矿井安全监测可视化信息处理系统的研究
|
摘要
本文详细论述了计算机可视化技术和矿井安全监测信息动态预测理论和方法，以山西焦煤集团西铭矿为应用实例，开发了功能比较完善的矿井安全监测可视化信息处理系统，包括矿井安全监测信息动态预测、监测界面可视化显示、灾变时启动声音、动画报警以及灾变专家系统、信息网络传输等功能。系统是在Windows环境下使用面向对象的编程语言Visual C++ 6.0开发的，采用导航图结构，实现了Windows环境下规范、统一、良好的界面设计，提高了系统的可操作性。该系统在西铭矿得到了应用，表明系统实用性强、易于操作、模型准确可靠，能满足现场的实际需要。该软件的开发成功，提高了我国煤矿安全生产信息化水平，为我国煤矿安全生产提供可靠的保证，具有重要的推广应用前景。
The technique of computer-visualization and the principal as well as method of dynamic prediction of information for mining safety monitoring are discussed detailedly in this paper. The powerful information visualization and processing for the mining safety monitoring system (IVPMS) is developed and applied in Ximing coal mine of Shanxi coke group, which consists of four parts: dynamic prediction of information for mining safety monitoring, visual interfaces for display, sound and movable picture alarm and expertise system when disaster occurrence, monitoring information network transmission. IVPMS is developed by Visual C++ 6.0, the object-oriented program design language in the environment of Windows and adopted navigational software structure. The interface of IVPMS is normative and uniform, the
operability is great improved. Good results in Ximing coal mine show that IVPMS is very practical, easy to operate, dynamic prediction model developed by IVPMS is accurate and reliable, also the system can give engineer much help and has great practicality. The system developed successfully enhanced the information technology level of coal mine safety and supplied reliable guarantee for safety production of coal mine. So, the system has important popularization and application prospect.
The technique of computer-visualization and the principal as well as method of dynamic prediction of information for mining safety monitoring are discussed detailedly in this paper. The powerful information visualization and processing for the mining safety monitoring system (IVPMS) is developed and applied in Ximing coal mine of Shanxi coke group, which consists of four parts: dynamic prediction of information for mining safety monitoring, visual interfaces for display, sound and movable picture alarm and expertise system when disaster occurrence, monitoring information network transmission. IVPMS is developed by Visual C++ 6.0, the object-oriented program design language in the environment of Windows and adopted navigational software structure. The interface of IVPMS is normative and uniform, the
operability is great improved. Good results in Ximing coal mine show that IVPMS is very practical, easy to operate, dynamic prediction model developed by IVPMS is accurate and reliable, also the system can give engineer much help and has great practicality. The system developed successfully enhanced the information technology level of coal mine safety and supplied reliable guarantee for safety production of coal mine. So, the system has important popularization and application prospect.
引文
[1]．单亚飞，矿井瓦斯安全监测系统应用软件研究，硕士学位论文，阜新矿业学院，2001；
[2]．李建文，可视化矿井安全监测系统的开发与应用，硕士学位论文，北京科技大学，2001；
[3]．杨志宏，采矿信息可视化集成系统的研究，硕士学位论文，北京科技大学，2001：
