基于MAPX的煤矿通风管理系统的研究与设计.pdf

基于MapX的煤矿通风管理 系统的研究与设计 高光发 1 ,齐敏菊 2 ,黄永红 3 1. 安徽理工大学 资源开发与管理工程系,安徽 淮南232001; 2.淮南师范学院 信息技术系,安徽 淮南232001; 3.浙江林学院,浙江 临安311300 摘 要介绍了煤矿通风管理的应用现状及存在的问题,研究开发了煤矿通风管理系统。系统实 现了地图与数据库的自动连接和双向查询,完成了信息的动态可视化管理,并介绍了主要的关键 技术的实现,为煤炭生产管理部门对矿井通风信息的管理、 查询分析和决策提供了一条新的有效 的途径。 关键词MapX; GIS;通风管理;信息系统 中图分类号 TD726 文献标识码A 文章编号 1003 - 496X2007 10 - 0001 - 03 Study and Design of CoalM ine Ventilation Management System Based on MapX GAO Guang - fa1,Q IMin - ju2, HUANG Yong - hong 3 1. Departm ent of resources and managem ent engineering, Anhui university of science and technology, Huainan232001, China; 2. Depart m ent of Infor m ation Technology, Huainan Nor m al University, Huainan232001, China; 3. Zhejiang Forestry University, Linan311300, China Abstract Introduces the present status and problems of coalmine ventilation management, develops the dynamic management system ine ventilation.The system achieved the auto - coupling and inquiring between themap and database and the dynamic visualman2 agement of the ination for the coalmine ventilation, and introduces the realization of the key technologies, which give a new access to provide mine ventilation ination management、inquire、analysis and decision to local coal production management department . Key wordsMapX; GIS; ventilation management; ination system 基金项目安徽省教育厅自然科学基金项目2006KJ009C ;安徽省 高校科技创新团队计划项目矿业安全技术2006kj005td 1 问题的提出 矿井通风是保障煤矿安全生产和防止瓦斯爆 炸、 保障工人健康的主要措施。其任务是利用矿井 通风动力,以经济合理的方式,向井下各用风地点提 供足够的新鲜空气,稀释和排出井下的有害气体和 粉尘,创造良好的气候条件,使之符合国家安全生产 要求。矿井通风技术及管理水平是由大量的通风系 统参数和通风安全信息所反映的,矿井通风系统的 特点是用风地点分散,信息量大,影响因素多,巷道 通风参数、 通风网络结构等都具有动态特性;同时矿 井通风系统是一个有机的整体,任何局部的变化都 会引起整体参数的变化,且变化规律复杂。而以往 的信息管理系统只是基于数据库技术、 是单纯的对 数据进行操作,没有与图形数据相结合,并且随着采 掘面的不断推进,不能及时更新矿图,矿图和属性数 据不能进行同步更新。尤其我们不能通过大量的属 性数据直观的看到,某种不安全隐患的发展趋势,所 采取的措施也很难保证具有系统的安全性和可靠 性。GISGeographic Infor mation System地理信息系 统作为一门融计算机图形数据和属性数据于一 体,存储和处理空间信息的边缘综合性学科,能把地 理位置和相关属性有机结合起来,根据实际需要准 确真实、 图文并茂地输出给用户,满足不同部门,不 同用户对空间信息的要求,并借助其空间分析功能 和可视化表达,用于各种辅助决策和管理中。 面对煤矿日益紧迫的安全需要,提高通风系统 的信息化管理将是一个关键问题。本系统利用GIS 强大的功能解决现有系统不能很好地反映和处理空 间特征数据,图与属性数据分离、 同步更新的问题, 特别在空间信息的可视化及决策支持上存在的不 足。本文结合地理信息系统产品之一 Mapinfo 1 试验研究 煤 矿 安 全2007 - 10 Professial的组件MAPX与VB相结合来开发煤矿通 风管理系统,可实现矿图导入、 矿图编辑、 图纸管理、 动态显示、 空间数据与属性数据的一体化管理、 风网 解算与测定、 阻力测定、 自动绘制瓦斯曲线图、 阻力 坡度图等,实现了信息管理的规范化、 自动化、 可视 化,具有重要的理论意义和实用价值 2 系统的功能及特点 本系统是在Visual Basic 6. 