DIMINE生产计划编制系统原理与系统结构

（一）基本原理
DIMINE软件的数字建模工作为生产计划的编制提供了良好的基础数据平台，采场与工程的三维实体模型作为生产场地各种属性的载体，是生产计划编制的三维可视化数据基础。地下金属矿山生产计划编制模块将用户输入的计划参数与前期建立的三维模型结合，生成生产任务；再按用户定义的约束要求对任务进行排序，编制成生产计划；最后由用户在三维可视化环境下进行数据调整、再运行，输出计划结果。
编制生产计划的基础数据包括生产场地的三维实体文件、路径文件和块段模型。三维实体文件即为DIMINE软件前期建立的三维模型，路径文件则是三维模型的设计或提取的中心线，生产路径的方向根据工程推进方向及采矿方法的要求确定。DIMINE软件的块段模型基于线性八叉树与b树构建，不受内存容量限制，通过模型约束实现对实体模型的拟合。模型的块段尺寸不固定，可为整个矿区建立一个统一的块段模型，根据估值、计划编制等不同场合设置不同的块段细分级数。

系统将地下矿山生产过程中的各种工序划分为2种生产活动：主体活动和派生活动。主体活动定义为产生物理空间的活动，如掘进和采矿；在主体活动产生的空间内进行的不直接产生物理空间的活动则称为派生活动。活动被指派在生产路径上，发生在生产路径上的生产活动即为生产任务。用户输入计划参数作为生产任务的属性。
任务之间存在着一定的逻辑关系。即一项活动要开展，它的前驱活动必须完成，同样只有在它本身完成的情况下，它的后序活动方可开展，这种工序上的先后顺序称为“后序”；生产者完成一个任务后去进行下一个任务，这样的同一个生产者的施工顺序关系称为“后继”。“后继”与“后序”通常由系统自动指派，也可以由用户指定，称为“固定后继”与“固定后序”。
系统在所有任务之间建立“后继”与“后序”的关系，即完成了生产任务衔接顺序的排列。这种排列是根据用户指定的约束条件，通过搜索并筛选符合条件的任务生成的。约束条件包括搜索距离、生产活动间的前后工序，以及任务是否可开工。系统根据优先级别、场地距离等排序依据对搜索到的任务进行对比分析，找出最合适的任务作为当前任务的“后继”或“后序”。
计划执行过程中以生产者推进为主线，以计划周期时间为约束，计算每周期各任务的完成量。周期长度和生产者生产能力由用户自行定义。系统根据每周期主体任务的完成量将生产场地三维实体切割成周期单体，作为生产计划过程可视化的单元。如果任务的量算单位是长度，那么每个周期单体的切割点可以通过简单计算得到；如果任务的量算单位是质量或体积，则按如下方法切割：先沿推进方向将场地对应的三维实体块段化，然后从起始点开始层层累加计算块段属性，直到达到总推进量为止，此时取终止层块段的中心，沿推进方向移动块段长度的一半，用过该点并垂直于生产路径的平面切割三维实体。派生任务不存在图形数据承载其属性，仅通过属性表记录每一周期的数据。
最后，系统根据任务排序、任务属性数据与周期单体输出计划结果。
（二）系统结构
DIMINE矿业软件采用平台加插件组成框架，地下矿山生产计划编制子系统即作为一个功能模块挂接在平台上。该模块可分为数据准备、数据检验、参数指定、执行、结果预览与输出几部分，
1、数据准备。与前期建模工作紧密相连，要求在建模过程中对实体模型命名。矿山数字化建模工作即为生产计划编制的数据准备工作。
2、数据检验。检验实体命名和实体有效性，确保生产场地的生成和推进量的计算无误。
3、参数指定。计划参数的输入通过数据表与三维交互2种方式实现，所有计划参数归类为8个表，分别是生产活动汇总表、区域汇总表、工程类型汇总表、计划周期表、生产者假期日历、生产者汇总表、生产场地属性表和生产任务属性表。表1至表4仅是最重要的4个表，并略去了个别次要字段，每个表列1条记录为例。

生产活动汇总表用于定义生产过程中的活动，可根据不同矿山的情况灵活添加不同的生产活动，并指定其类型、量算单位、前后工序关系，以及后序、后继的搜索距离，如表1所示。
用户定义的生产活动通过生产场地属性表指派在场地上。在该表中设置场地的块段细分级数及固定后继、后序，并根据工程类型汇总表、区域汇总表指定场地的类型和所属区域，如表2所示。
系统根据指派在场地上的活动生成生产任务属性表，活动与场地名之间以“@”相连组成任务名。该表用于定义生产任务的初始参数与模拟运行结果。前者包括排序优先级、初始状态、计划开始时的已完成量及场地生产能力阈值，由用户自行定义；后者如该任务的施工者、开始与结束时间、前驱后继以及计划期内的完成总量，在计划运行完后由系统自动填入，如表3所示。
生产者汇总表定义了生产者的生产能力、从事活动，以及计划开始时的初始场地、参加生产的起始时间，并根据区域汇总表为生产者划分工作区域，如表4所示。
计划周期表设置计划周期的长度及周期数，可以日、月、年为单位定义周期长度，同时编排长期计划与短期计划；生产者假期日历规定生产者的休假方案；区域汇总表用于划分生产者的工作区域；工程类型汇总表定义生产场地的工程类型。
4、执行。计划的执行部分包括了指定计划开始时间及设置生彦任务排序搜索方案的工作。用户检查执行结果并对初始的计划参数进行修改，重新执行计划，直到生成一个满意的计划方案。
5、结果预览与输出。计划结果通过三维动画、周期单体图形、数据表、甘特图及定制报表显示。其中数据表包括周期单体汇总表与周期派生任务单体汇总表，分别记录了每周期内每个主体任务和派生任务的推进量、施工者及开始、结束时间，整个计划期内各任务的汇总数据则储存在生产任务属性表中；甘特图可导入至Microsoft Project出图；定制报表功能通过Jet SQL语言编写的报表模板输出Excel表格。