隧道通风三维可视化网络解算系统手册.docx

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1、.引言1.I编写目的为顾客提供此文档，以供顾客使用软件时参阅和培训之用。1.2项目背景企业主营的项目之一，对项目的基本的功能的开发管理和对项目的基本的操作的功能O1 .系统简介隧道通风三维可视化网络解算系统可以用于隧道通风设计与优化、风机工况点分析、通风系统调整方案制定、风温计算、循环风预测、反风演习、通风系统经济性分析以及以通风仿真为基础的通风决策支持等领域，使用该系统可以协助矿山企业进行合理的通风管理，节省通风成本，提高矿山企业整体形象。隧道通风三维可视化网络解算系统采用先进的计算机图形、数据库应用技术和虚拟现实技术。通过三维建模，顾客将复杂的隧道通风过程以三维图形的方式简朴、直观的展现出

2、来,顾客可从任意角度观测和调整通风系统，实现了巷道风量分派的实时解算，为隧道通风决策人员提供数据根据。通过对不同样区间数据进行着色，通风过程的关键数据和微弱环节一目了然。系统提供通风经济性分析工具，在三维可视化的环境中对通风措施的安全性、合理性和经济性进行分析，在保证通风系统安全的前提下合理节省通风成本。系统为隧道通风管理提供了全新的操作平台。在系统中，我们通过建立通风网络模型，设置污染源位置，便可以在三维环境下直观的看到污染源的影响范围和扩散过程。系统同样可应用于隧道安全知识培训方面，通过三维通风仿真，通风安全专业问题被直观的展现出来。系统功能特点1 .通过对隧道通风三维可视化网络解算系统数

3、据进行三维可视化建模,将整个隧道通风三维可视化网络解算系统直观、动态的展现出来，系统建成后可作为矿山企业进行通风系统管理和调整的决策分析平台；2 .可有效的协助矿山企业进行科学的通风系统管理和调整，及时预测和发现通风系统微弱环节，合理节省通风成本；3 .兼容对煤层、矿区地形、地质构造，井下实测三维模型数据的真三维可视化模型整合；4 .在三维可视化环境中通过对风速、风量、风压、风阻、通风成本、风温、高程等几十种数据进行计算并设置颜色图例，协助顾客迅速对数据进行分析和解译；5 .经济性分析工具协助优化关键巷道经济断面，可自动从风机数据库中选择最经济可靠的风机类型；6 .可对井下爆破排烟和柴油机排放

4、物进行动态扩散模拟；7 .可对井下热源、冷源和湿源进行建模，可在三维可视化环境中实现对隧道降温效果进行定量分析；8 .支持任意多级机站通风系统解算，循环风预测，风机调速、开关和反风模拟；9 .兼容其他三维模型数据。可直接导入AutoCADDXF文献生成通风网络图，也可将建好的三维模型直接导出到AutoCAD中形成通风立体图；10 .系统技术成熟、简朴易学、轻易上手，适合于任意通风复杂度井工矿山，现已在国内大型煤矿和矿业类科研院所得到广泛应用;11 .可针对大型矿山企业的需要进行定制开发，在系统的基础上整合风机监控系统和井下环境监控系统实时数据;3.重要功能3.1 系统登录在桌面上双击隧道通风三

5、维可视化网络解算系统的图标就会出现如下的界面，这时候就会弹出了顾客登录的界面，从这个界面中可以到有顾客名和密码需要输入，输入完毕之后点击登入按钮。并且必须在顾客名与密码同步输入对的的状况下才能通过认证登录成功，只有账号和密码都对的的状况下才可以对该软件进行正常的登录使用，详情如下图所示：点击登录按钮即可进行登录的操作。3.2 2三维可视化建模系统可对隧道通风数据进行真三维建模，重要功能包括：1）隧道通风系统拓扑关系自动建立和管理；系统提供丰富的三维图形绘制工具，同步可直接导入AutoCADDXF图形自动建立通风系统拓扑图；2）图形操作包括：平移、三维旋转、放大、缩小、选择、隐藏等；3）节点操作

6、：插入、删除、合并、简化节点；4）巷道三维图形和单线图显示，建立巷道重要属性数据库；5）选择显示目前巷道信息如巷道名称、风量、坐标等；6）风流方向的动态显示；7）通风设施布置；8）分支、通风盘区、开采水平以及风流类型三维描述；9）隧道通风系统属性数据管理及其可视化；10）任意节点三维坐标数据显示和编辑；11）隧道通风仿真系统数值计算自动化、可视化；12）隧道通风系统仿真成果可视化；详细功能如下图所示:图（矿区地表俯视图-需提供地形等高线数据）图（红色-PI风巷道，绿色-新风桂,黄色-调在区）图（煤整底板等高线与三维通风网络图）图（巷道风量及动态风流）顾客可以对图例中的测量范围、颜色显示、风量检

