普适计算在煤矿通风网络解算中的应用
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[摘 要]针对当前市场上通风安全管理系统软件价格昂贵，使用复杂的问题，考虑实际工作中多采用excel表格处理通风数据，利用excel与Access数据库的互导性，提出基于Access数据库的通风网络解算软件，采用重庆煤科院通风在线监控及分析预警系统软件开发了具体功能，使用ADO技术实现数据的交互。实践应用证明，该软件具有使用简单、开销小的优点。
中图分类号：TD725 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）33-0243-01
各个系统的功能分别如下：
1.1 矿井瓦斯涌出量计算
本系统采用分源预测法预测瓦斯涌出量，该方法是以煤层瓦斯含量、煤层开采技术条件为基础，根据各基本瓦斯涌出源的瓦斯涌出规律，计算回采工作面、掘进工作面、采区及矿井瓦斯涌出量。矿井瓦斯涌出量计算模块分为工作面瓦斯涌出量计算和矿井瓦斯涌出量计算。
1.2 网络图自动生成
网络图自动生成功能模块基于通风系统二维拓扑关系图，自动绘制曲线型（鹅蛋型）通风网络示意图，实现了由矿井通风系统图自动生成网络图。
点击进入网络图自动生成模块后会显示如下窗口（图1）：
1.3 风机性能分析
点击进入风机性能分析模块后，点击进入到曲线拟合界面，可以通过录入风机运行数据拟合出H-Q、η-Q、N-Q曲线，在窗口内分别录入风量、负压、功率、效率参数，当录入多组数据后，点击便可拟合出H-Q、η-Q、N-Q曲线。
拟合完成后可以对拟合数据进行保存，以备工况分析时使用。如果需要对多台风机联合运行进行工况分析，需要将各风机的运行数据导入，然后依据风机实际运行方式选择串、并联进行工况分析。
2、煤矿通风网络解算软件设计
该软件主要由可视化操作界面和后台数据库组成，在功能上主要包括通风阻力测定数据管理和解算设置两部分。数据管理界面可以实现巷道分支数据的添加、更新、删除、刷新等功能，巷道分支参数采用简化参数表，参数包括序号（分支号）、始点、末点、风阻、断面、固定风量和自然风压；解算设置部分主要包括数据文件存放位置、风阻开关、打印开关、风机台数、自然风压个数、固定风量个数、迭代次数、迭代精度和风机参数等内容的设置，为网络解算作准备。该软件能实现带风机的自然分风解算和带固定风量解算两种算法，可用于新建煤矿的通风系统模拟和生产煤矿的系统阻力测定及优化改造。
使用计算机迭代计算法可以简化网络解算求解难度，解算复杂通风网路的迭代计算法可分为回路法和节点法两类：回路法是由假定回路内分支风向和风量开始，逐步修正，使之满足风压平衡定律；而节点法是由假定风流节点的压力值开始，逐步修正压力分布值，使之满足风量平衡定律，当前广泛应用的是斯考德一恒斯雷回路法。
监控界面中主要包括以下几部分：系统显示主界面：风流方向、风量、及传感器实时值；控制台：控制主界面内显示的信息；系统消息显示：显示系统解算误差；要素属性显示：显示选中地图要素的要素属性；异常信息：显示包括传感器、巷道、工作面、风门的实时报警信息。将传感器与监控系统关联后，传感器标识上可以显示出井下相应传感器的实时读数，如图2所示：
本软件的解算流程主要分为三部分：解算参数录入、根据斯考德-恒斯雷算法模型解算和结果数据输出。在具体设计中，解算数据的录入是通过Access数据库与Excel电子表格的数据互导功能来实现，需要建立标准导入EXCEL表格，该表格的数据格式和简化数据库表格式一致。
3、巷道贯通模拟操作实例
3.1双击巷道中心线，在巷道属性栏中录入巷道属性数据，如巷道名称、巷道断面、巷道周长，在“巷道类型”和“巷道三区”中选择巷道的类型和所属的三区，在“解算模式”栏中选择此条巷道是按那种方式进行解算（通常按风阻解算，回风井是按压差解算，掘进巷道的风筒是按风量解算），在巷道属性栏的下部还有“报警设置”，可以在该栏中录入该巷道允许的最大、最小风速。
3.2由于绘制巷道时，是由25206胶运顺槽向25205辅运顺槽画的，以此系统默认风流是由25206胶运顺槽流向25205辅运顺槽，解算风量为负值，说明风流方向与所画的方向相反，通过点击，再双击巷道修改巷道风向。然后再点击进行网络解算，解算风量为正值，此时风流由25205辅运顺槽流25206胶运顺槽，与现场的实际风流方向相符。为防止此种情况发生，在绘制巷道时，通常按实际的风流方向进行绘制，这样可以减少后期修改风流方向的工作量。
3.3如果新贯通的巷道风量过大，需要在巷道内添加调节风门时，可以通过点击添加调节风门。添加上风门后，需要双击风门，录入风门属性数据（风门的固定风阻）：录完风门属性数据后，再次解算就可得到添加风门后的巷道解算风量：
当通风系统修改完成、解算结果符合现场实际后，点击相应按钮上传数据到服务器后，再通过点击主界面中的按钮即可进入到修改后的矿井通风在线监控系统。
4、结束语
通风在线监控及分析预警系统可用于解决下述煤矿通风问题：生产煤矿通风状况模拟；生产煤矿通风状况预测；生产煤矿通风系统改造方案的比较计。新建煤矿设计时的风量分配与煤矿阻力计算。？
参考文献
[1] 周福宝，王德明，陈开岩.煤矿通风与空气调节[M].北京：中国矿业大学出版社，2009.8：141-144.
[2] 张国枢.通风安全学[M].北京：中国矿业大学出版社，2008.1：41-42.
[3] 黄振华，罗德荣.基于ADO技术的车库管理系统开发[J].电脑编程技巧与维护，2011，（7）：45-48.