煤礦安全隱患論文煤礦火災防治論文：開灤錢家營煤礦火災預警系統(tǒng)的

1、 煤礦安全隱患論文煤礦火災防治論文：開灤錢家營煤礦火災預警系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)摘 要: 錢家營煤礦火警系統(tǒng)可視化軟件，實現(xiàn)了人機對話，將監(jiān)控信息和通風網(wǎng)絡信息結合，用計算機高級語言VB設計開發(fā)，以圖形和數(shù)字動態(tài)交互顯示,實現(xiàn)了井下火災發(fā)生時的聲音報警和圖示報警功能。關鍵詞： 火警；報警；可視化錢家營煤礦位于唐山地區(qū)的開平煤田,于1987年12月投產(chǎn),設計生產(chǎn)能力400萬t/a,可采煤層5層,其中5、7、8、9、12層煤為主采煤層。煤層具有自然發(fā)火傾向性，煤塵具有爆炸性。為了解決錢家營煤礦通風系統(tǒng)的實際情況，我們開發(fā)研究了火災系統(tǒng)報警可視化軟件，實現(xiàn)了人機對話，并創(chuàng)造性地實現(xiàn)了監(jiān)控信息和通風網(wǎng)絡信息

2、在立體示意圖上圖形和數(shù)字動態(tài)交互顯示，該系統(tǒng)能夠模擬井下火災災變時期的煙流變化規(guī)律，實現(xiàn)井下火災發(fā)生時的聲音報警和圖示報警功能。1 系統(tǒng)總體設計利用目前煤礦企業(yè)現(xiàn)有的網(wǎng)絡，增加專用服務器，服務器操作系統(tǒng)采用Windows Sever，數(shù)據(jù)庫采用SQL Sever，數(shù)據(jù)流采用http協(xié)議進行傳輸。客戶端支持Windows操作系統(tǒng)。軟件主要用VB高級語言開發(fā)。系統(tǒng)服務器負責接收井下傳感器發(fā)送的實時數(shù)據(jù)，并完成通風解算、實時風解算、反風演習和火災模擬的計算，客戶端三維圖形計算機仿真系統(tǒng)負責各種信息的動畫顯示。工作原理如下：系統(tǒng)由多個功能模塊組成，主要模塊包括：數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)分析、客戶端3D圖形生成、

3、基于tcp/ip協(xié)議的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)傳輸模塊和基于tcp/ip協(xié)議的文件傳輸模塊，瓦斯、火災報警等。本系統(tǒng)在井下火災非常災變時期或者井下最新探測數(shù)據(jù)如甲烷超限時，立即進行聲音和圖示報警。系統(tǒng)基本架構和系統(tǒng)主要功能模塊如圖1、2所示：2 錢家營煤礦圖形技術的實現(xiàn)在本系統(tǒng)中，開發(fā)了適宜礦井使用的三維圖形技術。該技術支持三維通風系統(tǒng)示意圖，并支持系統(tǒng)圖的放大縮小、旋轉等。系統(tǒng)運行如圖3所示：21巷道數(shù)據(jù)的存儲首先建立井下巷道和巷道交點的數(shù)據(jù)庫。根據(jù)錢家營煤礦礦井的地質資料信息，我們將巷道和巷道交點數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫中，表1、2所示：22 三維投影圖形變換是指對圖形的幾何信息經(jīng)過幾何變換后產(chǎn)生新的幾何圖形。

4、圖形變換既可以看作是坐標系不動而圖形變動，變動后的圖形在坐標系中的坐標值發(fā)生變化；也可以看作圖形不動而坐標系變動，變動后，該圖形在新的坐標系下具有新的坐標值，這兩種情況本質上是一樣的。圖形變換歸結為對組成圖形的點集坐標的變換，主要包括：平移變換、旋轉變換、比例變換等。本系統(tǒng)經(jīng)過圖形變換后，輸出效果如圖3所視：3 火災報警系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)系統(tǒng)能夠模擬井下火災災變時期的煙流變化規(guī)律，實現(xiàn)井下火災發(fā)生時的聲音報警和圖示報警功能。31 聲音報警3.1.1 VB環(huán)境下聲音報警技術的實現(xiàn)比較在Windows系統(tǒng)中,對多媒體設備（聲音設備）進行控制主要有三種方法：第一種方法是使用微軟公司窗口系統(tǒng)中對多媒體支

