基于数字孪生的矿山地测采信息共享管理方法及系统

技术领域

本申请涉及矿山地测采信息管理的技术领域，尤其是涉及一种基于数字孪生的矿山地测采信息共享管理方法及系统。

背景技术

矿山地测采是指通过地质勘探、地质测量、地质分析等手段，对矿山地质环境进行调查和分析，确定矿区的地质构造、矿体分布、矿床性质等信息，从而为矿山开采提供科学依据和技术支持。矿山地测采包括以下主要内容：

1.地质勘探：通过地质勘探，了解矿区地质构造、岩性、脉石、断层、褶皱等信息，确定矿体分布和规模。

2.地质测量：通过地质测量，测定矿区地形、地貌、地层厚度、倾角、矿体形态、大小等信息，为矿山设计提供依据。

3.地质分析：通过地质分析，分析矿区地质构造、矿体性质、矿床类型、矿物组成等信息，为矿山选址、开采方案设计提供依据。

4.矿山开采：根据矿山地测采结果，制定矿山开采方案，进行矿山开采。

矿山地测采是矿山开采的重要环节，它的准确性和科学性直接影响到矿山开采的效益和安全。

由于矿山地测采涉及多个部门，因此在矿山地测采过程中，每个部门都会有大量信息、数据产生，有些信息和数据各个部门之间是通用的，但是由于各个部门大多独立运行，不同部门、不同业务之间的部分信息和数据还需进行重复转换和录入，浪费人力。

发明内容

为了节省人力，实现不同部门、不同业务之间的信息共享，本申请提供一种基于数字孪生的矿山地测采信息共享管理方法及系统。

第一方面，本申请提供的一种基于数字孪生的矿山地测采信息共享管理方法，采用如下技术方案：

一种基于数字孪生的矿山地测采信息共享管理方法，包括：

获取矿山信息；

基于所述矿山信息，构建矿山的数字孪生体，所述数字孪生体包括权限库和矿山地测采过程所有信息，所述数字孪生体预先为每个终端分配权限；

识别进入矿山人员佩戴终端的权限；

接收查看指令；

基于所述查看指令，发送显示指令至所述数字孪生体，所述数字孪生体基于所述显示指令和识别的权限，显示矿山相关信息。

通过采用上述技术方案，由于通过构建矿山的数字孪生体，并且通过数字孪生体为终端分配权限，并且再识别终端权限，从而根据识别的权限，数字孪生体显示矿山相关信息，一方面信息共享安全性提高，另一方面便于对信息共享的管理，权限不同，显示的共享信息不同；由于可以根据权限了解矿山相关信息，不再局限于同部门，从而节省了人力，实现了不同部门、不同业务之间的信息共享。

可选的，所述数字孪生体预先为每个终端分配权限的具体步骤包括：

在识别进入矿山人员佩戴终端的权限之前，获取进入矿山范围内人员的实际图像信息；

发送所述实际图像信息至所述数字孪生体，所述数字孪生体包括矿山相关人员的虚拟身份信息；所述数字孪生体根据所述实际图像信息和虚拟身份信息，确定对应人员的实际身份，并根据该人员的实际身份，分配相关权限至代表该人员的终端。

通过采用上述技术方案，进入矿山，获得人员的实际图像信息，通过将实际图像信息发送至数字孪生体，数字孪生体基于虚拟身份信息，结合实际图像信息，从而确定该人员的实际身份，进而根据该人员的实际身份，从权限库中分配相关权限至该员工佩戴的终端上，以便于后续对权限的识别。

可选的，所述方法进一步包括：

若所述数字孪生体根据所述实际图像信息和虚拟身份信息，无法确定对应人员的实际身份，则发送核验请求；

接收对应人员的实际身份信息；

接收核验通过指令；

发送所述实际身份信息和所述核验通过指令至所述数字孪生体；所述数字孪生体根据所述实际身份信息分配相关的临时权限至代表该人员的终端；所述临时权限在预设时长内有效。

通过采用上述技术方案，如果进入矿山的人员在数字孪生体中没有虚拟身份信息，则说明并不是该矿山相关人员，有可能是参观人员或其他人员，因此在接收到该人员的实际身份信息后，根据实际身份信息，分配对应的临时权限至该人员佩戴的终端，从而使得该人员可以查看矿山相关信息。

