一种基于AR的采煤机可视化监测方法

一种基于ar的采煤机可视化监测方法
技术领域
1.本发明涉及煤矿开采技术领域，特别是指一种基于ar的采煤机可视化监测方法。


背景技术：

2.煤炭的开采环境复杂、危险，煤炭综合机械化开采的研发目标是少人化、无人化，因此信息化、数字化和智能化将是煤矿综采发展的主要方向。采煤机作为综合机械化开采的重要装备，承担着割煤和装煤的关键任务，其开机率和可靠性直接影响煤矿的开采效率和经济效益，这要求采煤机具有高可靠性。采煤机的可靠性不仅依赖于它的产品质量，还取决于其运行过程中是否得到正确的操作和维护，操控者必须实时监测其运行数据，随时调整设备的运行参数，使其处在最优工况，提高运行效率并延长使用寿命。传统采煤机监控系统处于顺槽或者地面调度指挥中心，以监控采煤机运行参数和运行环境。
3.采煤机开采环境数据监测采用视频监测模式，即在综采工作面液压支架上固定间隔设置多台摄像机，对采煤机周边生产现场环境进行视频采集，然后传输至控制中心，随着采煤机的推进，监控系统需不停切换监控摄像机以实现跟机监测，采煤机的运行监测数据和几何姿态采用2d显示器呈现。
4.采煤机监测数据包含3d物理数据(采煤机位置、几何姿态数据和相对煤壁位置数据等)和2d抽象数据(运行数据、监控视频等)。在传统采煤机监测系统中，3d物理图形数据经多次投影变换转化为2d图形与2d抽象数据并列显示，监控人员需在大脑中实时将2d图形反向变换为3d物理图形数据后与2d抽象数据关联，从而导致监控人员思维负担重、数据关联容易混乱等问题，进而造成决策缓慢甚至误判。因此利用增强现实和数据可视化技术开展基于3d空间显示、多种类数据融合的可视化监测系统研究急迫而必要。
5.煤矿自动化开采技术的发展方向是少人化、数字化和智能化，主流的综采工作面系统采用设备自动生产、操作人员远程干预模式。采煤机是综采工作面的重要装备，监控人员需实时观察其运行状态、开采工艺参数和周边开采环境。现有采煤机远程监控系统采用多台平面显示器并列呈现监控数据，主要存在以下问题：
6.1)采煤机几何位姿数据不直观
7.现有采煤机监测系统有2d监测系统和基于vr的透明工作面系统两种，均存在采煤机几何位姿数据呈现不直观问题。
8.2d监测系统将采煤机的3d几何图形数据投影变换为固定视角的2d投影图形，以多显示屏分屏呈现，监测人员只能从几个固定视角观察采煤机的位姿，显示效果不直观。
9.透明工作面系统基于物联网、vr和数字孪生技术开发，构建综采工作面三机的3d虚拟模型，在计算机营造的3d空间内重现综采工作面，以多台2d显示器分屏呈现监测数据。透明工作面系统的优点是监测人员可以从任意视角观察采煤机的几何位姿及开采环境数据。缺点是由于采用2d显示器作为显示输出设备，采煤机的3d几何图形数据只能投影变换为2d图形在显示器上呈现，并且在2d显示空间难以操控3d模型。
10.2)监控视频与采煤机几何位姿数据时空不关联
11.传统采煤机开采环境监测系统由摄像机、传输网络、视频处理和数据存储组成，如图1所示。摄像机安装液压支架顶梁下，每隔数架布置1台。监测系统根据采煤机所处位置，启动与之对应的摄像机，随着采煤机的移动，自动切换摄像机，实现对采煤机采煤全程不间断跟踪监测。采煤机往复采煤过程中，通过轮换固定机位摄像机得到的采煤机监控视频不连续，且监控视频多为倾斜角度拍摄，监控视频画面经过投影变化，存在一定的变形；监控视频画面与采煤机3d虚拟模型的几何位姿在空间位置和尺寸大小上不匹配，不能时空一致的呈现采煤机开采场景。所以监控人员难以直观判断采煤机的工作状态及其周边生产环境是否满足安全生产需求。
12.3)采煤机3d模型与2d监测数据关联困难
