第一篇：隧道通風(fēng)三維可視化網(wǎng)絡(luò)解算系統(tǒng)_用戶手冊資料

1.引言

1.1編寫目的

為用戶提供此文檔，以供用戶使用軟件時參閱和培訓(xùn)之用。

1.2項目背景

公司主營的項目之一，對項目的基本的功能的開發(fā)管理和對項目的基本的操作的功能。

2.系統(tǒng)簡介

隧道通風(fēng)三維可視化網(wǎng)絡(luò)解算系統(tǒng)可以用于隧道通風(fēng)設(shè)計與優(yōu)化、風(fēng)機工況點分析、通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整方案制定、風(fēng)溫計算、循環(huán)風(fēng)預(yù)測、反風(fēng)演習(xí)、通風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)濟性分析以及以通風(fēng)仿真為基礎(chǔ)的通風(fēng)決策支持等領(lǐng)域，使用該系統(tǒng)可以幫助礦山企業(yè)進行合理的通風(fēng)管理，節(jié)約通風(fēng)成本，提升礦山企業(yè)整體形象。

隧道通風(fēng)三維可視化網(wǎng)絡(luò)解算系統(tǒng)采用先進的計算機圖形、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)和虛擬現(xiàn)實 技術(shù)。通過三維建模，用戶將復(fù)雜的隧道通風(fēng)過程以三維圖形的方式簡單、直觀的展現(xiàn)出來，用戶可從任意角度觀察和調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，實現(xiàn)了巷道風(fēng)量分配的實時解算，為隧道通風(fēng)決策人員提供數(shù)據(jù)依據(jù)。通過對不同區(qū)間數(shù)據(jù)進行著色，通風(fēng)過程的關(guān)鍵數(shù)據(jù)和薄弱環(huán)節(jié)一目了然。系統(tǒng)提供通風(fēng)經(jīng)濟性分析工具，在三維可視化的環(huán)境中對通風(fēng)方法的安全 性、合理性和經(jīng)濟性進行分析，在保證通風(fēng)系統(tǒng)安全的前提下合理節(jié)約通風(fēng)成本。系統(tǒng)為隧道通風(fēng)管理提供了全新的操作平臺。在系統(tǒng)中，我們通過建立通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)模型，設(shè)置污染源位置，便可以在三維環(huán)境下直觀的看到污染源的影響范圍和擴散過程。系統(tǒng)同樣可應(yīng)用于隧道安全知識培訓(xùn)方面，通過三維通風(fēng)仿真，通風(fēng)安全專業(yè)問題被直觀的展現(xiàn)出來。

系統(tǒng)功能特點

1.通過對隧道通風(fēng)三維可視化網(wǎng)絡(luò)解算系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行三維可視化建模，將整個隧道通風(fēng)三維可視化網(wǎng)絡(luò)解算系統(tǒng)直觀、動態(tài)的展現(xiàn)出來，系統(tǒng)建成后可作為礦山企業(yè)進行通風(fēng)系統(tǒng)管理和調(diào)整的決策分析平臺；

2.可有效的幫助礦山企業(yè)進行科學(xué)的通風(fēng)系統(tǒng)管理和調(diào)整，及時預(yù)測和發(fā)現(xiàn)通 風(fēng)系

統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)，合理節(jié)約通風(fēng)成本；

3.兼容對煤層、礦區(qū)地形、地質(zhì)構(gòu)造，井下實測三維模型數(shù)據(jù)的真三維可視化 模型整合；

4.在三維可視化環(huán)境中通過對風(fēng)速、風(fēng)量、風(fēng)壓、風(fēng)阻、通風(fēng)成本、風(fēng)溫、高 程等幾十種數(shù)據(jù)進行計算并設(shè)置顏色圖例，幫助用戶快速對數(shù)據(jù)進行分析和 解譯；

