栾川龙宇钼业有限公司代启安获国家专利权
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龙图腾网获悉栾川龙宇钼业有限公司申请的专利矿用安全距离预警装置的优化布置方法和电子设备获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120317454B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-19发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510795642.3,技术领域涉及:G06Q10/04;该发明授权矿用安全距离预警装置的优化布置方法和电子设备是由代启安;李思义;李家东;陈湘根;葛虎胜;刘峰;卢平山;郭国;宫福会;陈安锋设计研发完成,并于2025-06-16向国家知识产权局提交的专利申请。
本矿用安全距离预警装置的优化布置方法和电子设备在说明书摘要公布了:本申请公开了一种矿用安全距离预警装置的优化布置方法和电子设备。该方法包括:针对栅格模型中的每一像素点,若第一调整高程值满足第一设定条件,则生成第一像素点集合;针对第一像素点集合中的每一第一像素点,若第二像素点集合满足第二设定条件,则生成盲区集合;针对盲区集合中的每一盲区像素点,确定可消除盲区像素点集合;基于决策变量逻辑性约束条件、固定基站盲区的消除约束条件、盲区全面覆盖约束条件、安装位置约束条件和目标函数,构建矿用安全距离预警装置优化布置数学模型;求解矿用安全距离预警装置优化布置数学模型。如此,在避开不具备安装条件地点的同时,保障矿山安全距离预警系统无盲区且使固定基站数量最小化,控制建设成本。
本发明授权矿用安全距离预警装置的优化布置方法和电子设备在权利要求书中公布了:1.一种矿用安全距离预警装置的优化布置方法,其特征在于,所述方法包括: 将矿山开采现状三维模型转换为栅格模型,所述栅格模型包括多个像素点和各像素点对应的原始高程值;针对所述栅格模型中的每一像素点,基于设定安装高度调整所述像素点的原始高程值,生成第一调整高程值;若所述第一调整高程值满足第一设定条件,则确定所述像素点为安全距离预警范围内的第一像素点,并基于各所述第一像素点,生成第一像素点集合,所述第一设定条件包括安全空间距离预警条件和安全垂直距离预警条件; 针对所述第一像素点集合中的每一第一像素点,以所述第一像素点的空间坐标为圆心,以安全预警距离阈值为半径构建第一圆形覆盖区域,并获取第二像素点集合;若所述第二像素点集合满足第二设定条件,则确定所述第一像素点为安全距离预警盲区范围内的盲区像素点;基于各所述盲区像素点,生成盲区集合,所述第二像素点集合由所述第一像素点集合中位于所述第一圆形覆盖区域的各第一像素点组成,所述第二设定条件包括岩体遮挡条件或者坡度限制条件; 针对所述盲区集合中的每一盲区像素点,以所述盲区像素点的空间坐标为圆心,以安全预警距离阈值为半径构建第二圆形覆盖区域,并确定第三像素点集合;基于所述第三像素点集合,确定所述第一像素点集合中满足第三设定条件或者第四设定条件的第一像素点的空间坐标数据为可消除所述盲区像素点的目标固定基站的空间坐标数据,并确定各所述目标固定基站的可消除盲区像素点集合;所述第三像素点集合由所述盲区像素点集合中位于所述第二圆形覆盖区域内的各盲区像素点组成;所述第三设定条件为判断第一像素点的信号能否无遮挡地直接到达盲区像素点,且所述盲区像素点能否无遮挡地接收第三像素点作为中继节点发送的信号中继覆盖条件,所述第四设定条件判断第一像素点的信号能否无遮挡地直接到达盲区像素点,且所述第一像素点的信号能否无遮挡地直接覆盖第三像素点的信号直接覆盖条件; 基于表征第一像素点是否作为固定基站的安装基站的第一决策变量,构建以最小化固定基站数量为目标的目标函数;并基于决策变量逻辑性约束条件、固定基站盲区的消除约束条件、盲区全面覆盖约束条件、安装位置约束条件和所述目标函数,构建矿用安全距离预警装置优化布置数学模型; 