13.传统采煤机可视化监控系统采用多个2d平面显示器分屏呈现监控数据，3d虚拟模型需投影变换为2d图像与2d监测数据并列显示。采煤机3d几何模型经正向、反向投影变换后与2d监测数据关联困难，难以实现抽象元数据与其代表设备对象在3d空间上的直接关联，从而导致监控人员思维负担重、数据关联混乱等问题，造成决策缓慢甚至误判。
14.采煤机外部开采环境数据主要是采煤机周边煤壁及设备的监控视频，传统工作面开采环境监测方案如图1所示，随着采煤机不间断往复采煤，通过轮换启动固定机位摄像机得到采煤机附近监控视频，该监控视频不连续，并且与采煤机的几何形体、大小及几何位姿数据在空间不匹配，无法与采煤机3d物理图形数据和抽象监控数据关联，监控数据的直观性差，信息获取效率低。


技术实现要素：

15.针对上述背景技术中的不足，本发明提出了一种基于ar的采煤机可视化监测方法，以监测数据为研究对象，借助ar和可视化技术，解决了传统采煤机监测系统中3d几何数据投影变换后与2d抽象数据关联困难，难以实现元数据与其对应3d对象跨时空关联等问题，提高了监测人员对监测数据认知的效率，确保决策及时、可靠。
16.本发明的技术方案是这样实现的：
17.一种基于ar的采煤机可视化监测方法，其步骤如下：
18.步骤一：在采煤机上设置机载摄像机和机载传感器，利用机载摄像机对被监控工作区煤壁进行连续拍摄，获取视频监控数据；利用机载传感器获取设备几何位姿和工作数据；将连续监控视频数据、设备几何位姿和运行数据传输至综采工作面监控系统；
19.步骤二：使用ar设备在现实环境中可视化呈现3d采煤机虚拟模型，包括采煤机、刮板机和被监测煤壁；
20.步骤三：从综采工作面监控系统中获取监测数据，驱动ar设备可视化呈现的3d采煤机虚拟模型，其中，监控视频通过处理后投射在虚拟煤壁对象上；采煤机与被监测煤壁的距离数据驱动虚拟煤壁的位置；采煤机位置数据驱动刮板输送机模型；采煤机姿态、几何姿态和警告信息驱动采煤机模型；
21.步骤四：采煤机设备属性数据及运行数据显示在触控显示器上，并通过网络与ar设备呈现的3d采煤机虚拟模型进行关联；
22.步骤五：借助ar技术，并将连续监测视频数据和运行数据与3d采煤机虚拟模型在时间和空间上完美融合，3d采煤机虚拟模型的姿态和监测视频中的采煤机姿态完全一致，
在现实空间中实时直观的再现井下采煤场景。
23.所述视频监控数据包括嵌入式抽象数据，嵌入式抽象数据包括采煤机姿态数据、几何姿态数据、关键部件警告数据、开采区位置数据、开采区域监控视频数据和采煤机位置数据；采煤机姿态数据、几何姿态数据、关键部件警告数据、开采区位置数据、开采区域监控数据和采煤机位置数据均嵌入并驱动3d采煤机监测虚拟模型。
24.所述设备几何位姿和工作数据均为关联式抽象数据，设备几何位姿和工作数据均与3d采煤机监测虚拟模型相关联。
25.所述3d采煤机监测虚拟模型包括采煤机位置虚拟模型、被监控煤壁虚拟模型和采煤机虚拟模型；采煤机位置数据嵌入采煤机位置虚拟模型中；开采区位置数据和开采区域监控视频数据均嵌入被监控煤壁虚拟模型中；采煤机姿态数据、几何姿态数据和关键部件警告数据均嵌入采煤机虚拟模型中；采煤机虚拟模型分别与设备几何位姿和工作数据相关联；其中，采煤机位置虚拟模型为刮板机模型。
26.所述采煤机可视化监测系统的触控模块操作方法为：
27.初始化：打开平板触控计算机，启动采煤机可视化监测系统，连接网络系统；
28.数据调取：连接综采工作面监控系统，从综采工作面监控系统的数据库中提取所需嵌入式抽象数据，将嵌入式抽象数据处理成虚拟模块调用的数据形式；
29.抽象数据可视化：根据可视化需求，以图表、数据、曲线形式在触控显示器排布关联式抽象数据和嵌入式抽象数据。
30.所述采煤机可视化监测系统的ar模块的操作方法为：
31.初始化：启动ar头戴式显示设备，设备自动扫描监控室内头盔周边的工作环境，并进行空间建模；借助ar设备的slam技术和空间锚技术，确定采煤机设备所处空间的定位信息；在ar设备的主菜单，启动采煤机ar监测程序；