[4]．张铁岗，矿井瓦斯综合治理技术，北京，煤炭工业出版社，2001，p54—79：
[5]．何学秋等，安全工程学，北京，中国矿业大学出版社，2000年6月，p254—349；
[6]．赵以惠等，处理重大灾害事故，提高指挥决策能力，中国安全科学学报，1994年第4期，p24—26；
[7]．谢之康等，矿井灾害现象的非线性动力学，煤炭学报，1999年第2期，p54—56：
[8]．吕光华，矿业灰色系统，北京，煤炭工业出版社，1993年6月，p132—267：
[9]．邓聚龙，五种灰色预测，模糊数学，1985年第2期，p14—16；
[10]．傅立，灰色系统理论及其应用，科学技术文献出版社，1992年10月，p14—179；
[11]．余雪丽等，神经网络与实例学习，中国铁道出版社，1996年6月，p152—156；
[12]．谭章禄等，人工神经网络及其在矿业中应用前景，煤炭科学技术，1996年第4期，p74—79；
[13]．王科俊等，神经网络建模、预报与控制，哈尔滨工程大学出版社，1996年12月，p234—379；
[14]．陈明，神经网络模型，大连理工大学出版社，1995年3月，p43—167：
[15]．何小荣等，改善BP网络检验效果的研究，清华大学学报(自然科学版)，1995年第3期，p34—36；
[16]．施式亮，矿井安全非线性动力学评价，中南工业大学，博士学位论文，2000；
[17]．王俊琪，可视化矿井通风仿真系统研究，辽宁工程技术大学，硕士学位论文，2001；
[18]．洪林，数字矿山的通风网络管理系统开发与应用，辽宁工程技术大学，硕士学位论文，2001；
[19]．刘泽功，通风安全工程计算机模拟与预测，煤炭工业出版社，1992，
p24—179：
[20]．施式亮等，基于人工神经网络的矿井自然发火预测模型及应用，西安矿业学院学报，1999年第2期，p64—67；
[21]．蒋军成等，开采煤层自燃危险性预测的人工神经网络方法，中国矿业大学学报，1997年第1期，p84—86；
[22]．张是，应用灰色系统理论建立煤炭自燃早期预测模型，煤炭工程师，1990年第1期，p74—77；
[23]．王俊峰，煤炭自燃时灾变气体的动态预测研究，太原理工大学，硕士学位论文，2001；
[24]．刘金龙等编著，Visual C++6.0类参考详解，清华大学出版社，1999，p14—279；
[25]．王晖等编著，精通Visual C++6.0，电子工业出版社，1999，p34—679；
[26]．张党胜，三维地形可视化系统研究与实现，河海大学，硕士学位论文，2001；
[27]．陈增荣编著，软件开发方法，复旦大学出版社，1997，p24—279；
[28]. Roelof K, Brouwer. Amethod for Training Recurrent Neural Networks for Classification by Building Basins of Attraction. Neural Networks, 1995, 8 (4), p24—26;
[29]. Hechi-Nielson R. Theory of Back Propagation Neural Network. Proe. Of IJCNN. 1989, 1, p64—69;
[30]. Ricardo J Machado, Valmir C Barbosa, and Paulo A. Neves, Learning in the Combinatorial Neural Model, IEEE TRANSACTION ON NEURAL NETWORKS, Vol. 9, NO. 5, September 1998, p94—99.
[31]. Collins, Trevor D., Applying software visualization technology to support the use of evolutionary algorithms, Journal of Visual Languages & Computing, April, 2003, Volume: 14, Issue: 2, pp. 123-150;
[32]. CRUZ, ISABEL F., LEVEILLE, PETER S., As You Like It: Personalized Database Visualization Using a Visual Language, Journal of Visual Languages & Computing, October, 2001, Volume: 12, Issue: 5, pp. 525-549;
[33]. Yang, Jing, Ward, Matthew O., Rundensteiner, Elke A., Interactive hierarchical displays: a general framework for visualization and exploration of large multivariate data sets, April, 2003, Computers and Graphics Volume: 27, Issue: 2, pp. 265-283;
[34]. Williams, K. L., Vinson, Anew technology for respirable
coal mine dust measurement, Fuel and Energy, May, 1997, Volume: 38, Issue: 3, pp. 188;
[35]. Kizil, M. S., Peterson, J., English, W., The effect of coal particle size on colorimetric analysis of roadway dust, Journal of Loss Prevention in the Process Industries, September, 2001, Volume: 14, Issue: 5, pp. 387-394;
[36]. Hethmon, T. A., Development of an industrial hygiene program at a new copper mine in Chile, Occupational Health and Industrial Medicine, May 4, 1998, Volume: 38, Issue: pp. 208;
[37]. Simser, Brad P., Andrieux, Patrick P., Peterson, Don A., Advanced Monitoring and Analysis of Microseismic Activity as An Aid to Mining at Brunswick Mines, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, June 7, 1996, Volume: 35, Issue: 4-5, pp. 389.