可选的，所述方法进一步包括：

判断所述临时权限的留存时长是否到截止时长；

若是，则发送延长请求；

接收允许延长指令；

基于所述允许延长指令，按照预设的延长规则延长所述临时权限的留存时长。

通过采用上述技术方案，由于为了矿山信息的安全性，因此设置临时权限具有时效性，以参观人员为例，若是在临时权限的留存时长即将到达预设时长时，参观人员依然还在矿山内，则说明还未参观完，因此需要发送延长请求，判断是否要延长临时权限的留存时长，从而提高参观人员的体验感。

可选的，所述方法进一步包括：

接收权限转换指令；

基于所述权限转换指令中的实际身份信息，判断受让者权限是否大于转让者权限；

若是，则发送提示信息；

若否，则发送分配信息至所述数字孪生体，所述数字孪生体基于所述分配信息，分配转让者的权限覆盖受让者的权限。

通过采用上述技术方案，如果A员工需要B员工替其查看矿山信息，若是B员工的权限大于A员工的权限在，则发送提示信息，提示B员工即可，若是B员工权限小于A员工的权限，则分配A员工的权限至B员工，覆盖B员工的权限，以防止B员工因权限问题遗漏相关信息。

可选的，所述判断受让者权限是否大于转让者权限之前，包括：

判断权限转换是否为临时转换；

若否，则发送移除请求；

接收移除请求通过指令；

发送移除指令至所述数字孪生体，所述数字孪生体基于所述移除指令，移除转让者的虚拟身份信息。

通过采用上述技术方案，如果权限不是临时转换，则说明该人员不在矿山内工作或其他情况，因此可以将转让者的在数字孪生体内的虚拟身份信息移除，从而可以避免无用数据占用内存。

第二方面,本申请提供了一种基于数字孪生的矿山地测采信息共享管理系统,采用如下技术方案：

一种基于数字孪生的矿山地测采信息共享管理系统，包括：

信息获取模块，用于获取矿山信息；

数字孪生体模块，基于所述矿山信息，构建矿山的数字孪生体，所述数字孪生体包括权限库和矿山地测采过程所有信息，所述数字孪生体模块预先为每个终端分配权限；

终端，存放于矿山内终端取放处，用于接收权限并显示人员名字以及显示矿山地测采施工信息；

识别模块，用于识别进入矿山人员佩戴终端的权限；

指令接收模块，用于接收查看指令；

指令发送模块，基于所述查看指令，发送显示指令至所述数字孪生体模块；所述数字孪生体模块基于所述显示指令和识别的权限，显示矿山相关信息。

通过采用上述技术方案，由于通过构建矿山的数字孪生体，并且通过数字孪生体模块为终端分配权限，识别模块识别终端权限，从而根据识别的权限，数字孪生体模块显示矿山相关信息，一方面信息共享安全性提高，另一方面便于对信息共享的管理，权限不同，显示的共享信息不同；由于可以根据权限了解矿山相关信息，不再局限于同部门，从而节省了人力，实现了不同部门、不同业务之间的信息共享。

第三方面,本申请提供了一种计算机设备,采用如下技术方案：

一种计算机设备，包括：

存储器，用于存储基于数字孪生体的矿山地测采信息共享管理程序；

处理器，用于执行存储器上存储的程序，以实现上述基于数字孪生体的矿山地测采信息共享管理方法的步骤。

第四方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,采用如下技术方案：

一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述基于数字孪生体的矿山地测采信息共享管理方法的计算机程序。

综上所述，本申请存在至少以下有益效果：

1、由于通过构建矿山的数字孪生体，并且通过数字孪生体为进入矿山人员佩戴的终端分配权限，并且再通过识别终端权限，根据识别的权限，数字孪生体显示矿山相关信息，从而一方面信息共享安全性提高，另一方面便于对信息共享的管理，权限不同，显示的共享信息不同；由于可以根据权限了解矿山相关信息，不再局限于同部门，因此节省了人力，实现了不同部门、不同业务之间的信息共享。

