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煤矿安全隐患论文煤矿火灾防治论文：开滦钱家营煤矿火灾预警系统的设计和实现摘 要: 钱家营煤矿火警系统可视化软件，实现了人机对话，将监控信息和通风网络信息结合，用计算机高级语言VB设计开发，以图形和数字动态交互显示,实现了井下火灾发生时的声音报警和图示报警功能。关键词： 火警；报警；可视化钱家营煤矿位于唐山地区的开平煤田,于1987年12月投产,设计生产能力400万t/a,可采煤层5层,其中5、7、8、9、12层煤为主采煤层。煤层具有自然发火倾向性，煤尘具有爆炸性。为了解决钱家营煤矿通风系统的实际情况，我们开发研究了火灾系统报警可视化软件，实现了人机对话，并创造性地实现了监控信息和通风网络信息在立体示意图上图形和数字动态交互显示，该系统能够模拟井下火灾灾变时期的烟流变化规律，实现井下火灾发生时的声音报警和图示报警功能。1 系统总体设计利用目前煤矿企业现有的网络，增加专用服务器，服务器操作系统采用Windows Sever，数据库采用SQL Sever，数据流采用http协议进行传输。客户端支持Windows操作系统。软件主要用VB高级语言开发。系统服务器负责接收井下传感器发送的实时数据，并完成通风解算、实时风解算、反风演习和火灾模拟的计算，客户端三维图形计算机仿真系统负责各种信息的动画显示。工作原理如下：系统由多个功能模块组成，主要模块包括：数据接收、数据分析、客户端3D图形生成、基于tcp/ip协议的数据库数据传输模块和基于tcp/ip协议的文件传输模块，瓦斯、火灾报警等。本系统在井下火灾非常灾变时期或者井下最新探测数据如甲烷超限时，立即进行声音和图示报警。系统基本架构和系统主要功能模块如图1、2所示：2 钱家营煤矿图形技术的实现在本系统中，开发了适宜矿井使用的三维图形技术。该技术支持三维通风系统示意图，并支持系统图的放大缩小、旋转等。系统运行如图3所示：21巷道数据的存储首先建立井下巷道和巷道交点的数据库。根据钱家营煤矿矿井的地质资料信息，我们将巷道和巷道交点数据保存到数据库中，表1、2所示：22 三维投影图形变换是指对图形的几何信息经过几何变换后产生新的几何图形。图形变换既可以看作是坐标系不动而图形变动，变动后的图形在坐标系中的坐标值发生变化；也可以看作图形不动而坐标系变动，变动后，该图形在新的坐标系下具有新的坐标值，这两种情况本质上是一样的。图形变换归结为对组成图形的点集坐标的变换，主要包括：平移变换、旋转变换、比例变换等。本系统经过图形变换后，输出效果如图3所视：3 火灾报警系统的设计与实现系统能够模拟井下火灾灾变时期的烟流变化规律，实现井下火灾发生时的声音报警和图示报警功能。31 声音报警3.1.1 VB环境下声音报警技术的实现比较在Windows系统中,对多媒体设备（声音设备）进行控制主要有三种方法：第一种方法是使用微软公司窗口系统中对多媒体支持的MCI,即媒体控制接口,MCI是多媒体设备和多媒体应用软件之间进行设备无关的沟通的桥梁。在Visual Basic6.0得到了很好的支持。第二种方法是通过调用Windows的API（应用程序接口）多媒体相关函数实现媒体控制。这种方法适合各种语言。第三种方法是使用OLE（Object LinkingEmbedding）,即对象链接与嵌入技术,它为不同软件之间共享数据和资源提供了有力的手段。就三种方法比较而言，第一或第二种方法原理基本一致，第一种技术简单，效果也很好，第三种方法速度较慢。对本系统而言使用第一或第二种方法区别不是很大，经过比较和实践我们采用了第一种技术即：VB的MCI.VBX控件进行声音报警的实现。3.1.2 MCI的功能MCI(Multimedia Control Interface)是微软Windows定义的多媒体接口标准,MCI接口包括了CDAudio(激光唱机)、Scanner(图像扫描仪)、VCR(磁带录像机)、Videodisc(激光视盘机)、DAT(数字化磁带音频播放机)、DigitalVideo(窗口中的数字视频)、Overlay(窗口中的模拟视频叠加设备)、MMMovie(多媒体影片演播器)、Sequencer(MIDI音序设备)、WaveAudio(波形音频设备)、Other(未定义的MCI设备)等多媒体的主要产品,支持环境是Windows各种版本。MCI的最大优点是应用系统与设备无关,对于标准多媒体设备，安装相应的Windows的MCI Driver,Windows即可对该设备进行操作访问。3.1.3 MCI的编程控制MCI.VBX是VB中提供的一个控件(控制对象)。我们借助于此控件的配合来达到控制多媒体设备的目的（即实现声音报警）,使用MCI.VBX，可以实现：Prev(移前标)、Next(移后标)、Play(播放)、Pause(暂停)、Back(倒移)、Step(前移)、Stop(停播)、Record(录制)和Ejec(退出)等9种控制。3.1.4 报警技术的程序实现（1）首先我们录制各种报警声音，并生一个个独立的报警文件，保存在系统的sound文件夹下。（2）计算机不断检测探测器最新探测的结果。（3）当需要报警的项目达到报警限制时（如：甲烷达到1.0时），系统立即播放相应的报警声音。32 图示报警图示报警主要是在计算机屏幕上显示醒目的标记-如闪烁的红色圆圈等。其原理是：计算机不断检测需报警的项目，一旦发现，立即启动图示报警系统；报警系统启动后，计算机快速找到报警位置；在报警位置处绘制闪烁标记。如果是火灾模拟，系统还将根据火灾蔓延情况，用不同的的颜色分别予以表示。图4是我们模拟的一张火灾报警图-图中闪烁的红色圆圈为火灾发生的巷道，粗线条巷道为烟雾已覆盖的巷道，烟雾到达的时间用不同的巷道颜色分别表示。4小结（1）开发了能够把井下监测信息、通防数据信息和空间位置结合在一起的软件平台，利用它完善的立体系统图及各种统计分析模块功能实现了可视化的安全生产调度和安全监控功能，使安全管理准确、快速，提高了安全生产效率。（2）实现了井下火灾发生时的声音和图示报警功能。能够模拟井下火灾时期的风流变化，提供不同地点火灾发生后井下矿工安全撤退路线，为抢险救灾决策提供理论和实践的指导。（3）系统能够准确、快速地分析矿井通风现状,找出存在的问题或原因；可以模拟通风系统调节前后对矿井安全生产管理的影响以及影响程度；能够模拟矿井断面、支护方式等变化对通风系统的影响；能够模拟风机参数的变化对系统的影响。（4）实现了信息的远程传输。整个矿井安全信息在用户终端清晰显示，充分发挥和挖掘了网络效益，提升了安全管理人员的管理手段。参考文献1 门中奇.火灾报警与自动灭火系统的调试J.科技情报开发与经济,2009,(08).2 袁锦华,邝业彤.晓峰园火灾自动报警系统的施工J.广东科技,2006,(02).
