矿井通风信息管理系统设计研究

矿井通风信息管理系统设计研究

1系统总体结构设计

1.1系统开发软件简介

ArcGISEngine是ESRI公司在已有成熟技术的基础上,将GIS与数据库技术、软件工程、智能化、网络技术及其他计算机主流技术有机融合,成功研发出的新一代GIS平台。C#读作Csharp,它是一种来自于C和C++的简单、新型、面向对象而且安全可靠的高级编程设计语言,编程能力较强,实用性高。

1.2系统体系结构设计

鉴于ArcGISEngine自身带有丰富的资源,可以为多种应用程序接口提供集成体系,易于实现客户机同服务器之间的通信连接,满足了资源共享及数据同步的需要,因此本文使用AE开采包进行系统开发。

1.3数据库设计

本系统的数据库由空间数据库、属性数据库与知识数据库组建而成,其中空间数据库存储物体的空间位置及所需的各类地理信息;属性数据库即描述空间物体的特征数据,表征特定的地理意义;后台利用特定的字段将两个数据库有机结合。知识数据库将相关的计算公式、政策法规、制度标准等知识进行有效存储,便于查阅使用。鉴于矿井通风信息量大、数据表单多,为便于管理和维护数据库,该系统使用SQL2005数据库开发后台,存储井巷信息、风量报表及瓦斯报表等数据类表单,建立了矿井通风信息数据库。使用ArcGIS10.1将系统所需的CAD图像文件(通风系统图)转换成Shape文件,获得空间数据,构建系统所需的空间数据库。通过对通风信息实体数据的字段名及字段长度进行定义,获得属性数据表,构建系统所需的属性数据库。空间数据与属性数据采用分放的形式进行存储,便于用户对两种数据进行交互查询显示操作。

2系统功能设计

根据系统设计的分析和需求,本系统包括电子矿图管理模块、通风信息管理模块、通风网络分析模块、安全预警模块和系统管理模块五个功能模块。

2.1电子地图管理功能

该功能具有管理和操作电子地图的基本功能,包括地图显示、地图操作、管理图层和专题图显示的功能。地图的显示与操作能实现电子地图的显示、放大、缩小及漫游等基本功能。管理图层能实现图层的加载、删除、覆盖、修改等功能。专题图的操作能实现通风信息的可视化,将数据信息(如工作面风量、硐室风量、采掘工作面瓦斯涌出量、巷道风速等)通过图形的形式直观显示在地图上,并具有颜色渲染功能,管理人员能进行直观分析,进行决策。

2.2通风信息管理功能

该功能可以实现对通风信息的录入收集、存储管理和日常维护。主要包括通风信息、瓦斯信息、矿井反风信息和通风设备信息。通风信息可以实现对井下各用风地点的风量、风速、瓦斯及一氧化碳浓度等信息的查询及分析统计。瓦斯信息记录了监测监控系统获取的井下工作面回风隅角、掘进工作面迎头及回风巷的瓦斯信息,便于管理人员对瓦斯进行管控。矿井反风信息可以查询矿井反风前后的风量数据、通风机参数表、采空区通风情况、反风前后有毒有害气体浓度变化等信息。通风设备信息可以实现对矿井主要通风机、局部通风机和辅助通风机的性能参数以及转速、风量等数据的记录和存储,便于管理人员对相应通风设备的状况进行查询。

2.3通风网络分析功能

该功能主要包括矿井通风阻力计算、通风网络解算、风机性能曲线自动绘制和通风机工况点分析。通过此功能,可以为矿井通风系统的简化和优化提供基础数据支持。

2.4安全预警功能

该功能通过井下监测监控系统实时收集的瓦斯浓度、一氧化碳浓度、氧气浓度和巷道风速等数据进行分析,发现超过预设报警值,系统将给出预警信号,并通过颜色渲染功能在地图上显示,同时由短信提醒功能将预警信息传递到管理人员手中,以便采取措施,有效防范事故发生。

2.5系统管理功能

该功能实现了系统的人机交换,分级设置了管理人员的登录、编辑、修改和删除等系统权限,实现对系统的日常维护和管理。

3结束语

本文将GIS技术与矿井通风信息管理相结合,设计了基于AE的矿井通风信息管理系统,旨在提高矿井通风信息管理工作的效率和科学性,实现煤矿信息管理的信息化。为矿井通风信息管理提供新的思路,对促进矿井通风信息的高效管理具有一定的指导意义。

作者:刘斌 单位:神华神东煤炭集团石圪台煤矿