2、在无法确定对应人员的实际身份时，通过接收到的对应人员的实际身份信息，分配临时权限至对应人员的终端，使得不是矿山施工人员，在允许后，也可以查看矿山相关信息。

附图说明

图1是本申请方法实施例一实施方式的流程框图；

图2是数字孪生体为每个终端分配权限的具体步骤的流程框图；

图3是数字孪生体内无进入矿山人员虚拟身份时的流程框图；

图4是判断临时权限的流程框图；

图5是权限转换的流程框图；

图6是判断权限转换是否为临时转换的流程框图；

图7是本申请系统实施例一实施方式的结构框图；

图8是本申请系统实施例包含延长临时权限的结构框图；

图9是本申请系统实施例另一实施方式的结构框图。

附图标记说明：101、信息获取模块；102、数字孪生体模块；103、终端；104、识别模块；105、指令接收模块；106、指令发送模块；107、图像获取模块；108、信息发送模块；109、请求发送模块；110、判断模块；111、延长模块。

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1-附图9，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作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。

本申请一实施例公开一种基于数字孪生的矿山地测采信息共享管理方法。参照图1，作为该信息共享管理方法的一实施方式，该方法可以包括S110-S150：

S110，获取矿山信息；

S120，基于矿山信息，构建矿山的数字孪生体，数字孪生体包括权限库和矿山地测采过程所有信息，数字孪生体预先为每个终端分配权限；

S130，识别进入矿山人员佩戴终端的权限；

S140，接收查看指令；

S150，基于查看指令，发送显示指令至数字孪生体，数字孪生体基于显示指令和识别的权限，显示矿山相关信息。

具体地，矿山信息包括矿山场地信息、矿山施工全过程信息等构建数字孪生体所需要的信息。矿山信息可以通过传感器获取，也可以根据施工计划预先建立。数字孪生体是利用“虚拟现实”的方式，构建一个全三维的仿真矿山，它和现实的矿山一模一样，现实世界中的矿山地测采施工在虚拟世界中完全模拟，就像孪生双胞胎一样，简单的说就是将物理实体的世界进行数字化,构建一个物数字孪生信息分析技术，通过 AI 智能计算模型、算法，结合先进的可视化技术，只要模型正确,并拥有了完整的输入信息和环境数据,就可以基本正确地反映物理世界的特性和参数。数字孪生体可以模拟矿山施工的实际工况，包括矿山环境、矿山设备构成、设备运行、运行结果、以及矿山人员等。数字孪生体能够提供数据驱动的实时、精准、匹配矿山施工全流程以及全局优化的决策和控制支持，为矿山信息共享管理提供了极大的便利，奠定了基础。

数字孪生体内包括权限库、矿山施工全流程信息以及矿山人员虚拟身份信息。矿山人员虚拟身份信息是以矿山人员头像+名字+职位等方式显示于数字孪生体内构建的与实际施工部门相符的虚拟施工部门内。终端可以是具有信息查看显示功能的小型显示屏，也可以是类似平板的器件。

参照图2，数字孪生体预先为每个终端分配权限的具体步骤包括S121-S122：

S121，在识别进入矿山人员佩戴终端的权限之前，获取进入矿山范围内人员的实际图像信息；

S122，发送实际图像信息至数字孪生体，数字孪生体根据实际图像信息和虚拟身份信息，确定对应人员的实际身份，并根据该人员的实际身份，分配相关权限至代表该人员的终端。

具体地，矿山入口安装图像采集设备，例如摄像头，在人员进入矿山时，会采集人员的实际图像信息，该实际图像信息被发送至数字孪生体内，数字孪生体将该图像信息与内部虚拟身份信息中的头像进行比对，在匹配后，根据虚拟身份信息，确定该人员的实际身份信息，例如匹配成功的头像在地测部门，且头像关联信息为普通员工，则确认该人员的实际身份信息为地测部门普通员工；而后从权限库中调取地测部门普通员工对应的权限，并分配至代表该人员的终端上，终端显示该人员的名字。

