基于ObjectARX开发的矿井通风软件研究与实现.pdf

S u p p l ． N o v e m b e r2 0 0 4 金属矿山 M E T A LM I N E 增刊 2 0 0 4 年1 1 月 基才O b j e c t A R X 开发的矿井通风软件研究与实现 杨磊姚江孙豁然柳小波 东北大学 摘要介绍了利用面向对象编程语言V i s u a lC 6 ．0 为工具，基于O b j e e t A R X 在A u t o C A D 环境下开发的 矿井通风软件，该软件不但可以再现通风系统现状，显示通风系统中凌乱的巷道空间关系，而且可以对通风网络进 行直观明了地分析，给矿山通风管理提供可靠的依据。 关键词矿井通风通风网络O b j e c t A R X 通风软件 R e s e a r c ha n dI m p l e m e n t a t i o no fO b j e c tA R X - b a s e dM i n eV e n t i l a t i o nS o f t w a r e ． 、 Y a n gL e i Y a oJ i a n gS u nH u o r a nL i uX i a o b o N o r t h e a s t e r nU n i v e r s i t y A b s t r a c tT h ep a p e rd e s c r i b e so b j e c tA R X b a s e dm i n ev e n t i l a t i o ns o f t w a r ed e v e l o p e di nA u t oC A De n v i r o n m e n ta n d w i t hV i s u a lC 6 ．0 。a l lo b j e c t o r i e n t e dp r o g r a m m i n gl a n g u a g e ．I te s _ t ln o to n l yv i s u a l l yd i s p l a yt h ev e n t i l a t i o ns y s t y m s t a t u sa n dt h ed i s o r d e r l ys p a c er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt u n n e l s ，b u tc a l la l s om a k ev i s u a la n a l y s i so ft h ev e n t i l a t i o nn e t w o r k ， t h u sp r o v i d i n gr e l i a b l eb a s i sf o rt h em i n ev e n t i l a t i o nm a n a g e m e n t ． K e y w o r d sM i n ev e n t i l a t i o n ，V e n t i l a t i o nn e t w o r k ，O b j e e t A I L X ，V e n t i l a t i o ns o f t w a r e 矿井通风系统管理是矿井安全生产工作中的重 要组成部分。自从1 9 7 6 年我国编出风网分析程序 以来，随着计算机的普及，用计算机解算风网已较普 遍，众多学者和通风专业的科技工作者陆续提出了 许多算法，编出了许多风网解算程序。同时，开发出 了诸多的通风计算机网络管理软件，从各个不同的 角度对矿井通风网络进行计算机模拟，取得了可喜 的成果。从一开始的数值计算到如今的图形化处 理，都有很大的进步。从单一的网络处理到综合模 拟平台，都大大提高了通风管理的计算机应用水平。 但是，根据目前矿山都采用A u t o C A D 来绘制矿山各 种工程图。所以，笔者基于O b j e c t A R X 在A u t o C A D 环境下开发矿井通风软件，一方面，可以继承A u t o C A D 强大的绘图功能，快捷的绘制出通风系统图和 通风网络图，给矿山通风人员提供一个便利的使用 环境；另一方面，在A u t o C A D 环境下就可以对通风 网络进行分析。 1 关于O b j e c t A l Ⅸ’ O b j e c t A R X 是一个面向对象的C 应用程序 开发工具。