32.3d虚拟模型载入：当采煤机ar监测程序第一次启动时，载入3d采煤机监测虚拟模型，操作人员将3d采煤机监测虚拟模型定位至工作台；再次启动采煤机ar监测程序时，若ar设备所在环境空间信息相同，则依据上次ar设备记录的空间锚，重定位3d采煤机监测虚拟模型；
33.模型可视化驱动：从采煤机可视化监测系统中获取嵌入式抽象数据，实时驱动3d采煤机监测虚拟模型的采煤机的机身姿态、运动部件几何姿态、采煤机位置、监控煤壁的参数、监控视频和警告信息，实时动态可视化驱动3d采煤机监测虚拟模型，使采煤机监测视频、运行数据与采煤机几何位姿时空同步。
34.与现有技术相比，本发明产生的有益效果为：
35.1)基于ar的采煤机可视化监测技术，以ar、可视化和人机交互技术为核心，结合3d虚拟模型构建、视频监控及数字孪生等多学科技术，将采煤机3d物理图形数据与2d抽象监测数据在3d空间融合关联，实时动态重现采煤机井下开采场景，高效、直观呈现其运行数据和运行状态；
36.2)本发明辅助现有综采工作面远程监控系统，实现远程虚拟可视化开采，为煤矿综合机械化开采的少人、智能生产提供技术支撑，对采煤机的数字化运维、智能化开采具有重要的指导意义和参考价值。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1为传统采煤机开采环境监控系统框图。
39.图2为综采工作面三机配套图。
40.图3为综采工作面实景图。
41.图4为本发明的采煤机外部开采环境监测模型。
42.图5为2d影像投影映射2d对象示意图。
43.图6为本发明的流程图。
44.图7为本发明建立的采煤机监测视频映射模型。
45.图8为本发明构建的采煤机机电部件简化模型。
46.图9为本发明建立的采煤机位置坐标系。
47.图10为本发明建立的刮板输送机3d数字模型。
48.图11为采煤机位置可视化模型。
49.图12为本发明的综采工作面工艺仿真系统框图。
50.图13为本发明的c1摄像机位置示意图；其中，(a)为c1摄像机的正视图，(b)为c1摄像机的侧视图。
51.图14为本发明的机载摄像机拍摄画面；其中，(a)为c1摄像机拍摄画面，(b)为c2摄像机拍摄画面，(c)为c3摄像机拍摄画面，(d)为c4摄像机拍摄画面。
52.图15为本发明的监控视频数据与物理三维数据融合示意图。
53.图16为ar设备的主菜单。
54.图17为本发明的采煤机场景模型位置移动操作示意图。
55.图18为本发明的采煤机场景模型旋转操作示意图。
56.图19为本发明的沉浸式人机交互模块运行实例。
57.图20为本发明的采煤机可视化监测系统运行实例。
具体实施方式
58.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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付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。
59.综采工作面由采煤机、液压支架、刮板输送机和煤壁围成安全开采空间，其工作环境恶劣、空间狭小，如图2、3所示。采煤机沿煤壁往复开采，工作空间受限封闭，由综采工作面三机配套图及远程控制系统可求出被监测煤壁(可近似为2d平面)与采煤机的相对位置参数。采煤机的外部开采环境可视化采用机载摄像机监测方案。在采煤机机身设置多部机载监控摄像机，摄像机拍摄方向垂直于煤壁，连续拍摄采煤机周边煤壁及相关设备，监测采煤机外部开采环境，如图4所示，c
n
为机载摄像机，p
n
为监控视频序列，p
n
为被监控工作区煤
壁画面，p
n
′
为对应虚拟煤壁对象。