5.經(jīng)濟性分析工具幫助優(yōu)化關(guān)鍵巷道經(jīng)濟斷面，可自動從風(fēng)機數(shù)據(jù)庫中選擇最 經(jīng)濟可靠的風(fēng)機類型；

6.可對井下爆破排煙和柴油機排放物進行動態(tài)擴散模擬；

7.可對井下熱源、冷源和濕源進行建模，可在三維可視化環(huán)境中實現(xiàn)對隧道降 溫效果進行定量分析；

8.支持任意多級機站通風(fēng)系統(tǒng)解算，循環(huán)風(fēng)預(yù)測，風(fēng)機調(diào)速、開關(guān)和反風(fēng)模擬；

9.兼容其他三維模型數(shù)據(jù)。可直接導(dǎo)入 AutoCAD DXF 文件生成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，也可將建好的三維模型直接導(dǎo)出到 AutoCAD 中形成通風(fēng)立體圖；

10.系統(tǒng)技術(shù)成熟、簡單易學(xué)、容易上手，適合于任意通風(fēng)復(fù)雜度井工礦山，現(xiàn) 已在國內(nèi)大型煤礦和礦業(yè)類科研院所得到廣泛應(yīng)用；

11.可針對大型礦山企業(yè)的需要進行定制開發(fā)，在系統(tǒng)的基礎(chǔ)上整合風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)和井下環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)；

3.主要功能

3.1系統(tǒng)登錄

在桌面上雙擊隧道通風(fēng)三維可視化網(wǎng)絡(luò)解算系統(tǒng)的圖標(biāo)就會出現(xiàn)以下的界面，這時候就會彈出了用戶登錄的界面，從這個界面中可以到有用戶名和密碼需要輸入，輸入完成之后點擊登入按鈕。而且必須在用戶名與密碼同時輸入正確的情況下才能通過認(rèn)證登錄成功，只有賬號和密碼都正確的情況下才可以對該軟件進行正常的登錄使用，詳情如下圖所示：

點擊登錄按鈕即可進行登錄的操作。

3.2三維可視化建模

系統(tǒng)可對隧道通風(fēng)數(shù)據(jù)進行真三維建模，主要功能包括：

1)隧道通風(fēng)系統(tǒng)拓?fù)潢P(guān)系自動建立和管理；系統(tǒng)提供豐富的三維 圖形繪制工具，同時可直接導(dǎo)入 AutoCAD DXF 圖形自動建立通 風(fēng)系統(tǒng)拓?fù)鋱D；

2)圖形操作包括：平移、三維旋轉(zhuǎn)、放大、縮小、選擇、隱藏等；

3)節(jié)點操作：插入、刪除、合并、簡化節(jié)點；

4)巷道三維圖形和單線圖顯示，建立巷道主要屬性數(shù)據(jù)庫；

5)選擇顯示當(dāng)前巷道信息如巷道名稱、風(fēng)量、坐標(biāo)等；

6)風(fēng)流方向的動態(tài)顯示； 7)通風(fēng)設(shè)施布置；

8)分支、通風(fēng)盤區(qū)、開采水平以及風(fēng)流類型三維描述；

9)隧道通風(fēng)系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù)管理及其可視化；

10)任意節(jié)點三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)顯示和編輯；

11)隧道通風(fēng)仿真系統(tǒng)數(shù)值計算自動化、可視化；

12)隧道通風(fēng)系統(tǒng)仿真結(jié)果可視化； 具體功能如下圖所示：

用戶可以對圖例中的測量范圍、顏色顯示、風(fēng)量檢測進行重新的設(shè)置，繼而重新生成風(fēng)量及動態(tài)風(fēng)流圖。如下圖所示。

3.3通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算、通風(fēng)動態(tài)模擬

通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算是系統(tǒng)的基本功能之一，在巷道貫通、密閉，通風(fēng) 設(shè)施構(gòu)筑后，系統(tǒng)自動對整個風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)進行解算，動態(tài)模擬調(diào)整 后風(fēng)網(wǎng)分量分配。1）建立風(fēng)網(wǎng)模型、設(shè)置各巷道斷面參數(shù)、摩擦系數(shù)和局部阻力； 2）風(fēng)網(wǎng)主扇、輔扇和局扇工況點分析、選型和仿真；