该工具利用类的概念封装了A u t o C A D 中的各类信息，简化了对信息的访问手段，使得应用 程序能直接存取A u t o C A D 的图形数据库、图形系统 和命令，甚至直接调用A u t o C A D 的核心代码，从而 更充分地发挥了A u t o C A D 开放性系统的优势。O b j e c t A R X 的最大特点是采用面向对象的技术代替以 前的A D S 和A u t o L I S P 中的面向过程的开发接口，它 代表着A u t o C A D 的发展方向，是对A u t o C A D 进行二 次开发的首选工具。O b j e c t A R X 开发环境的A P I 以 C 类库的形式提供包括一组目标库文件，编译连接 后的A R X 应用程序不再是一个独立的进程，而是一 个动态联接库 D L L 与A u t o C A D 系统之间通过 W i n d o w s 的消息传递机制直接通信，并与A u t o C A D 共享同一个地址空间，能直接操纵A u t o C A D 的数据 结构。 2 系统设计 系统设计一共有5 大模块，包括数据采集、图 形显示、网络分析、网络调节、通风管理。图1 是系 统结构示意图。 杨磊，东北大学资源与土木工程学院，硕士研究生，1 1 0 0 0 4 辽宁沈 阳市东北大学4 1 8 ’信箱。 增刊整鬣砖凶2 0 0 4 年11 月 矿井通风系统 雏 垂lI垂lf萎ll錾ll萋l|蓁ll垂毒}l霎 雏 图1 软件模块结构 2 ．1 数据采集模块 数据采集模块中．我们读入矿井各个中段平面 图，然后通过鼠标点取平面图中的巷道，同时录入巷 道的基本属性。最后把录入的资料存人数据库。 2 ．2 图形显示模块 图形显示模块可以把所有录入数据库的资料重 新读人到A u t o C A D 模型空间当中并显示出来，此 时，在A u t o C A D 模型空间中显示的图形是一个空问 图形，用A u t o C A D 自带的三维动态观察器命令可以 清晰地看到地下巷道空间的相互关系，这将有利于 设计人员直观的分析和判断通风网络中存在的问 题。同时，还可以在A u t o C A D 下显示矿井通风网络 图，在通风网络图当中能清楚地描绘出网络图中的 节点与边的相互拓扑关系，并把每条边的风阻附加 上。这样给网络解算提供直观明了的解算依据。 2 ．3 网络分析模块 网络分析模块由2 部分组成，一部分是网络解 算。l p x 寸录入的资料进行分析与解算，解算包括自 ’动生成关联矩阵，自动选择回路矩阵，自动赋风量初 值．自动解算出网络所有边的风量、风压等。另一部 分是网络通路的分析，即通过对网络通路的分析可 以得出在这个网络当中有多少条通路，并能找到影 响通风的最大阻力路线。 2 ．4 网络调节模块 网络调节模块包括扇风机的调节和通风构筑物 的调节．网络调节采用人机对话的模式，即通风人员 通过系统中通风工具条来对网络进行调节，扇风机 的调节中扇风机的资料来自我国各大扇风机生产厂 家，同时为了满足不同需要。在扇风机数据库我们添 加一个接口，可以方便通风人员增加新扇风机类型 或删除已有扇风机。通风构筑物的调节共有五种构 筑物，它们是风窗、风门、风幕、风桥、密闭墙。通风 构筑物的调节其实就是对网络中边的风阻进行增加 2 2 2 或降低，在每次增加或删除通风构筑物的同时巷道 的风阻都随着改变并且存到数据库中。 2 ．5 通风管理模块 通风管理模块中加人了多任务管理模式，不仅 对通风网络资料进行管理，而且还可以对不同的通 风项目进行管理。 图2 是软件的设计窗体。 图2 软件设计窗体 3 结语 介绍的矿井通风软件具有如下几个特点。 1 采用人机对话方式进行资料录入，确保通 风资料的正确性、可用性； 2 采用数据库系统存储图形和网络结构原始 资料，并且对解算结果增加了预处理功能，提高了系 统的防错能力； 3 在A u t o C A D 中采用对话框模式对网络参 数进行修改和凋节，更为方便和可靠； ’ 4 以图形和表格2 种方式显示通风网络分析 结果和网络调节方案，为矿山通风系统管理提供了 直观、便利的处理工具。 参考文献 l f 英敏．矿井通风与安全．北京冶金上业出版社，1 9 7 9 2 老大中，赵占强．A u t o C A D 2 0 0 0 二次丌发实例楮粹．北京匮防 工业出版社．2 0 0 1 3 徐瑞龙．通风网络理论．北京煤炭工业出版杜，1 9 9 3 4 张密忱．计算机和矿井通风中的应，1 1 ．徐州中国矿业大学出版 社。1 9 9 2 收稿日期2 0 0 4 - 0 9 - 2 0