基于COMGIS的矿井通风网络分析研究

摘要

矿井通风是矿山生产的一个重要环节，一个安全、可靠、经济、实用的矿井通风网络分析软件，对保证井下安全生产有重要意义。目前我国矿井通风网络分析软件发展尚不成熟，并且多数从底层开发，有开发周期长、成本高、功能单一且自成体系的缺点。本文着眼于实际应用，本着高效、快速、经济、实用的原则研究和开发了基于组件式GIS的矿井通风网络分析系统。
　　首先，在分析了当前矿井通风网络分析软件的开发现状以及各种开发方式的优缺点后确定了基于组件式GIS的开发模式；研究了组件式GIS技术基础和矿井通风网络分析的基本原理和方法；采用了一个基于经验公式的流动风阻模型，结合实际测定来准备前期数据；在风网解算方法上，采用了引入回路重选策略的斯考德－恒斯雷法，使得解算速度更快。
　　其次，以软件工程的设计思想为指导对该系统进行了需求分析和总体设计，将系统划分为空间数据管理、解算数据处理、通风网络分析、解算结果查询、系统数据接口和系统帮助六个功能模块，并以Visual Basic6.0和Super Map Objects5.2为开发平台对系统进行了设计和开发。在通风网络拓扑关系自动建立方面采用了“拓扑反馈”的方法，解决了当前GIS工具只能处理二维拓扑的问题，使得建立的拓扑关系更加符合实际情况，利于网络解算；在原始解算数据录入方面采用了“所见即所得”的方法，直接单击巷道即可修改其属性数据，如风阻和固定风量信息等；在数据检查和解算结果的显示方面，采用了GIS工具提供的专题图功能，使得查错和显示结果变得更加形象直观。
　　最后，以某矿为例，对其通风网络系统进行分析，验证了系统的可靠性和精度。结果表明该系统运行稳定可靠，操作简单，满足煤矿对解算精度的要求。
　　实践证明，基于组件式GIS开发的矿井通风网络分析系统具有开发成本低、开发周期短、软件质量高、功能完善的特点。解决了当前矿井通风网络分析软件开发的瓶颈问题，对矿井通风网络分析软件开发方式进行了有益的探索。

目录

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中文摘要

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目录

第1章 绪论

1.1选题背景及依据

1.2课题的研究意义

1.3国内外研究现状

1.4本文的主要研究内容

1.5论文的创新点

1.6本章小结

第2章 GIS技术基础

2.1 GIS概述

2.2组件技术

2.3组件式GIS

2.4 GIS应用的开发方式

2.5本章小结

第3章 矿井通风网络分析基础

3.1图论

3.2网络图的矩阵表示

3.3矿井通风网络中风流流动的基本规律

3.4井巷等积孔

3.5矿井通风网络中分支风阻的计算

3.6矿井通风网络中风机性能曲线的处理

3.7矿井通风网络解算方法

3.8矿井通风网络解算步骤

3.9本章小结

第4章 系统的需求分析和总体设计

4.1系统的需求分析

4.2系统总体设计原则

4.3系统总体设计

4.4系统数据库的选择与设计

4.5系统开发环境

4.6本章小结

第5章 系统功能的具体实现

5.1数据库连接模块

5.2用户权限控制模块

5.3通风系统图形处理

5.4通风网络拓扑处理

5.5基本数据录入

5.6数据检查

5.7网络分析

5.8计算结果显示

5.9一个应用实例

5.10本章小结

第6章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

附录

致谢

作者简介

攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果