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矿井通风仿真系统可视化研究

倪景峰  
【摘要】:仿真是矿井通风安全管理及评价最重要的决策支持技术,而通风网络拓扑关系的自动建立与管理以及可视化是仿真系统在我国矿井通风中进行推广应用的瓶颈技术,因此,矿井通风仿真系统可视化研究具有极其重要的学术价值和实际应用价值。 作为国家“十五”攻关专题“矿井通风安全可靠性评价和决策技术研究”的重要内容之一,本文系统研究了UML建模数学算法问题,以及基于面向对象理论的矿井通风仿真系统数据结构问题和程序算法问题。取得的创新成果有: 矿井通风网络拓扑关系自动建立和管理,以往矿井通风网络的拓扑关系的建立是人工对网络图巷道始末节点标号,然后形成相应的数据文件或数据库,屏幕图形对象、拓扑关系和数据库是分离的,而且是由程序员管理的。本文通过对象间相互发送消息,基于对象内存地址自动地建立和管理拓扑关系。 风网平衡图可视化,通过在巷道对应矩形块中封装巷道对象指针,真正做到了平衡图矩形块与巷道对应关系的无缝连接。 运用复合节点对矿井通风系统网络拓扑关系进行简化处理,简化时和取消简化时整个系统图的形状并不发生变化,拓扑关系作相应调整。 在一般图形软件中,随着图形放大,表示巷道的双线间距离增大,当放大到一定倍数时,不能分辨表示一条巷道两条直线之间的关系,采用固定宽度双线绘制巷道能够很好地解决这个问题。通过研究固定宽度双线算法和绘制特点,在巷道对象内封装了绘制固定宽度巷道双线的参数,降低了固定宽度双线节点处坐标计算和双线交叉消隐计算量,并实现双线节点坐标自动计算和双线交叉处自动消隐。 矿井通风仿真系统可视化是一种对通风系统图形和通风系统属性数据处理、存储、可视化管理、检索、分析、表达和应用的计算机系统。它不仅对矿井通风系统系统图形和属性数据管理,还对仿真系统计算过程进行可视化。


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