基于AutoCAD的矿井通风可视化研究与开发

摘要

由于AutoCAD强大的图形功能,在国内外绝大多数煤矿取得了广泛的应用,广大通风技术人员已经熟练掌握AutoCAD的使用方法和习惯于操作方式。利用AutoCAD二次开发开发技术,开发了基于AutoCAD矿井通风可视化软件一套(VentCAD)。VentCAD更符合现场工程技术人员的使用习惯,更容易被工程技术人员接受。利用ObjectARX编程中的自定义实体技术,设计开发了巷道、节点、风流方向、风机、风门、局扇、风筒、密闭、阻力测试测点等一系列通风图元。这些图元的设计与工程技术人员所使用的通风图元基本一致。矿井通风网络拓扑关系自动建立和管理,以往矿井通风网络的拓扑关系的建立是人工对网络图巷道始末节点标号,然后形成相应的数据文件或数据库,屏幕图形对象、拓扑关系和数据库是分离的,而且是由程序员管理的。本文通过对象间,相互发送消息,基于对象的文件句柄自动地建立和管理拓扑关系。解决了AutoCAD环境下矿井通风可视化的以下技术难点:共节点巷道在双线巷道模式下会产生交叉点闭合问题、通风网络局部简化、二维巷道消隐。开发出CAD样式的人机接口。设计开发了命令行、菜单、工具条三种人机交互方式。

目录

致谢

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 矿井通风可视化研究现状

1.1.1 矿井通风可视化国外研究现状

1.1.2 矿井通风可视化国内研究现状

1.2 论文研究内容与意义

1.2.1 论文的主要研究内容

1.2.2 研究意义

2 开发方法确定与开发环境配置

2.1 常用的 AutoCAD 二次开发方法简介

2.2 ObjectARX 简介

2.3 开发环境配置

3 基于AutoCAD 的矿井通风可视化效果

3.1 VentCAD 工作环境配置

3.2 基本通风图元可视化效果

3.3 VentCAD 界面简介

3.3.1 工具条简介

3.3.2 菜单简介

3.4 通风图元的绘制

3.4.1 基本通风图元的绘制

3.4.2 仿真文档的生成方法

3.5 通风图元的编辑

3.5.1 巷道图元的编辑

3.5.2 节点图元的编辑

3.5.3 风流方向图元的编辑

3.5.4 风门图元的编辑

3.5.5 风机图元编辑

3.5.6 局扇图元的编辑

3.5.7 风筒图元的编辑

3.5.8 密闭图元的编辑

3.5.9 测点图元的编辑

3.6 通风图元可视化设置

3.6.1 巷道设置

3.6.2 节点属性设置

3.6.3 风流方向属性设置

3.6.4 风门属性设置

3.6.5 设置密闭属性

3.6.6 风机属性设置

3.6.7 风筒属性设置

3.6.8 测点属性设置

3.7 数据管理

3.7.1 图元数据列表

3.7.2 数据异常检查

4 AutoCAD 环境下的矿井通风可视化研究

4.1 通风图元的可视化设计

4.1.1 巷道图元的设计

4.1.2 节点图元的设计

4.1.3 主要通风机图元的设计

4.1.4 风门图元的设计

4.1.5 风流方向图元的设计

4.1.6 局扇图元的设计

4.1.7 风筒图元的设计

4.2 通风可视化的关键技术

4.2.1 共节点巷道自动闭合

4.2.2 二维巷道消隐

4.2.3 网络局部简化

4.3 属性数据存储

4.3.1 有名对象字典

4.3.2 全局变量的保存

4.3.3 通风属性数据保存

4.4 拓扑关系的自动建立与维护

4.4.1 流体网络的基本概念

4.4.2 矿井通风网络的拓扑关系

4.4.3 AutoCAD 环境下通风网络拓扑关系的自动建立

4.5 人机交互设计

5 基于AutoCAD 的矿井通风可视化开发

5.1 基本图元可视化的编程实现

5.1.1 AutoCAD 的自定义实体技术

5.1.2 通风图元类的层次结构

5.1.3 通风图元设计

5.2 属性数据读写

5.3 通风图元的捕捉、拖拽功能的实现

5.4 二维巷道消隐

5.5 网络局部简化

结论

参考文献

附录 A 部分类的定义

附录 A1-1 DataStruct 结构的定义

附录 A1-2 图元基类的定义

附录 A1-3 巷道类的定义

附录 A1-4 节点类的定义

附录 A1-5 风机类的定义

附录 A1-6 风门类的定义

附录 A1-7 局扇类的定义

附录 A1-8 风筒类的定义

附录 A1-9 密闭类的定义

附录 A1-10 测点类的定义

附录 A1-11 风流方向类的定义

附录 B 通风图元序列化代码

附录 C 通风图元捕捉、拖拽功能实现代码

附录 D 二维巷道消隐代码实现

附录 E 网络局部简化的代码实现

作者简历

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