煤炭科学技术矿山工程软件SurpacVision在煤矿中的应用陈佩佩\叶勇\张守仁2（1.煤炭科学研宄总院，北京100013；2中联煤层气有限责任公司，北京100011）进行了介绍，并将Surpac Vision与普通GIS软件相对比，分析了SurpacVision软件功能的专业性和针对性。在此基础上，结合煤矿开采的主要步骤，综合论证了这套软件系统在我国煤矿中的推广应用前景。
Vision是由澳大利亚SSI公司开发的Surpac系列大型软件系统的最新版本，最早应用于矿山工程，由于软件功能强大，特点突出，扩充性好，后逐渐拓展到冶金、水电、煤炭等领域，目前在91个国家有3500余个授权用户。
Vision是一个大型软件平台，软件系统采用模块化集成。系统可控制项目运行周期的每一个阶段且保持各级数据库结构及数据的连续性、安全性。从项目初期的经济技术评估、前期勘探中数据的采集与分析、地面与地下结构的设计、施工管理与施工安全监测、工程运行计划与日常报表直至项目完成后的环境保护等，SurpacVision以其独创的数据库技术、功能强大的三维可视化图形工具、最新的网络技术以及基于JAVA的图形用户界面等特点服务于资源开发项目的每一个环节。Surpac Vision包含数十个可选的功能模块，涵盖一般资源项目的各个环节。主要有：软件体系结构模块、JAVA程序模块、钻孔数据库管理模块、图形用户界面模块、宏功能模块、绘图及可视化仿真模块、测量模块、地质统计学模块、矿产等级控制模块、结构设计模块等。
1软件特点介绍1.1独特的客户服务器体系结构服务器上，而图形用户界面、绘图及三维图形显示系统则驻留在客户端。这一技术更好地利用了网络（指项目局域网）资源，将复杂的数据处理和数据库管理任务置于性能更好、计算速度更快的服务器，计算结果的图形显示则由客户终端完成。
1.2米用最新的Intranet技术和Internet浏览术基于JAVA语言的软件平台，局域网内每一个用户可以相互访问、交流，也可以进行“多对一”
的访问，这就使得远程技术咨询或技术援助成为可能。技术人员、管理人员的这种适时快捷的交流，会极大地提高工作效率。
Vision利用了网络最新技术同时结合本身体系结构特点，其意义在于：它为多用户铺就了一条从不同地点通过Internet或Intranet访问单个用户的通道，这将有效地促进技术交流合作，特别是当终端用户需要外地技术专家的协助时，尤其如此。
1.3数据共享与数据安全许多矿山选择使用Surpac系统，一个主要原因是该系统可以由系统分析人员参照技术规范定制标准化样式的数据库，从而提高采矿场内的工作效率，比如数据共享更加流畅，中央数据库的集成，全套建模和设计工具的使用更加方便，因为在项目周期的每一阶段、在企业内部的不同部门，均采用统一的数据格式。Surpac Vision的这种独特技术的SurpacVision的客户服务器体系结构，将软件系统的核心模块如数据处理、中央数据库等驻留在优点在于：使数据共享，无须格式转换，更加顺煤炭科学技术畅、利于数据库分级授权，确保数据安全。
1.4交互式的图形用户界面SurpacVision具有良好的全Windows风格用户界面。具有下拉式菜单、弹出式工具拦、数据拖放功能、数据库直接访问等特点。
+语言编写，用户界面则采用JAVA和TCL语言。用JAVA语言编写的用户界面具有最好的网络文件浏览器特征（本地驱动器和网络驱动器）。TCL语言以易学易用著称，用户可以添加功能菜单和工具栏，菜单结构和界面样式可以依用户习惯修改定制。缺省安装的用户界面简单易学，容易熟悉。在线帮助功能方便灵活。
1.5简单易用可编译的宏语言功能一整套复杂的宏语言，构成了Surpac系统的支柱和基石。通过界面工具条可以实现宏记录、宏播放等操作；激活宏将记录用户的所有操作指令，并可以文本方式编辑和重组指令序列以提高功效；运用TCL脚本语言开发的宏工具，可以生成满足用户专门需求的功能模块；Surpac将这些功能模块轻松地整合到用户界面的菜单体系中方便调用。
1.6强大的绘图及三维图形可视化仿真技术SurpacVision拥有功能强大的图形绘制显示模块；将工程设计、模型建立、数据库建构等完全图形化。包括了一整套三维立体的和块体的建模工具。通过激活自动绘图功能可以任意地在图形中创建图形，这种功能允许用户从有效的标题块中进行选择，并确定尺寸和栅格，图形可以三维方式产生，也可以从旋转的二维图形中得到。通过按住鼠标按钮并在屏拖动，就可以将图形在空间和平面上旋转，三维格栅和坐标轴也随之转动，用户可以直观地感知了解图形变化的方向。
三维图形可视化仿真技术是SupacVision系统最具吸引力的功能。灯光投影技术、数据插值拟合技术、单元剖分和消隐技术等，让用户以最佳效果来观察由于数据分个的差异模型内外的变化趋势。1.7测量软件包地面地形地物测量、地下开挖及结构控制测量、施工及运行监测等，SurpacVision系统利用测量数据库存储和管理这些数据。测量数据库支持多种数据输入方式，与本系统其它数据库一样，测量数据库支持开放式数据库连接（ODBC）。不同专库，并可根据授权级别对关联数据库进行数据处理或编辑、修改、添加等。