60.本发明实施例提供了一种基于ar的采煤机可视化监测方法，具体步骤如下：
61.步骤一：在采煤机上设置机载摄像机和机载传感器，利用机载摄像机对被监控工作区煤壁进行连续拍摄，获取连续监控视频数据；利用机载传感器获取设备几何位姿和工作数据；将连续监控视频数据、设备几何位姿和运行数据传输至综采工作面监控系统；所述视频监控数据包括嵌入式抽象数据，嵌入式抽象数据包括采煤机姿态数据、几何姿态数据、关键部件警告数据、开采区位置数据、开采区域监控视频数据和采煤机位置数据；采煤机姿态数据、几何姿态数据、关键部件警告数据、开采区位置数据、开采区域监控数据和采煤机位置数据均嵌入并驱动3d采煤机监测虚拟模型。所述设备几何位姿和工作数据均为关联式抽象数据，设备几何位姿和工作数据均与3d采煤机监测虚拟模型相关联。
62.采煤机姿态数据包括机身相对于地球绝对坐标的航向角α、俯仰角β和横滚角γ。此3个数据驱动采煤机虚拟模型的三个旋转角度参数，即可将机身姿态数据嵌入采煤机虚拟模型，实现机身姿态数据可视化。
63.几何位姿数据包括摇臂的旋转角度θ、调高油缸的旋转角度θ4及调高油缸活柱的伸缩距离δy；采煤机几何姿态由θ、θ4、δy参数驱动，其中，θ驱动采煤机摇臂的角度，其数值来自于采煤机左右摇臂处设置的旋转编码器；θ4驱动调高油缸角度；δy驱动调高油缸活柱伸长量，左右6个参数即可驱动采煤机虚拟模型。将6个几何姿态数据嵌入实现采煤机的几何姿态可视化。
64.采煤机核心机、电、液、控部件的安全状态数据可采用颜色标识。依据《gb2893
‑
2008安全色》标准，传递安全信息的颜色有红色(危险、禁止)、蓝色(指令)、黄色(注意、警告)和绿色(安全)。通过改变部件的颜色(红、黄、绿)表达相应安全状态数据(危险、警告、安全)，如图7所示。当部件处于危险和警告状态时，将该部件的亮度设置为设闪烁，并调低其余部件的透明度，以便突显异常状态部件，同时发出警告声音，进一步警示用户。设备警告数据通过颜色、闪烁和声音嵌入采煤机物理虚体，实现采煤机关键部件警告数据可视化。
65.在采煤机行走机构牵引部的低速轴安装绝对式编码器，通过测量齿轮转动圈数，即可求解采煤机在刮板输送机上的绝对坐标。建立图9所示2d参考坐标系，以面向煤壁为x坐标方向，刮板输送机机头为坐标原点，刮板机长度方向为y坐标方向。从现有综采工作面监控系统获取刮板槽的推移坐标数据，即刮板槽的x坐标，刮板槽y坐标可近似为常量，由此获得刮板槽在二维坐标系下的空间分布形状。用长方体替代形状复杂的刮板槽，建立刮板输送机3d数字模型，图10所示。忽略刮板槽自身旋转角度，以推移x坐标数据对其定位，即可驱动刮板输送机3d虚拟模型，得到与实际几何姿态近似的3d虚拟模型。由于刮板槽的推移尺寸相对整机的长度尺寸太小，导致监测系统中3d虚拟模型的几何形态不直观，所以将刮板输送机的推移尺寸放大3倍显示。采煤机总长度为l1，刮板输送机的刮板槽长度l2，取n＝int(l1/l2)块刮板槽代表采煤机的位置。以采煤机左右对称面所在刮板为基准，左右各取n＝int(l1/l2/2)块刮板，将其颜色修改为黄色，并设置不断闪烁，可视化呈现采煤机所处位置数据，如图11所示。采煤机待开采方向的刮板虚拟模型外观设置为绿色，代表采煤机运行方向；采煤机已开采方的刮板虚拟模型外观设置为红色；随着采煤机位置的不断变更，刷新对应刮板虚拟模型的颜色。将采煤机的位置数据和开采方向数据以色彩形式嵌入3d位置模型，使用推移数据驱动刮板3d虚拟模型的x坐标，改变刮板位置，从而以直观的方式可视化
采煤机位置。
66.建立如图8所示采煤机监测视频映射模型，基于sar技术，采用多台机载摄像机拍摄被监控煤壁虚拟模型，将2d监控视频等比例放大并裁剪，通过空间注册配准，对齐叠加至对应煤壁所在平面，即可在ar营造的虚实融合空间中产生高度真实、立体的动态采煤场景。将监控影像按照一定尺寸比例放大并剪切，分别映射到图7对应采煤机被监测煤壁平面，通过计算得出4块被监测煤壁平面与采煤机的距离l
