系统测试与界面

§6．2　系统测试与界面

6．2．1　系统简介

矿井三维实时数字通风系统以MapGIS地理信息系统为平台，综合了通风、GIS、计算机网络、数据库、仿真、OA等多技术的集成应用。

该系统以可视化技术为基础，通过矿井通风可视化系统，能够实现三维巷道可视化、通风构筑物可视化、通风参数可视化、通风机可视化以及通风系统图的三维可视化；该系统与煤矿监测系统相集成，通过访问监测系统的动态数据库，将井下的实时监测数据显示在三维通风系统图上，实现数据的动态可视化效果，从而直观地反映出井下环境的各种参数的变化，解决了以往监控数据纯数字、难对应、易出错的现象，为矿上的安全调度工作提供了快速、可靠的决策支持；该系统可基于GIS技术对矿区基础数据进行一体化的储存管理，实现对通风系统的网络解算、网络调节、通风机性能分析、通风网络可靠性分析与优化等辅助决策管理功能。

结合大淑村矿的实际情况开发研制的三维数字通风系统，通过在大淑村矿的实际应用，在功能上主要存在以下几个方面的优势和创新之处。

（1）安全性高。大淑村矿三维数字通风系统采用的是需授权的登陆平台，用户分为管理员用户和普通用户，普通用户可对通风仿真系统进行浏览和查询，管理员用户除了具备普通用户的这些功能之外，其最重要的职能和权限就是可以对通风仿真系统进行实时修改更新，而其他人要想对系统进行修改，必须得到管理员在系统内部的授权才能进行操作。这种方式确保了系统的安全性，防止了误操作，使得系统在管理和使用上更加方便和安全。

（2）视图效果好。

1）三维立体模型。此套系统在视图上改变了以往仿真系统的二维模型模式，二维模型模式在视觉效果上与普通的通风系统CAD图没有本质的区别；而本套系统采用的是三维模型模式，使得系统的仿真功能得到了提升，用户在操作的过程中能够体会到身临其境的感受。尤其是设置了巷道漫游的功能，使得用户可以全方位、多角度地观察巷道。

2）人性化显示。在视图效果上，为了满足不同条件下的观看需求，设置了人性化的修改模式，改变了以往的单一模式。此功能不但可以对视图背景进行修改，而且可以对巷道颜色进行修改，从而使得观察的效果更加清晰合理。

（3）功能全面。

1）巷道的增减和属性修改。矿井的巷道是一个动态的过程，在开采的过程中会产生新的巷道；而且原有的巷道有的会被封闭，有的则是为了满足开采的需要对其进行了拓宽或者改变了原有的支护模式。本套系统具有完善的巷道增减和属性修改的功能，可以随时对新掘进的巷道在视图上进行增添，而且操作方便，可以对巷道起始点进行编辑，使得精确度大大提升；对于已经封闭的巷道可以删除，而且删除之后其将不参与通风网络解算，这样就可以提供及时可靠的解算结果；对于修改的巷道，如巷道的周长、支护方式、通风构筑物等进行实时修改，确保了通风仿真系统的真实性和可靠性。

2）保存功能。在对巷道进行增减或者修改之后，本系统对新的数据信息采用的是Excel表格的方式进行存储，用户可以对存储的数据按日期命名以便于管理和以后的使用。存储的数据可以存储在系统外部，这就大大节约了系统的空间，使得系统的运行更加快捷；而且Excel数据所占内存较少，这就改变了以往需要大量空间的情况。以往的矿井通风图采用的是CAD图格式，相比CAD图，Excel数据所占的空间不但大大减少，更重要的是使用方便并且便于比对。在使用时只需将数据导入系统，就可以自动生成三维视图，这样就没有必要对所有的图进行保存，在需要以往的通风图的时候，只需要调出当时保存的数据就可以。而且本系统还设置了多种存储功能，比如巷道漫游路径的存储，也可将经过用户建模和一系列操作的三维工程文件另存起来，用户下次可以选择打开功能将保存的文件直接调用进来。这样就大大节约了时间，使得系统的操作更加方便和快捷。

3）通风网络解算和设置风量报警参数。本套系统采用了两种通风网络解算方法，用户可以根据需要选择任一方法进行解算。网络解算结果通过与现场实测通风量进行比较，两者比对结果在预测范围之内，充分证明了通风网络解算方法的可靠性。而且设置了风量报警参数这一功能，在设置各巷道的风量警报参数后，如果实际巷道风量低于预警风量，系统将给出提示，便于工作人员核查。

（4）实时交互性强。本数字通风系统和矿井监测系统的连接，使得矿井实测数据和通风仿真系统的数据做到了真正的实时交互。通过计算和图形显示相结合，使计算、图形和数据库操作达到了同步，实现程序的无缝连接，程序运行更加稳定和快速，功能也更加强大。

（5）指导性强。传统通风仿真系统由于不具备实时数据的动态查询功能，它为矿方所提供的仅仅是通风系统状态的参考，而不能对当前通风系统进行及时的调整与改造。本数字通风系统在实时交互的基础上，通过对实时数据、历史数据、实时曲线、历史故障统计等功能应用的分析，为矿方及时地控制调整通风系统提供准确的指导性信息，使煤矿的通风管理处在一个实时的动态循环中。

6．2．2　系统主界面

系统采用了如图6－1所示的登陆平台，确保了矿井通风仿真系统的安全性，登陆者身份分为管理员和普通用户，并对两者的权限进行了限制，其中普通用户的权限为普通的浏览操作，管理员的权限除了具有普通用户的权限之外，其最重要的权限就是可以对通风仿真系统图进行修改和保存，这就确保了系统的安全性，非管理人员必须在知道用户名和密码后才能进行修改，有效地防止了非专业人员的误操作。系统主界面如图6－2所示。

图6－1　登陆平台

（1）图层栏。图层栏由四部分组成，分别为：

1）组件工具箱。组件工具箱是用来放置功能组件的，包括通风网络解算、通风三维动态模拟显示等组件。

2）图层。为了管理的方便，一般把系统拆解为多个部分，把属性相近的物体设置为一个图层，这样系统就可以由多个图层来表示。在本系统中，把矿井三维模型分为巷道图层、地层图层、构筑物图层和风向图层等多个图层。

3）模型库。模型库是用来存放矿井通风中各种三维模型的地方。

4）收藏夹。可以把矿井中经常使用或重要的地点如采面、掘面等设置在收藏夹中，方便日常查询。

（2）视图区。矿井通风三维模型和通风网络图可在此视图区显示，既有二维的视图区域，也可进行三维的模型显示，如图6－3所示。

（3）属性栏。该区域可进行属性的查询，通过二维向导快速地查找巷道、通风构筑物等的属性，如图6－4所示。

图6－2　系统主界面视图

图6－3　系统视图区域

图6－4　系统属性栏区域