论文介绍了三维场景优化、碰撞检测、人员定位等关键技术，给出解决方案。针对传统的人员定位系统的不足，设计并实现了基于WiFi的三维空间人员定位算法。结合目标系统具体特征，遵循一定的选取原则，描述了三维建模工具、三维图形引擎、程序设计语言以及数据库等各种开发工具的选取依据。描述了矿区基础模型建立过程中应遵循的原则，并叙述了建筑、植被、巷道、人物以及机器设备等模型等各类模型的建模方法。研究了海量数据中的LOD、动态加载等场景优化技术。最后基于Unity3d三维引擎平台，利用C#开发语言，实现了系统的

针对现有的台帐式矿山设备管理系统存在人为因素影响大、过维修或欠维修状况明显、无法及时了解运行设备状态等问题,提出了一种基于矿山物联网的设备动态管理系统的设计方案。该系统在原有台帐式设备管理系统的基础上增加了设备运行状况的分析处理功能,实现了矿山设备的动态管理;基于矿山物联网的开放式架构,只需在感知层接入相应的传感器即可在应用平台上获得数据;采用LabVIEW软件实现数据采集与处理,采用Silverlight技术实现信息发布,增强了系统的友好性及易用性。

针对煤矿现有台账式设备管理系统存在人为因素影响过大、设备存在欠维修或者过度维修、不能及时掌握所有设备状态的问题,提出了一种基于"互联网+"的煤矿设备动态管理系统设计方案。该系统方案在原有台账式设备管理系统的基础上,通过增加现有矿井设备动态运行信息的分析处理,实现对煤矿设备的动态管理;该系统采用"互联网+"的开放式架构,建立在矿山物联网平台上,通过在感知层增加相应的传感器获得设备的动态数据;采用组态软件InTouch实现设备数据的采集与处理,增强了系统的易用性。

运用组态软件建立友好界面监视系统,为矿山井上井下的信息交互提供了参考。设计中将RS-485网络通过MOXA-De311串口设备联网服务器进行网络协议转换,成为EtherNet(工业以太网),也就是所谓的数据层到应用层的转换,在应用层运用组态软件将数据处理成所需要的动态显示。光纤的运用提高了数据的可靠性,隔爆型信号箱满足了矿山本质安全的要求。该设计考虑了矿山井下变电所的重要性、网络环境、安全方式、矿山生产的即时监控,使企业生产计划可以很好地根据实际情况进行调整,让井下生产与管理从单向汇报,或者单向