n
，视频放大比例λ
n
，视频裁剪尺寸a
n
和b
n
，即可驱动被监测煤壁平面，实时复现采煤机采煤工作场景。将监测视频嵌入对应被监控煤壁虚拟模型，通过相关参数驱动煤壁虚拟模型的大小、位置和视频放大比例，实现采煤机开采环境监测数据可视化。
67.步骤二：使用ar设备在现实环境中可视化呈现3d采煤机虚拟模型，包括采煤机、刮板机和被监测煤壁；所述3d采煤机监测虚拟模型包括采煤机位置虚拟模型(或刮板机模型)、被监控煤壁虚拟模型和采煤机虚拟模型；采煤机位置数据嵌入采煤机位置虚拟模型中；开采区位置数据和开采区域监控视频数据均嵌入被监控煤壁虚拟模型中；采煤机姿态数据、几何姿态数据和关键部件警告数据均嵌入采煤机虚拟模型中；采煤机虚拟模型分别与设备几何位姿和工作数据相关联。
68.步骤三：从综采工作面监控系统中获取监测数据，驱动ar设备可视化呈现的3d采煤机虚拟模型，其中，监控视频通过处理后投射在虚拟煤壁对象上；采煤机与被监测煤壁的距离数据驱动虚拟煤壁的位置；采煤机位置数据驱动刮板输送机模型；采煤机姿态、几何姿态和警告信息驱动采煤机模型；采煤机开采环境监测模型通过机载摄像机监控采煤机周边煤壁及相关设备，在ar设备营造的3d空间中，机载监控视频通过投影变换和空间注册配准技术，精确的叠加在采煤机3d模型的对应煤壁对象上，即可以产生高度真实感、立体感的3d采煤场景。当被监控煤壁虚拟模型为2d对象，且其所在平面平行于监控摄像机的成像平面，机载摄像机拍摄的监控视频尺寸与被拍摄2d平面对象成等比例放大关系，比例系数为k。2d监控视频等比例缩放裁剪后，与ar空间中2d虚拟煤壁对象空间配准，即可将2d监控视频注册对齐至2d虚拟煤壁对象，实现采煤机监测数据与采煤机虚拟数字模型实时动态的时空融合，如图5所示。
69.步骤四：采煤机设备属性数据及运行数据显示在触控显示器上，并通过网络与ar设备呈现的3d采煤机虚拟模型进行关联。
70.步骤五：借助ar技术，并将连续监测视频数据和运行数据与3d采煤机虚拟模型在时间和空间上完美融合，3d采煤机虚拟模型的姿态和监测视频中的采煤机姿态完全一致，在现实空间中实时直观的再现井下采煤场景。
71.采煤机可视化监测系统基于ar和可视化技术，从已有综采工作面监控系统中获取监测数据，通过3d可视化技术，将采煤机抽象的监测数据与具象的物理虚体模型关联融合。基于ar的采煤机可视化监测系统作为辅助系统，满足监测人员直观、高效监测采煤机工作状态的需求。采煤机可视化监测系统由ar模块和平板触控人机交互模块两部分组成，ar模块使用ar设备以3d形式直观展示，平板触控人机交互模块使用传统触控显示器展示，两个模块通过网络进行数据关联。基于ar的采煤机可视化监测系统流程如图6所示。
72.如图6所示，平板触控式人机交互模块(采煤机可视化监测系统)的设计流程由初始化、数据调取、抽象数据可视化3部分组成：
73.初始化：打开平板触控计算机，启动采煤机可视化监测系统，连接网络系统；
74.数据调取：连接综采工作面监控系统，从综采工作面监控系统的数据库中提取所需嵌入式抽象数据，将嵌入式抽象数据处理成虚拟模块调用的数据形式；
75.抽象数据可视化：根据可视化需求，以图表、数据、曲线形式在触控显示器排布关联式抽象数据和嵌入式抽象数据。
76.如图6所示，ar模块(采煤机监测虚拟模型)设计流程由初始化、3d虚拟模型载入和模型可视化驱动三部分组成：
77.初始化：启动ar设备，设备自动扫描监控室内头盔周边的工作环境，并进行空间建模；借助ar设备的slam技术和空间锚技术，确定采煤机设备所处空间的定位信息；在ar设备的主菜单，启动ar程序；
