隧道通风三维可视化网络解算系统_用户手册资料

第一篇：隧道通风三维可视化网络解算系统_用户手册资料

1.引言

1.1编写目的

为用户提供此文档，以供用户使用软件时参阅和培训之用。

1.2项目背景

公司主营的项目之一，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。

2.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，使用该系统可以帮助矿山企业进行合理的通风管理，节约通风成本，提升矿山企业整体形象。

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，用户将复杂的隧道通风过程以三维图形的方式简单、直观的展现出来，用户可从任意角度观察和调整通风系统，实现了巷道风量分配的实时解算，为隧道通风决策人员提供数据依据。通过对不同区间数据进行着色，通风过程的关键数据和薄弱环节一目了然。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方法的安全 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约通风成本。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.可有效的帮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

统薄弱环节，合理节约通风成本；

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，帮助用户快速对数据进行分析和 解译；

5.经济性分析工具帮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 AutoCAD DXF 文件生成通风网络图，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、简单易学、容易上手，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.主要功能

3.1系统登录

在桌面上双击隧道通风三维可视化网络解算系统的图标就会出现以下的界面，这时候就会弹出了用户登录的界面，从这个界面中可以到有用户名和密码需要输入，输入完成之后点击登入按钮。而且必须在用户名与密码同时输入正确的情况下才能通过认证登录成功，只有账号和密码都正确的情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。

3.2三维可视化建模

系统可对隧道通风数据进行真三维建模，主要功能包括：

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，同时可直接导入 AutoCAD DXF 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：插入、删除、合并、简化节点；

4)巷道三维图形和单线图显示，建立巷道主要属性数据库；

5)选择显示当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)隧道通风系统仿真结果可视化； 具体功能如下图所示：

用户可以对图例中的测量范围、颜色显示、风量检测进行重新的设置，继而重新生成风量及动态风流图。如下图所示。

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，在巷道贯通、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 后风网分量分配。1）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，对解算结果进行分析和校验； 4）对模型进行修正； 根据通风系统调整的需要，可在现有风网模型的基础上可进行： 1)模拟新掘井巷的贯通和巷道废弃； 2)模拟井巷断面或长度变化； 3)模拟风门个数、位置、调节量； 4)模拟风机数量、位置和工况点，多分机并联或串联通风模拟； 5)风机特性曲线模拟及调节。

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。

同时可以查看通风的压能图和温度图，如下图所示

3.4按需分风调节功能

1)网络风流按需分配仿真； 2)网络增阻调节；

3)网络调节节点法

风机的固定风量设定如下图所示，可以通过增加风阻的方式调节风量

3.5高风阻巷道经济断面分析

通过设置主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；

不同隧道端面下的通风采矿成本，如下图所示

3.6三维虚拟现实

在计算机系统上，尽可能逼真地虚拟了现实中的隧道，以及井下通 风设施分布情况。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；

3.7综合分析、评价与报告

系统提供风网主要性能分析和评价功能，风网解算数据可直接输出 为 Excel 文件： 1)地面主扇风机选型与多风机联合运转分析； 2)调节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)通风系统灵敏性分析； 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

隧道自然风压分析

循环风检测并闪耀提示

风网主要性能参数统计分析如下图所示

风网能耗分析如下图所示