[2]．李建文，可视化矿井安全监测系统的开发与应用，硕士学位论文，北京科技大学，2001；
[3]．杨志宏，采矿信息可视化集成系统的研究，硕士学位论文，北京科技大学，2001：
[4]．张铁岗，矿井瓦斯综合治理技术，北京，煤炭工业出版社，2001，p54—79：
[5]．何学秋等，安全工程学，北京，中国矿业大学出版社，2000年6月，p254—349；
[6]．赵以惠等，处理重大灾害事故，提高指挥决策能力，中国安全科学学报，1994年第4期，p24—26；
[7]．谢之康等，矿井灾害现象的非线性动力学，煤炭学报，1999年第2期，p54—56：
[8]．吕光华，矿业灰色系统，北京，煤炭工业出版社，1993年6月，p132—267：
[9]．邓聚龙，五种灰色预测，模糊数学，1985年第2期，p14—16；
[10]．傅立，灰色系统理论及其应用，科学技术文献出版社，1992年10月，p14—179；
[11]．余雪丽等，神经网络与实例学习，中国铁道出版社，1996年6月，p152—156；
[12]．谭章禄等，人工神经网络及其在矿业中应用前景，煤炭科学技术，1996年第4期，p74—79；
[13]．王科俊等，神经网络建模、预报与控制，哈尔滨工程大学出版社，1996年12月，p234—379；
[14]．陈明，神经网络模型，大连理工大学出版社，1995年3月，p43—167：
[15]．何小荣等，改善BP网络检验效果的研究，清华大学学报(自然科学版)，1995年第3期，p34—36；
[16]．施式亮，矿井安全非线性动力学评价，中南工业大学，博士学位论文，2000；
[17]．王俊琪，可视化矿井通风仿真系统研究，辽宁工程技术大学，硕士学位论文，2001；
[18]．洪林，数字矿山的通风网络管理系统开发与应用，辽宁工程技术大学，硕士学位论文，2001；
[19]．刘泽功，通风安全工程计算机模拟与预测，煤炭工业出版社，1992，
p24—179：
[20]．施式亮等，基于人工神经网络的矿井自然发火预测模型及应用，西安矿业学院学报，1999年第2期，p64—67；
[21]．蒋军成等，开采煤层自燃危险性预测的人工神经网络方法，中国矿业大学学报，1997年第1期，p84—86；
[22]．张是，应用灰色系统理论建立煤炭自燃早期预测模型，煤炭工程师，1990年第1期，p74—77；
[23]．王俊峰，煤炭自燃时灾变气体的动态预测研究，太原理工大学，硕士学位论文，2001；
[24]．刘金龙等编著，Visual C++6.0类参考详解，清华大学出版社，1999，p14—279；
[25]．王晖等编著，精通Visual C++6.0，电子工业出版社，1999，p34—679；
[26]．张党胜，三维地形可视化系统研究与实现，河海大学，硕士学位论文，2001；
[27]．陈增荣编著，软件开发方法，复旦大学出版社，1997，p24—279；
[28]. Roelof K, Brouwer. Amethod for Training Recurrent Neural Networks for Classification by Building Basins of Attraction. Neural Networks, 1995, 8 (4), p24—26;
[29]. Hechi-Nielson R. Theory of Back Propagation Neural Network. Proe. Of IJCNN. 1989, 1, p64—69;
[30]. Ricardo J Machado, Valmir C Barbosa, and Paulo A. Neves, Learning in the Combinatorial Neural Model, IEEE TRANSACTION ON NEURAL NETWORKS, Vol. 9, NO. 5, September 1998, p94—99.
[31]. Collins, Trevor D., Applying software visualization technology to support the use of evolutionary algorithms, Journal of Visual Languages & Computing, April, 2003, Volume: 14, Issue: 2, pp. 123-150;
[32]. CRUZ, ISABEL F., LEVEILLE, PETER S., As You Like It: Personalized Database Visualization Using a Visual Language, Journal of Visual Languages & Computing, October, 2001, Volume: 12, Issue: 5, pp. 525-549;
[33]. Yang, Jing, Ward, Matthew O., Rundensteiner, Elke A., Interactive hierarchical displays: a general framework for visualization and exploration of large multivariate data sets, April, 2003, Computers and Graphics Volume: 27, Issue: 2, pp. 265-283;
[34]. Williams, K. L., Vinson, Anew technology for respirable
coal mine dust measurement, Fuel and Energy, May, 1997, Volume: 38, Issue: 3, pp. 188;
[35]. Kizil, M. S., Peterson, J., English, W., The effect of coal particle size on colorimetric analysis of roadway dust, Journal of Loss Prevention in the Process Industries, September, 2001, Volume: 14, Issue: 5, pp. 387-394;
[36]. Hethmon, T. A., Development of an industrial hygiene program at a new copper mine in Chile, Occupational Health and Industrial Medicine, May 4, 1998, Volume: 38, Issue: pp. 208;
[37]. Simser, Brad P., Andrieux, Patrick P., Peterson, Don A., Advanced Monitoring and Analysis of Microseismic Activity as An Aid to Mining at Brunswick Mines, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, June 7, 1996, Volume: 35, Issue: 4-5, pp. 389.