另外，还有可用来计算矿藏量、开挖方量和矿产品位等级的地质统计学（Geostatistics）模块；可用于一般地下结构和环形结构的设计模块等。
理、分析和描述整个或部分地球表面（包括大气层）的与空间和地理分布有关的数据的空间信息系统11.GIS的基本功能可以概括为：分析：检验数据，产生新数据，即产生信息；数据的管理；幕显示。
具有通用GIS软件的基本功能，可以采集、存储、管理、分析和描述三维空间数据信息，而且还拥有许多针对矿山开采设计的实用性强的特殊功能，如钻孔和炮眼设计、矿坑设计、地下开采设计等功能模块。这些功能模块都是根据实际用户的需要，结合专业特点设计的，在矿山开采和工程设计中发挥更大的作用，更加易于为专业人士所接受。SSI公司将SurpacVision定位为矿山工程软件，而不是通用GIS软件，就是基于专业人士的需要而设计的。最新的用户调查表明，SurpacVision的用户主要是工程师、地质学家和测量专家，三者比例大致相当。
3 SurpacVision在煤矿开采中的应用31勘探普查在煤田的勘探普查过程中具有重要作用。它是勘探资料存储、处理的重要工具，为查清勘探区构造、水文地质条件和煤层赋存情况提供方便。SurpacVision方便快捷的绘图和可视化模块，使用户可以及时输入、输出、编辑、管理各种图形资料，建立自己的图形库，生成各种数据的二维剖面图、平面图、等值线图，形成勘探区的地形、构业的工程技术人员可以直接连接到这些基本数据造、水文地质和煤层的数字地形模型（DTM）和煤炭科学技术实体模型。SurpacVision的三维模型是真正的三维的三角平面，可以对隐藏面和光源做出反应，进行三维漫游、旋转，直观明确的显示各地质体之间的空间关系，强用户对数据的理解。SurpacVision还具有一些基本的统计功能，包括标准的偏差法、歪度和峰度计算，可以生成XY分散图、柱状图、累计频率图和日志数据转换图等一系列图件。
SurpacVision钻孔数据库管理模块专为管理钻孔资料设计，支持开放式数据库连接，可以建立或打开包括ISAM，ISAMSQL，顶FORMIX，ORACLE，PARADOX，DBASEIV在内的这些格式的数据库；以统一格式对钻孔资料进行一系列的数据管理，将钻孔资料与勘探区的地形、构造、水文地质、煤层模型相结合，提取数据，立体显示。SurpacVision以标准的报告格式反映数据库的总体情况和所有的或者所选的钻孔的平面情况，形成钻孔日志。
32矿井开采设计矿井开采设计阶段是关系到煤矿发展的重要阶段，它需要有大量的实地资料为依据。Surpac Vision提供了大量丰富的实测资料和清晰明确的三维地质模型，为进行井田划分、矿井储量计算、生产能力和服务年限的设计以及井筒位置和类型的选择提供依据。矿井巷道分布的立体模型与地质模型结合，真实准确地反映煤矿整体形态和分布特征。
建立研究区的块模型，将研究区划分为一定尺寸的单元体，分别存储属性数据，以栅格数据形式对研究区进行三维空间分析。在有了各种岩性和试验数据后，可用输入质心的方法从数据库和图形文件中提取数据，给各单元赋以属性数据，采用大量的估算方法如赋值法、相反距离法和通用的克里克法，使等级的估算由传统变得先进，并进行煤层储量计算以及灰分、含水量和瓦斯含量的计算。
能全面的井巷分布设计功能模块。通过井巷分布设计功能模块，用户可以确定巷道分布位置、倾角、转角和巷道剖面形态，形成三维立体图形，结合煤层形态、地表形态，形成三维可视化图形，如所示，为煤矿开采设计和管理提供方便。
33生产管理矿生产管理人员从纷繁复杂的矿图和报表中解脱出煤矿巷道分布与煤层关系sion，管理人员可以随时进行图形和报表的查询和修改，大大减少了进行资料整理的时间，使资料的收集整理与生产同步，并且以规范统一的格式和标准的机器输出提高了图件和报表的质量，形成矿井生产的日志报告。Plotting模块是SurpacVision中的重要模块，它对图形文件和报表进行打印输出。本着所见即所得的原则，SurpacVision允许用户选择常见的标题块图，设定绘图的屏幕的区域，提供比例尺，选择图形文件和报表的输出范围快速绘图；同时，还可以生成图形化的阴影，进行彩色填充，画上用户定义的标志，让用户方便地进行图形输出工作。
4结论数据库技术、功能强大的三维可视化图形工具、最新的网络技术以及基于JAVA的图形用户界面等特点服务于矿山工程开发项目的每一环节，应该在有关行业迅速普及推广。
针对煤矿勘探、设计和生产各个环节，设计了细致、强大的专业功能模块，在我国煤矿生产企业具有广泛的应用前景。
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