3）參照測風(fēng)報表數(shù)據(jù)，對解算結(jié)果進行分析和校驗； 4）對模型進行修正； 根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整的需要，可在現(xiàn)有風(fēng)網(wǎng)模型的基礎(chǔ)上可進行： 1)模擬新掘井巷的貫通和巷道廢棄； 2)模擬井巷斷面或長度變化； 3)模擬風(fēng)門個數(shù)、位置、調(diào)節(jié)量； 4)模擬風(fēng)機數(shù)量、位置和工況點，多分機并聯(lián)或串聯(lián)通風(fēng)模擬； 5)風(fēng)機特性曲線模擬及調(diào)節(jié)。

在主扇工況點的網(wǎng)絡(luò)結(jié)算功能中，可以對風(fēng)機、風(fēng)路、污染物的信息進行設(shè)定。

同時可以查看通風(fēng)的壓能圖和溫度圖，如下圖所示

3.4按需分風(fēng)調(diào)節(jié)功能

1)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)流按需分配仿真； 2)網(wǎng)絡(luò)增阻調(diào)節(jié)；

3)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)節(jié)點法

風(fēng)機的固定風(fēng)量設(shè)定如下圖所示，可以通過增加風(fēng)阻的方式調(diào)節(jié)風(fēng)量

3.5高風(fēng)阻巷道經(jīng)濟斷面分析

通過設(shè)置主要通風(fēng)巷道斷面參數(shù)、巷道掘進工程成本、服務(wù)年限 等參數(shù)，系統(tǒng)可模擬出不同斷面選型下，通風(fēng)成本和采礦成本的變化 曲線。1）斷面參數(shù)與通風(fēng)成本； 2）斷面參數(shù)與采礦成本； 3）斷面參數(shù)與風(fēng)量變化；

不同隧道端面下的通風(fēng)采礦成本，如下圖所示

3.6三維虛擬現(xiàn)實

在計算機系統(tǒng)上，盡可能逼真地虛擬了現(xiàn)實中的隧道，以及井下通 風(fēng)設(shè)施分布情況。系統(tǒng)導(dǎo)入三維實測數(shù)據(jù)直接生成三維實測巷道模 型。在三維實測巷道模型的的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)紋理、光照效果和巷道漫 游等功能；

3.7綜合分析、評價與報告

系統(tǒng)提供風(fēng)網(wǎng)主要性能分析和評價功能，風(fēng)網(wǎng)解算數(shù)據(jù)可直接輸出 為 Excel 文件： 1)地面主扇風(fēng)機選型與多風(fēng)機聯(lián)合運轉(zhuǎn)分析； 2)調(diào)節(jié)位置合理性分析與評價； 3)巷道風(fēng)速分布分析與評價； 4)隧道需風(fēng)量分析與評價； 5)隧道功耗分析； 6)通風(fēng)系統(tǒng)可靠性分析 7)通風(fēng)系統(tǒng)靈敏性分析； 8)通風(fēng)系統(tǒng)最大通風(fēng)能力分析； 9)通風(fēng)系統(tǒng)最小需風(fēng)量分析； 10)隧道自然風(fēng)壓分析； 11)井下空氣成分分析； 12)隧道分區(qū)通風(fēng)分析； 13)隧道串聯(lián)通風(fēng)分析。

其中通風(fēng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫與三維圖形一一對應(yīng)如下圖所示

隧道自然風(fēng)壓分析

循環(huán)風(fēng)檢測并閃耀提示

風(fēng)網(wǎng)主要性能參數(shù)統(tǒng)計分析如下圖所示

風(fēng)網(wǎng)能耗分析如下圖所示