度、钻孔孔深、开孔坐标、开孔高度、方位角、倾角、钻孔长度等参数，利用煤层、巷道及工作面相关参数计算生成煤层、巷道、工作面等模型图所需数据，利用钻孔参数计算钻孔终孔坐标并存入MySQL数据库。

S1：以工作面为关键字从数据库中获取工作面所在煤层参数、相邻巷道参数、工作面参数及钻孔参数。

S2：处理S1中获取的相邻巷道参数，生成以巷道边界点坐标为元素的数组及巷道宽度与高度作为模型31的准备数据；处理S1中获取的工作面参数，生成以工作面及钻场边界点坐标为元素的数组及工作面高度作为模型33的准备数据；处理S1中获取的煤层参数及工作面参数，生成以工作面边界点坐标为元素的数组及煤层高度作为模型32的准备数据；处理S1中获取的钻孔参数，根据钻孔编号重组钻孔数据，生成以开孔坐标、终孔坐标、方位角、倾角、长度为元素的多维数组作为模型34准备数据。

S3：以S2所得数据利用MXCAD的参数绘制线段方法自动生成平面图、剖面图和正视图。若需人工编辑，可拖拽所生成图件中的节点或编辑表格数据；若无需编辑，则转向S4。

S4：根据S3生成的图件分析核查设计钻孔与施工钻孔的误差，并自动识别空白带。

S5：自动上传S3所生成的图件，并保存钻孔数据及关联图件id，实现云端同步。

进一步，步骤S3包括以下步骤：

S31：根据S2中得到的模型31准备数据利用MXCAD中的DrawPolyline方法绘制多边形生成巷道平面图或剖面图。

S32：根据S2中得到的模型32准备数据利用MXCAD中的DrawPolyline方法绘制多边形生成煤层平面图、剖面图和正视图。

S33：根据S2中得到的模型33准备数据利用MXCAD中的DrawPolyline方法绘制多边形生成工作面平面图、剖面图和正视图。

S34：根据S2中得到的模型34准备数据利用MXCAD中的DrawPolyline方法绘制多义线生成钻孔平面图、剖面图和正视图。

S35：组合S31、S32、S33、S34所得的平面图或剖面图生成完整的平面图、剖面图和正视图。

进一步，步骤S4包括以下步骤：

S41：从步骤S2得到设计钻孔数据与施工钻孔数据，经过步骤S3在同一图中生成钻孔平面图、剖面图和正视图，可直接查看设计钻孔与施工钻孔的区别，同时可对步骤S2所得数据对比分析，自动核查误差。

S42：在S3获得的平面图、剖面图和正视图中，以钻孔轨迹为中心轴线，以钻孔设计抽采半径为半径，形成平行条带多边形抽采区域，经过SA(Spatial Analysis，空间分析)技术识别出抽采空白带，用红色闪烁表示以提醒工作人员补充钻孔。

为了对本发明进一步了解，现对其工作过程做进一步说明，本发明采用MySQL数据库，所有关系型数据库均可实现本发明；本发明后台采用Python语言、前台采用JavaScript、Html、CSS，后台部分采用Java、C#、PHP、Node.js也可能实现。

首先对突出矿井“四位一体”工程设计和工程施工中使用的各类参数进行数据库设计，通过人工录入或者钻机自动上传相关参数，系统将工程参数数据库、空间几何算法和计算机绘图软件MXCAD控件有效结合，实现自动绘制平面图、剖面图和正视图；对成图结果采用空间分析技术和抽采半径测定结论，自动核查施工钻孔误差，自动识别抽采钻孔空白带；对于完成的图件建立线上审查和审核制度，采用标准B/S系统结构，利用钻孔参数自动成图或编辑保存后将dwg文件上传至云端，提高了审批效率和速度，通过与云端数据同步的方式保证了资料在云端的长期储存和随时下载。

本发明可实现钻孔关键信息自动储存；实现钻孔措施竣工图平面图和剖面图自动绘制；通过B/S系统结构保证随时随地登录网站进行绘制、审批、传输和下载和异地多级管控；保证了资料在云端的长期储存和随时下载；可以实现钻孔误差自动核查分析，对煤孔空白带自动识别和提醒。

本发明的一种防突措施钻孔图的自动绘制方法可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明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。本发明的一种防突措施钻孔图的自动绘制方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于该计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。其中，所述计算机存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘等)、光学存储器例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器、固态硬盘)等。

在示例性实施例中，还提供计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述一种防突措施钻孔图的自动绘制方法的步骤。处理器可能是中央处理单元，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现成可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。