进入矿山后，矿山中设置有终端取放处和权限识别处，在矿山人员进入矿山后，会进入终端取放处，领取代表自己的终端，而后到达权限识别处，通过将终端与安装于权限识别处的信息读取器贴合，信息读取器会自动读取终端内权限，从而进一步确认终端的权限是否与该人员对应的权限相符。确认该终端权限即为该人员对应的权限后，若是想要查看矿山相关信息，则可以通过终端发送查看指令，接收到查看指令后，会发送显示指令至数字孪生体，数字孪生体会显示该矿山相关信息，若该人员是地测部门的普通员工，则显示全矿山的基础信息，并且可以同步显示于终端上。离开矿山时，将终端放回终端取放处。

参照图3，进一步地，若数字孪生体根据实际图像信息和虚拟身份信息，无法确定对应人员的实际身份，则可以执行S210-S240：

S210，发送核验请求；

S220，接收对应人员的实际身份信息；

S230，接收核验通过指令；

S240，发送实际身份信息和核验通过指令至数字孪生体；数字孪生体根据实际身份信息分配相关的临时权限至代表该人员的终端；临时权限在预设时长内有效。

具体地，若无法确定对应人员的实际身份，则说明数字孪生体内并无该人员的虚拟身份信息，不是该矿山相关人员。因此发送核验请求，请求对该人员进行核验，管理人员可以上传该人员的实际身份信息，例如某某公司老板x总，数字孪生体会根据该人员实际身份信息，从权限库中调取相关权限临时分配至代表该人员的终端，该人员在终端取放处领取代表自己的终端。例如，该临时权限表示查看地测与开采部门的全部相关信息。

参照图4，该方法进一步可以包括S310-S340：

S310，判断临时权限的留存时长是否到截止时长；

S320，若是，则发送延长请求；

S330，接收允许延长指令；

S340，基于允许延长指令，按照预设的延长规则延长临时权限的留存时长。

具体地，在分配临时权限后，即对临时权限进行计时，获得临时权限的留存时长；截止时长临近预设时长，在留存时长到达截止时长后，说明即将到达预设时长，临时权限即将失效。延长规则可以是接收一次允许延长指令，则延长临时权限半小时；可以预先进行设定。

参照图5，作为该方法的另一实施方式，该方法可以包括S410-S440：

S410，接收权限转换指令；

S420，基于权限转换指令中的实际身份信息，判断受让者权限是否大于转让者权限；

S430，若是，则发送提示信息；

S440，若否，则发送分配信息至数字孪生体，数字孪生体基于分配信息，分配转让者的权限覆盖受让者的权限。

具体地，在数字孪生体内有虚拟身份信息的人员才能进行权限转换；权限转换指令包括转让者和受让者的实际身份信息，根据各自实际身份信息确定对应的权限，进而对受让者和转让者的权限进行判断。

另外，参照图6，在其他实施方式中，在判断受让者权限是否大于转让者权限之前，还可以执行如下步骤S421-S424：

S421，判断权限转换是否为临时转换；

S422，若否，则发送移除请求；

S423，接收移除请求通过指令；

S424，发送移除指令至数字孪生体，数字孪生体基于移除指令，移除转让者的虚拟身份信息。

具体地，权限转换指令中还包括转换状态信息，若识别到转换状态信息为临时，则判断转让权限为临时转换。若识别到转换状态信息为交接，则发送移除请求，从而使得数字孪生体将转让者的虚拟身份信息移除。

本实施例的实施原理为：

在初步进入矿山后，获取进入矿山范围内人员的实际图像信息，并发送实际图像信息至数字孪生体，数字孪生体根据实际图像信息和虚拟身份信息，确定对应人员的实际身份，并根据该人员的实际身份，分配相关权限至代表该人员的终端；该人员领取终端后，在最终进入矿山时，识别该人员佩戴终端的权限；接收查看指令后，发送显示指令至数字孪生体，数字孪生体基于显示指令和终端权限，显示矿山相关信息。

