协调的智能建模器的制造方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001 ]本发明总体上涉及计算机程序和系统领域，并且具体地来说，涉及计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)、建模、地质矿井规划(GMP)、以及仿真领域。
[0002]GMP系统提供对地质和自然资源的建模、设计以及仿真。GMP系统使用点、边和/或线并且在某些情况下利用面来提供对数据对象及其属性的表示。另外，GMP程序可以使用用于存储空间和属性信息以及体积空间数据模型(例如，基于体素(voxel)的块模型)的关系数据库。
[0003]可以使用GMP系统和GMP生成的模型来执行对真实世界对象和系统的仿真。例如，可以利用GMP系统和模型来仿真地下采矿方法，包括分层空场采矿法和分层崩落采矿法，在
http: //www.ct.ufrgs.br/laprom/Underground%20Mining%20Methods.pdf 处对其进行了进一步的描述，通过引用的方式将其内容并入本文。现有的仿真系统通常依赖于单个用户的输入。因此，在其中存在若干个角色的事件中，每个角色执行他或她自己的仿真。在采矿操作中存在各种角色和责任，因此，会执行不同的仿真，在h t t P:/ /rockmechanics.curt in.edu.au/local/docs/StopePerformanceVillaescusa04.pdf 处对其中的一些进行了描述，通过引用的方式将其内容并入本文。采矿仿真是更加复杂的，这是因为各种角色之间通常存在对矿井和矿床的多种表示和理解。进一步，对于矿井和矿床，对矿井和矿床的范围、容量和几何结构的测量可能受到经济和时间因素的制约。此外，由于多个角色，而并不存在单个地点(在矿井、办公室或者计算机存储中)用来表示组合的理解。这些独立的仿真未能提供对采矿工程的准确仿真，这是因为没有角色具有完整的理解。这可能导致仿真未能考虑矿石损失和稀释的作用，并且这对采矿工程具有重要的经济作用。在https://www.minewik1.0rg/index.php/Economic_Effect_of_Ore_Loss_and_Rock_Dilut1n中进一步地描述了这些经济作用，通过引用的方式将其内容并入本文。
【发明内容】
[0004]因此，本发明的实施例提供了用于对提出的地质体积进行建模的改进的方法和系统。通过针对开采的质量和等级来表达的置信度区间的方式，实施例提供了表示各种角色的组合的理解以及建立采矿置信度的统一表达的方法。进一步，实施例提供了检验开采的置信度中的贡献因素中的每个因素的贡献的方法。实施例可以应用来自专家系统的原理(具体地来说，数据融合、推理、证据分析、预测建模、广义线性模型以及3D空间建模)，以仿真地下和露天采矿。此外，实施例可以被用在自然资源管理领域中，例如，以对沉积物品质和污染建模。
[0005]本发明的实施例针对一种用于对提出的地质体积进行建模的计算机实现的方法。这样的实施例包括数字地创建地质体积的三维(3D)模型，所述地质体积的三维模型包括一个或多个变量，所述变量中的每个变量是将要被开采的体积中的一个或多个子体积的分析置信度中的数学因素。方法通过定义针对一个或多个变量中的每个变量的标准化值以及使用标准化值数学上地确定一个或多个子体积的分析置信度来继续。方法通过自动地更新模型以包括所确定的、一个或多个子体积的分析置信度以及在输出上生成所更新的模型来结束。
[0006]在本发明的实施例中，地质体积的模型可以表示采矿场或者露天阶梯。方法的另一个实施例进一步包括将相应的标准分配给一个或多个变量中的每个变量，其中所述相应的标准表达对应的一个或多个变量对分析置信度的影响。更进一步，实施例可以包括将相应的权重分配给标准化值。权重指示各个相应的标准化值对分析置信度的作用。
[0007]根据实施例，使用Dempster-Shafer(登普斯特.谢弗(D-S))信任理论、贝叶斯概率方法、证据权重方法以及模糊逻辑方法中的至少一项来确定分析置信度。另一个实施例进一步包括使用所勘测的空间偏差和解释性的变量来检验一个或多个变量的贡献。所述检验得到描述一个或多个变量的解释性的潜力的数学模型。根据这样的实施例，方法可以进一步包括将数学模型与所更新的模型结合，以便准许对针对式样、聚类、规则性以及随机性的偏差进行可视化的解释。又一个实施例以指示所确定的、一个或多个子体积的分析置信度的方式来可视化地渲染所更新的模型。根据方法的实施例，变量由规划工程师、岩土工程师、以及地质学家中的至少一者来提供。根据又一个实施例，分析置信度是采矿置信度和矿石品质置信度中的至少一项。在这样的实施例中，采矿置信度指示子体积是否将要被开采，并且矿石品质置信度指示子体积的特性(例如，纯度或者污染等级)。