7、测进行重新的设置，继而重新生成风量及动态风流图。如下图所示。X图（通风构筑物分布）3.3 通风网络解算、通风动态模拟通风网络解算是系统的基本功能之一，在巷道贯穿、密闭，通风设施构筑后，系统自动对整个风网系统进行解算，动态模拟调整后风网分量分派。D建立风网模型、设置各巷道断面参数、摩擦系数和局部阻力；2）风网主扇、辅扇和局扇工况点分析、选型和仿真;3）参照测风报表数据，对解算成果进行分析和校验；4）对模型进行修正；根据通风系统调整的需要，可在既有风网模型的基础上可进行：1）模拟新掘井巷的贯穿和巷道废弃；2）模拟井巷断面或长度变化；3）模拟风门个数、位置、调整量；4）模拟风机数量、位置和工况点，多

8、分机并联或串联通风模拟；5）风机特性曲线模拟及调整。图（系统实时解完图）图（主扇工况点）在主扇工况点的网络结算功能中，可以对风机、风路污染物的信息进行设定。.0m风路风机或定量热污染物工程信息说明即离心式高风流Vse220(600RPM)砌1囹选项风机配置_FTPOFSP固定风量113fa固定风压口PW1X风机风流密度120km3速度100%静压效率FSP=1672.9P,风量77.3*3s功率1855kW风压效率功率风机静压特性曲线K*m3同步可以查看通风的压能图和温度图，如下图所示i.ows1.W5IMR 力 0】图（压能图）图（井下干球温度30摄氏度巷道分布）3.4 按需分风调整功能1）

9、网络风流按需分派仿真；2）网络增阻调整；3）网络调整节点法图（网络风流按需分配）风机的固定风量设定如下图所示，可以通过增长风阻的方式调整风量3.5高风阻巷道经济断面分析通过设置重要通风巷道断面参数、巷道掘进工程成本、服务年限等参数，系统可模拟出不同样断面选型下，通风成本和采矿成本的变化曲线。1）断面参数与通风成本；2）断面参数与采矿成本；3）断面参数与风量变化；=苴区数IR愀入是济性所逸g遇风网络径济性Rtt网量18I868,0003.000666.000V109,2211,140,869V176.1231,430,51956.722.42474,0103,601V7伙,210147,628,

10、433,364239,3591,830,508102.31033.03.080,0204,202V920,420118,9691,435,491Y318,1622,297,896138.51393.63686,0304.6031,046,63071.5111,356,234366,0062,$31,24615861594242*92,0405,4041,172.84039,2411,342,734388,1392,853,27916791684.84896,0506,0051,299,06020,879Y1,389,446V382,M22,56,987110.0171宽高 成本”或本gya 财

11、黯通即版SS风道S!突型13shst16无支柱总遛vEShaft2.4无支拄卷道0Shaft3.0无支柱卷道*叵Shaft3.6无支柱譬道EShaft42无支柱卷道PShaft48无支柱。道v回Kora5.4光ifr迤壁面v5.454154,0606,6061,475,26011,7911,526,307380.33,121,952171.1172.Hor*6.0卷道壁面v6060*160,0707,20?1,601,4707,0251,631,882378,9773,242,243171.6172,品4；二说-,二m-,.I“.11二1二11卜.一”,Hor66尢滑餐）|暨面6666Vl66

12、,07.8061.727.6804,3831,746.655378,2183,365,1651719172不同样隧道端面下日勺通风采矿成本，如下图所示文件的偌亘区数猖崎入经济性通风碘经法性所选风路网珞凤昆O，服务年限（5C贴现率（Z）IO：风机通风成本IOoO0一彳r叵升风量1所堰分SS长度=13329II不殳3.6三维虚拟现实在计算机系统上，尽量逼真地虚拟了现实中的隧道，以及井下通风设施分布状况。系统导入三维实测数据直接生成三维实测巷道模型。在三维实测巷道模型的的基础上，实现纹理、光照效果和巷道漫游等功能；图（巷道漫游图）3.7综合分析、评价与汇报系统提供风网重要性能分析和评价功能，风网解算

13、数据可直接输出为Excel文献：1）地面主扇风机选型与多风机联合运转分析；2）调整位置合理性分析与评价；3）巷道风速分布分析与评价；4）隧道需风量分析与评价；5）隧道功耗分析；6）通风系统可靠性分析7）通风系统敏捷性分析；8）通风系统最大通风能力分析；9）通风系统最小需风量分析；10）隧道自然风压分析；11）井下空气成分分析；12）隧道分区通风分析；13）隧道串联通风分析。其中通风系统数据库与三维图形一一对应如下图所示.II工，4丁七,山3因7OJX文件编方3选择平均s厚被损失/单位长度PaPa巷道厚擦损失Pt摩擦风阴Ns28总风阻Ns2n8局部阻力系数单位长费翳RZlOOe厚捺阻力系数Ns2m4编O长度,0.5010.050.590.00610.007340.90140.015510.0066537393.21.480.011.140.120.000220.002270.907580.011680.002738018.822.050.173.413.450.00350.003510.004140