基于上述方法实施例，本申请第二实施例公开一种基于数字孪生的矿山地测采信息共享管理系统。参照图7，作为该信息共享管理系统的一实施方式，该信息共享管理系统可以包括：

信息获取模块101，用于获取矿山信息；

数字孪生体模块102，基于矿山信息，构建矿山的数字孪生体，数字孪生体包括权限库和矿山地测采过程所有信息，数字孪生体模块102预先为每个终端103分配权限；

终端103，存放于矿山内终端103取放处，用于接收权限并显示人员名字以及显示矿山地测采施工信息；

识别模块104，用于识别进入矿山人员佩戴终端103的权限；

指令接收模块105，用于接收查看指令；

指令发送模块106，基于查看指令，发送显示指令至数字孪生体模块102；数字孪生体模块102基于显示指令和识别的权限，显示矿山相关信息。

具体地，识别模块104可以是信息读取器，在终端103与信息读取器贴合后，自动读取终端103内权限。

参照图8，作为该系统的另一实施方式，该系统还可以包括：

图像获取模块107，用于在识别进入矿山人员佩戴终端103的权限之前，获取进入矿山范围内人员的实际图像信息；

信息发送模块108，用于发送实际图像信息至数字孪生体模块102，数字孪生体模块102根据实际图像信息和虚拟身份信息，确定对应人员的实际身份；数字孪生体模块102根据对应人员的实际身份，分配相关权限至代表对应人员的终端103。

请求发送模块109，用于发送核验请求；

信息获取模块101用于接收对应人员的实际身份信息；

指令接收模块105用于接收核验通过指令；

信息发送模块108用于发送实际身份信息至数字孪生体模块102，指令发送模块106用于发送核验通过指令至数字孪生体模块102，数字孪生体模块102根据实际身份信息分配相关的临时权限至代表该人员的终端103；临时权限在预设时长内有效。

判断模块110，用于判断临时权限的留存时长是否到截止时长；若是，则请求发送模块109发送延长请求；

指令接收模块105用于接收允许延长指令；

延长模块111，基于允许延长指令，按照预设的延长规则延长临时权限的留存时长。

参照图9，作为该系统的另一实施方式，该系统还可以进行如下操作：

指令接收模块105用于接收权限转换指令；

判断模块110基于权限转换指令中的实际身份信息，判断受让者对应权限是否大于转让者权限；若是，则信息发送模块108发送提示信息；若否，则信息发送模块108发送分配信息至数字孪生体模块102，数字孪生体模块102基于分配信息，分配转让者的权限覆盖受让者的权限。

另外，在判断模块110判断受让者对应权限是否大于转让者权限之前，判断模块110还可以判断权限转让是否为临时转换，若否，则请求发送模块109发送移除请求；指令接收模块105接收到移除请求通过指令后，指令发送模块106发送移除指令至数字孪生体模块102，数字孪生体模块102基于移除指令，移除转让者的虚拟身份信息。

本实施例的实施原理为：

在初步进入矿山后，图像获取模块107获取进入矿山范围内人员的实际图像信息，信息发送模块108发送实际图像信息至数字孪生体模块102，数字孪生体模块102根据实际图像信息和虚拟身份信息，确定对应人员的实际身份，并根据该人员的实际身份，分配相关权限至代表该人员的终端103；该人员领取终端103后，在最终进入矿山时，识别模块104识别该人员佩戴终端103的权限；指令接收模块105接收查看指令后，指令发送模块106发送显示指令至数字孪生体模块102，数字孪生体模块102基于显示指令和终端103权限，显示矿山相关信息。

本申请第三实施例还提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是电脑、智能手机等客户端，上述系统内置于该设备上，该设备可以包括：存储器和处理器；

存储器用于存储上述基于数字孪生的矿山地测采信息共享管理程序；

处理器用于执行存储器上存储的程序，以实现上述基于数字孪生的矿山地测采信息共享管理方法的步骤。

其中，存储器可以通过通信总线与处理器通信连接，通信总线，可以为地址总线、数据总线、控制总线等。

另外，存储器可以包括随机存取存储器(RAM)，也可以包括非易失性存储器(NVM)，例如至少一个磁盘存储器。

并且处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(CPU)、网络处理器(NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)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。

本申请第四实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述基于数字孪生的矿山地测采信息共享管理方法的计算机程序。

计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。其中，可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘)等。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依次限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。