[0008]本发明的替代实施例针对一种用于对提出的地质体积建模的基于计算机的系统。根据实施例，系统包括可由一个或多个处理器执行的并且被配置为创建地质体积的3D模型的模型模块，所述地质体积的3D模型包括一个或多个变量，所述变量中的每个变量是一个或多个子体积的分析置信度中的数学因素。在这样的实施例中，模型模块通信地耦合到数据融合模块，所述数据融合模块被配置为定义针对一个或多个变量中的每个变量的标准化值。进一步，系统包括推理模块，所述推理模块被配置为使用标准化值自动地数学上地确定一个或多个子体积的分析置信度，对数据融合模块作出响应。另外，系统包括更新模块，所述更新模块操作地耦合在模型模块和推理模块之间，并且被配置为自动地更新模型，以包括所确定的、一个或多个子体积的分析置信度，以及在输出上生成所更新的模型。
[0009]在系统的又一个实施例中，模型模块被进一步配置为将相应的标准分配给一个或多个变量中的每个变量，所述标准表达对应的一个或多个变量对分析置信度的影响。根据另一个实施例，模型模块被进一步配置为将相应的权重分配给标准化值，其中，所述权重指示各个相应的标准化值对分析置信度具有的作用。
[00?0]根据系统的实施例，推理模块被配置为使用Dempster-Shafer信任理论、贝叶斯概率方法、证据权重方法以及模糊逻辑方法中的至少一项来确定分析置信度。系统的实施例进一步包括检验模块，所述检验模块被配置为使用所勘测的空间偏差和解释性的变量来检验一个或多个变量的解释性的潜力。由检验模块执行的检验可以得到描述一个或多个变量的解释性的潜力的数学模型。
[0011]在另一个实施例中，由检验模块所确定的数学模型与由更新模块生成的所更新的模型结合，以便准许经由操作地耦合到系统的显示设备对针对式样、聚类、规则性以及随机性的偏差进行可视化的解释。系统可以被进一步配置为以指示所确定的、一个或多个子体积的分析置信度的方式来可视化地渲染所更新的模型。在系统的实施例中，变量由规划工程师、岩土技术工程师以及地质学家中的至少一者来提供。
[0012]本发明的另一个实施例针对用于对体积建模的云计算实施方式。这样的实施例针对由跨越网络与一个或多个客户端相通信的服务器来执行的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机可读介质。计算机可读介质包括程序指令，当所述程序指令由处理器执行时，使得所述处理器数字地创建地质体积的三维模型，所述模型包括一个或多个变量，所述变量中的每个变量是体积中的一个或多个子体积的分析置信度中的数学因素。指令还使得处理器定义针对一个或多个变量中的每个变量的标准化值，使用标准化值自动地数学上地确定一个或多个子体积的分析置信度，以及更新模型，以包括所确定的、一个或多个子体积的分析置信度。该更新是由处理器自动地进行的，并且处理器在输出上生成所更新的模型。
【附图说明】
[0013]本专利或申请文件包含至少一幅以彩色来执行的附图。在请求和支付必要的费用时，专利局将提供具有彩色附图的本专利或者专利申请公开本的副本。
[0014]如在附图中示出的，根据下文对发明的示例实施例的更加具体的描述，上述内容将是明显的，在所述附图中，贯穿不同的视图，相似的附图标记指代相似的部分。附图没有必要是按比例的，相反，重点被放在说明本发明的实施例上。
[0015]图1是用于实现实施例的系统的高层次的框图。
[0016]图2是根据实施例的系统和其中的数据流的简化框图。
[0017]图3是根据本发明的原理的用于对地质体积建模的方法的流程图。
[0018]图4示出了根据实施例在输出处生成的3D模型。
[0019]图5是根据实施例产生的示例报告。
[0020]图6描绘了在本发明的实施例中可以使用的地质体积的3D模型。
[0021]图7描绘了在本发明的实施例中可以使用的具有爆破孔设计的地质体积的3D模型。
[0022]图8连同地质断层一起示出了图7中的3D模型。
[0023]图9是可以在本发明的实施例中利用的具有断层的地质体积的高分辨率的3D模型的示图。
[0024]图10描绘了具有地质断层和爆破孔的地质体积的横截面。
[0025]图11使用颜色标尺描绘了地质体积中从爆破孔到各种点的距离。
[0026]图12使用颜色标尺描绘了地质体积中从地质断层到点的距离。
[0027]图13示出了可以由实施例确定的协调的变量，到爆破孔的距离。
[0028]图14示出了可以在实施例中确定的协调的变量，到断