78.3d虚拟模型载入：当采煤机ar监测程序第一次启动时，载入3d采煤机监测虚拟模型，操作人员将3d采煤机监测虚拟模型定位至工作台；再次启动采煤机ar监测程序时，若ar设备所在环境空间信息相同，则依据上次采煤机ar监测程序记录的空间锚，重定位3d采煤机监测虚拟模型；
79.模型可视化驱动：从采煤机可视化监测系统中获取嵌入式抽象数据，实时驱动3d采煤机监测虚拟模型的采煤机的机身姿态、运动部件几何姿态、采煤机位置、监控煤壁的参数、监控视频和警告信息，实时动态可视化驱动3d采煤机监测虚拟模型。
80.采煤机的具象3d物理虚体和2d抽象数据之间有嵌入和关联两种模式，如图6所示。在两种数据之间创建直接联系，可降低监测人员思维负担，提升决策效率，数据可视化效果极佳。在平板触控交互界面选取某个抽象数据时，平板触控界面高亮显示该数据，同时ar人机交互界面自动高亮显示其对应设备的3d虚拟模型。在ar人机交互界面选取某个设备的具象3d虚拟模型时，ar界面高亮显示该3d虚拟模型，同时平板触控式交互界面自动高亮显示其对应的抽象监测数据，直接视觉提示两者之间的联系。
81.系统测试及运行实例
82.以某型采煤机为实例，设计采煤机可视化监测系统，验证具象3d物理虚体和2d抽象数据的可视化融合效果。采煤机的机载摄像机监控视频由综采工作面工艺仿真系统获取。综采工作面工艺仿真系统由采煤机、刮板输送机、液压支架及煤壁组成，用于模拟和仿真综采工作面端头斜切进刀采煤工艺，如图12所示。
83.参照图4所示的采煤机外部开采环境监测模型，在综采工作面工艺仿真系统中采煤机对应位置设置4台虚拟摄像机c1～c4，其中c1摄像机位置如图13所示。调整系统中虚拟摄像机的相关参数，直至得到预期的监控视频画面为止。
84.启动综采工作面工艺仿真系统，4台摄像机轮流录制视频，分别得到如图14所示的机载摄像机监控视频。
85.将机载监控视频画面等比例缩放并裁剪后，映射至采煤机环境场景模型对应煤壁对象上，监控视频可视化效果如图15所示。
86.采煤机抽象2d监测数据从已有采煤机监控系统中获取，采煤机位置和姿态数据从综采工作面工艺仿真系统中获取，将监测数据整理成视频文件和excel表格，存储至指定位置待用。
87.基于ar的采煤机可视化监测系统由ar人机交互模块和平板触控式人机交互模块
两部分组成，分别启动两个模块。从指定位置读取采煤机监测数据，并驱动各自模块。
88.采煤机可视化监测系统的ar人机交互模块由ar设备运行，并在3d空间直接呈现，系统运行流程如下：
89.1)启动ar人机交互模块
90.带上增强现实头盔，并启动，打开系统主菜单，选择采煤机ar监测程序，如图16所示。
91.2)采煤机监测场景模型定位使用ar设备手势操作，将3d采煤机监测虚拟模型定位至工作台指定位置，场景模型移动操作如图17所示，场景模型旋转操作如图18所示。注：系统使用ar设备的空间锚技术，程序会自动记忆退出时模型所在位置，第二次启动程序时，若所处空间没有变化，则无需进行二次定位。
92.3)采煤机监测场景模型数据驱动采煤机可视化监测系统的ar人机交互模块调取预设的模拟数据及模拟监控视频，系统运行效果如图19所示。
93.4)ar交互模块及平板触控式模块关联运行
94.基于ar的采煤机可视化监测系统由平板触控式模块和ar模块组成，两个模块通过网络进行数据关联和数据交换，二者协同并联运行效果如图20所示。
95.系统测试数据由综采工作面虚拟仿真系统获取，模拟采煤机机载监控视频及采煤机运行数据，并以采煤机作为监测实例进行了系统测试及运行。采煤机的3d具象监测数据和2d抽象监测数据直观动态呈现，无缝动态融合，互联互通，操作便捷，达到了预期的效果。
96.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。