煤矿火灾预警系统的设计与实现

1、 HYPERLINK http:/ 煤矿安全隐患论文煤矿火灾防治论文：开滦钞票家营煤矿火灾预警系统的设计和实现摘 要: 钞票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；可视化钞票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。为了解决钞票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

2、话，并制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，服务器操作系统采纳Windows Sever，数据库采纳SQL Sever，数据流采纳http协议进行传输。客户端支持Windows操作系统。软件要紧用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，要紧模块包括

3、：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。本系统在井下火灾特不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。系统差不多架构和系统要紧功能模块如图1、2所示：2 钞票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。依照钞票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

4、对图形的几何信息通过几何变换后产生新的几何图形。图形变换既能够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；也能够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，要紧包括：平移变换、旋转变换、比例变换等。本系统通过图形变换后，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）进行操纵要紧有三种方

5、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,即媒体操纵接口,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得到了专门好的支持。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操纵。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差不多一致，第一种技术简单，效果也专门好，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不不是专门大，通过比

6、较和实践我们采纳了第一种技术即：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

7、备)等多媒体的要紧产品,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,关于标准多媒体设备，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的编程操纵MCI.VBX是VB中提供的一个控件(操纵对象)。我们借助于此控件的配合来达到操纵多媒体设备的目的（即实现声音报警）,使用MCI.VBX，能够实现：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种操纵。3.1.4 报警技术的程序实现（1）首

8、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 图示报警图示报警要紧是在计算机屏幕上显示醒目的标记-如闪耀的红色圆圈等。其原理是：计算机不断检测需报警的项目，一旦发觉，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耀标记。假如是火灾模拟，系统还将依照火灾蔓延情况，用不同的的颜色分不予以表示。图4是我们模拟的一张火灾报警图-图中闪耀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

9、到达的时刻用不同的巷道颜色分不表示。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，使安全治理准确、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,找出存在的问题或缘故；能够模拟通风系统调节前后对矿井安全生产治理的阻碍以及阻碍程度；能够模拟矿井断面、支护方式等变化对通风系统的阻碍；能够模拟风机参数的变化对系统的阻碍。（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