0标准可视化语言 开发环境下嵌入GIS的组件 MapX进行组合式 二次开发,用Access创建属性数据库,图形数据在 Mapinfo中完成,Mapinfo是强大的桌面地理信息系 统,它可以直接接受DBASE和FOXBASE数据,空 间数据可以与ARC/ I NFO、CAD等数据实现共享,本 系统所用空间数据是由AutoCAD转换过来的,并在 Mapinfo中经过修改加工而得到的。 具体实现的功能有 1基于. tab格式的矿井通风系统图绘制或利 用AutoCAD图形进行转换再在其基础上进行转换。 方法一是在Mapinfo professional 7. 5中利用其绘图 工具绘制系统图;方法二是将AutoCAD的图形中通 风系统图中的巷道层、 通风设施层、 标注层图层等转 化为单线图,再利用Mapinfo professional 7. 5菜单中 的通用转换器将其转换为. tab格式的图形,然后通 过更换线型等方式并进行适当的修改和修饰。 2矿井通风阻力测定数据的处理及风机特性 曲线的拟合。根据通风阻力测定的原始数据,计算 出空气密度、 相对湿度、 阻力、 阻力系数等有关数据, 并根据精度要求进行平差校正,得出阻力汇总表。 同时,根据风机的工矿点的值利用最小二乘法对其 进行拟合,得出风机特性曲线方程。 3矿井通风网络解算与系统优化。根据以上 步骤得出的矿井风网参数,预算各对应的风量及方 向,分析各工作参数工作风量、 工作风压、 效率等 及运转稳定性。 4系统主界面中矿图的编辑与通风数据的动 态显示、 修改。当矿井通风系统图与相关的属性数 据库进行链接后,可以通过矿图显示风网中各巷道、 工作面等的风量风阻、 阻力系数、 巷道长度等,当矿 井在生产过程中出现相关参数的变化如掘进巷道 长度的变化、 工作面的推进等时,可通过在主界面 上通过对话框进行修改,也可以直接在数据库中修 改,修改后系统自动进行风网解算并实时在界面中 显示出来。系统的构成如图1所示。 图1 系统的构成图 3 系统开发的关键技术 3. 1 MapX的模块调用 MapX是强大的地图组件,用MapX组件就使程 序拥有强大的地图绘制、 专题表达、 数据绑定、 空间 检索和部分空间分析功能。VB只有集成Map X才 能实现MapX强大的地图功能。具体实现如下在 VB中打开“ 工程 ” 菜单单击“ 部件 ”,在部件对话框 中,选择Mapinfo MapX V5控件,并确定。 3. 2 矿图的输入 本系统矿图是由AutoCAD图直接转入的,在 Mapinfo中选择“ 表 转入 ” 菜单命令转入地图数 据,在对话框中输入相应的参数,地图投影以及设置 相应的坐标变换参数等。导入地图以后,在进行相 应的修改及整饰。 3. 3 属性数据与空间数据的一体化管理 随着计算机软、 硬件技术的发展,越来越多的用 户要求属性数据与图形数据相连接,一致显示实现 图、 库、 文共同显示、 同步发展。目前我国绝大部分 煤矿对行业内的图形数据和属性数据管理都是分别 存储,利用关系数据库来存储属性数据,而空间数据 由于其特殊性如Mapinfo的. tab文件 , 则保持原 有结构不变,以文件形式来存储空间数据,或者以 AutoCAD图形形式存储,根本实现不了图、 表同步发 展,同步更新的要求。 3. 3. 1 本系统中涉及的数据 为了增强整个系统处理的灵活性采用分开存储 2 煤 矿 安 全Total 395 试验研究 的方法。空间数据以. tab形式存储,每个图元有 唯一的标识号 I D ,属性数据存储在ACCESS中, 其内也有唯一的标识号 I D与图元的I D号相对 应。由此实现空间数据与属性数据一体化管理,本 系统的联结机理见图2。 图2 空间数据库与外部数据库关联示意 3. 3. 2 动态操作空间数据与属性数据 随着采掘面的推进,新巷道的开拓,废旧巷道剔 除,这时就要求系统具有图形的动态修改、 增加、 删 除等功能,同时我们也要修改其对应的属性数据,实 现数据随工作面的采掘等同步更新;同样当我们在 采集数据的时候要修改属性数据库,这时图形数据 即空间数据也要去进行同步更新。下面作者给出了 其中删除图元及其属性数据的部分代码 ‘ 当前工具为选择工具 Map1. CurrentTool miSelectTool ‘ 和属性数据库连接 Set cnproj New ADODB. Connection cnproj . Open “ Provider Microsoft . Jet . OLEDB. 4. 0; data source K \新峰六矿. mdb“ Set rs New ADODB. Recordset ‘ 获取所选取的图元 For Each alayer InMap1. Layers If alayer . Selection. Count 0 Then Set ftreselected alayer . Selection. Item 1 ‘ 删除图元所对应的属性数据 cnproj . cute “ delete from wljcb where tri m id “ 责任编辑郭瑞年 3 试验研究 煤 矿 安 全2007 - 10