其中,所述决策变量逻辑性约束条件基于所述第一决策变量、表征第一像素点是否安装固定基站,且所述第一像素点处的盲区是否消除的第二决策变量、所述第一像素点集合和所述盲区集合构建,所述消除约束条件基于所述第一决策变量、所述第二决策变量、所述盲区集合和可消除盲区像素点集合构建;所述盲区全面覆盖约束条件基于所述第二决策变量和所述盲区集合构建;所述安装位置约束条件基于所述第一决策变量和不具备安装矿用安全距离预警装置的位置的像素点集合构建; 求解所述矿用安全距离预警装置优化布置数学模型,确定矿山的固定基站的安装位置数据和所述矿山的固定基站的最小化数量; 基于所述矿山的固定基站的安装位置数据和所述矿山的固定基站的最小化数量,布置各所述固定基站; 其中,所述第三设定条件包括: 所述第一像素点集合的第一像素点与所述盲区集合中的盲区像素点之间的距离小于安全预警距离阈值,所述第一像素点的第二调整高程值与所述盲区像素点的第四调整高程值构成的第一线段的坡度小于矿山道路的最大坡度阈值,且所述第一线段与所述矿山开采现状三维模型不存在交点; 以及所述第三像素点集合中的所述第三像素点的第五调整高程值与所述盲区集合中的盲区像素点的第四调整高程值构成的第二线段坡度小于矿山道路的最大坡度阈值,且所述第二线段与所述矿山开采现状三维模型不存在交点; 其中,所述第二调整高程值基于设定安装高度调整所述第一像素点的原始高程值生成,所述第四调整高程值基于设定安装高度调整所述盲区像素点的原始高程值生成,所述第五调整高程值基于设定安装高度调整所述第三像素点的原始高程值生成; 所述第四设定条件包括: 所述第一像素点集合的第一像素点与所述盲区集合中的盲区像素点之间的距离小于安全预警距离阈值,所述第一像素点的第二调整高程值与所述盲区像素点的第四调整高程值构成的第一线段的坡度小于矿山道路的最大坡度阈值,且所述第一线段与所述矿山开采现状三维模型不存在交点; 以及所述第一像素点集合的第一像素点的第二调整高程值与所述第三像素点集合中的第三像素点的第五调整高程值构成的第三线段的坡度小于所述矿山道路的最大坡度阈值,且所述第三线段与所述矿山开采现状三维模型不存在交点; 其中,所述第二调整高程值基于设定安装高度调整所述第一像素点的原始高程值生成,所述第四调整高程值基于设定安装高度调整所述盲区像素点的原始高程值生成,所述第五调整高程值基于设定安装高度调整所述第三像素点的原始高程值生成; 所述第一决策变量为: ; 所述第二决策变量为: ; 其中,为第一决策变量,为第一像素点的空间坐标数据,为第二决策变量,i为第一像素点的行号,j为第一像素点的列号索引,i’为盲区像素点的行号索引,j’为盲区像素点的列号索引; 所述目标函数为: Min; 其中,为第一决策变量,i为第一像素点的行号索引,j为第一像素点的列号索引; 所述决策变量逻辑性约束条件为: ; ; 所述固定基站盲区的消除约束条件为: ; 其中,为第一决策变量,为第二决策变量,为第一像素点集合的第一像素点的空间坐标数据,A为盲区集合,B为第一像素点集合,为盲区集合中的盲区像素点的空间坐标,为可消除盲区像素点集合,i为第一像素点的行号,j为第一像素点的列号索引,i’为盲区像素点的行号索引,j’为盲区像素点的列号索引; 所述盲区全面覆盖约束条件为: ; 所述安装位置约束条件为: ; 其中,为第一决策变量,为第二决策变量,为第一像素点的空间坐标数据,为盲区集合中的盲区像素点的空间坐标,A为盲区集合,B为第一像素点集合,C为不具备安装矿用安全距离预警装置的位置的像素点集合,i为第一像素点的行号,j为第一像素点的列号索引,i’为盲区像素点的行号索引,j’为盲区像素点的列号索引。
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