5、持的MCI,即媒體控制接口,MCI是多媒體設備和多媒體應用軟件之間進行設備無關的溝通的橋梁。在Visual Basic6.0得到了很好的支持。第二種方法是通過調用Windows的API（應用程序接口）多媒體相關函數(shù)實現(xiàn)媒體控制。這種方法適合各種語言。第三種方法是使用OLE（Object LinkingEmbedding）,即對象鏈接與嵌入技術,它為不同軟件之間共享數(shù)據(jù)和資源提供了有力的手段。就三種方法比較而言，第一或第二種方法原理基本一致，第一種技術簡單，效果也很好，第三種方法速度較慢。對本系統(tǒng)而言使用第一或第二種方法區(qū)別不是很大，經(jīng)過比較和實踐我們采用了第一種技術即：VB的MCI.VBX控件

6、進行聲音報警的實現(xiàn)。3.1.2 MCI的功能MCI(Multimedia Control Interface)是微軟Windows定義的多媒體接口標準,MCI接口包括了CDAudio(激光唱機)、Scanner(圖像掃描儀)、VCR(磁帶錄像機)、Videodisc(激光視盤機)、DAT(數(shù)字化磁帶音頻播放機)、DigitalVideo(窗口中的數(shù)字視頻)、Overlay(窗口中的模擬視頻疊加設備)、MMMovie(多媒體影片演播器)、Sequencer(MIDI音序設備)、WaveAudio(波形音頻設備)、Other(未定義的MCI設備)等多媒體的主要產(chǎn)品,支持環(huán)境是Windows各種版本

7、。MCI的最大優(yōu)點是應用系統(tǒng)與設備無關,對于標準多媒體設備，安裝相應的Windows的MCI Driver,Windows即可對該設備進行操作訪問。3.1.3 MCI的編程控制MCI.VBX是VB中提供的一個控件(控制對象)。我們借助于此控件的配合來達到控制多媒體設備的目的（即實現(xiàn)聲音報警）,使用MCI.VBX，可以實現(xiàn)：Prev(移前標)、Next(移后標)、Play(播放)、Pause(暫停)、Back(倒移)、Step(前移)、Stop(停播)、Record(錄制)和Ejec(退出)等9種控制。3.1.4 報警技術的程序實現(xiàn)（1）首先我們錄制各種報警聲音，并生一個個獨立的報警文件，保存在

8、系統(tǒng)的sound文件夾下。（2）計算機不斷檢測探測器最新探測的結果。（3）當需要報警的項目達到報警限制時（如：甲烷達到1.0時），系統(tǒng)立即播放相應的報警聲音。32 圖示報警圖示報警主要是在計算機屏幕上顯示醒目的標記-如閃爍的紅色圓圈等。其原理是：計算機不斷檢測需報警的項目，一旦發(fā)現(xiàn)，立即啟動圖示報警系統(tǒng)；報警系統(tǒng)啟動后，計算機快速找到報警位置；在報警位置處繪制閃爍標記。如果是火災模擬，系統(tǒng)還將根據(jù)火災蔓延情況，用不同的的顏色分別予以表示。圖4是我們模擬的一張火災報警圖-圖中閃爍的紅色圓圈為火災發(fā)生的巷道，粗線條巷道為煙霧已覆蓋的巷道，煙霧到達的時間用不同的巷道顏色分別表示。4小結（1）開發(fā)了能

9、夠把井下監(jiān)測信息、通防數(shù)據(jù)信息和空間位置結合在一起的軟件平臺，利用它完善的立體系統(tǒng)圖及各種統(tǒng)計分析模塊功能實現(xiàn)了可視化的安全生產(chǎn)調度和安全監(jiān)控功能，使安全管理準確、快速，提高了安全生產(chǎn)效率。（2）實現(xiàn)了井下火災發(fā)生時的聲音和圖示報警功能。能夠模擬井下火災時期的風流變化，提供不同地點火災發(fā)生后井下礦工安全撤退路線，為搶險救災決策提供理論和實踐的指導。（3）系統(tǒng)能夠準確、快速地分析礦井通風現(xiàn)狀,找出存在的問題或原因；可以模擬通風系統(tǒng)調節(jié)前后對礦井安全生產(chǎn)管理的影響以及影響程度；能夠模擬礦井斷面、支護方式等變化對通風系統(tǒng)的影響；能夠模擬風機參數(shù)的變化對系統(tǒng)的影響。（4）實現(xiàn)了信息的遠程傳輸。整個礦井安全信息在用戶終端清晰顯示，充分發(fā)揮和挖掘了網(wǎng)絡效益