Анализ и моделирование программного обеспечения шахтной вентиляции
Автор: Gibbs Associates
Источник: Перевод части статьи «Mine Ventilation Analysis and Simulation Software» с английского языка.
Перевод: Р.В. Добров
Автор: Gibbs Associates
Источник: Перевод части статьи «Mine Ventilation Analysis and Simulation Software» с английского языка.
Перевод: Р.В. Добров
Gibbs Associates «Mine Ventilation Analysis and Simulation Software». В статье рассматриваются виды программного обеспечения для моделирования шахтной вентиляции, такие как: MIVENA, VNetPC2000, Ventsim и VUMA.
Анализ и моделирование шахтной вентиляции были разработаны для компьютеров с середины 1960-х годов. Одна из первых программ, была опубликована Пенсильванским Государственным Университетом Горного управления в журнал Горный Инженер в 1965 году. В программе использовались Hardy-Cross сети балансировки техники, которые изначально были разработаны для анализа потока сетевых вод. В Penn State программу была включена возможность ввести вентилятор, которые и положили основу в регуляторы сети.
Другие программные обеспечения анализа вентиляции были разработаны в США, Бюро Шахты и на Michigan Tech. В программе MFIRE, разработанная Michigan Tech в 1970-е, была включена возможность анализировать вентиляционные сети с имитацией пожарной ситуации. Были добавлены термодинамические расчеты в сетевой анализ системы обеспечения, а также анализ потока воздуха, позволяющий считать температуру воздуха, а также его объемы.
Анализ вентиляционных систем, также разрабатывали и другие правительственные организации, такие как: CANMET в Канаде, Ineris(Cerchar) во Франции, COMRO в Южная Африка, и CSIRO в Австралии. Ранние программы были разработаны в среде DOS.
Анализ вентиляционных систем, перечисленные ниже, являются программами Windows и включают графику, а также сетевые расчеты.
«CLIMSIM» является высоко специализированной программой, интерактивного пакета для прогнозирование изменения психометрического и термодинамического свойства воздуха, его перемещение вдоль валов, склонов или подземных воздушных путей. Программа устанавливает психометрические и термодинамические условия воздуха на подачу потребителю, с помощью характеристики путей прохождения воздуха, с учетом тепловых параметров, источников тепла и воздуха на входе. Возможности программы включают в себя:
1). Введенные сети, имитирующие несколько воздушных путей параллельно и последовательно.
2). Возможность использования WINDOWS-принтера, плоттера и дигитайзера.
3). Включает в себя пять независимых окон отслеживания событий.
4). Включает новейшие теории теплообмена и теплового стресса.
5). Возможость просмотра и печати отчета таблицы тыпа ввода/вывода.
6). Возможность вырезать, копировать, вставлять функции в рамках «CLIMSIM» программы, и другие приложения WINDOWS.
7). Экран графики для просмотра и печати.
8). Возможность использования методов увеличения и панорамирования.
9). Обеспечивает полуню техническую и инженерную поддержку.
«MINVENT» - является программой моделирования шахтной вентиляционной системы.
В ходе сбора данных о шахтной вентиляции таких как, сопротивление воздушных путей, падение давления и количества воздуха, дает возможность рассчитать сети Харди перекрестным способом. Данный метод может использоваться для создания таблиц, отчетов, графиков фан-кривых в вентиляторных операционных точках, сетевые диаграммы распределения показаний падения давления и сопротивления воздушных путей.
В процессе расчета, могут быть представлены пути утечки воздуха, рассмотренны вопросы давления естественной вентиляции, а также полученные сетевые диаграммы могут быть наложены на вентиляционные планы шахты.
Этот вентиляционный симулятор был разработан в 1986 году и состоит из аналитических расчетов системы, а также СУБД, 2D/3D CAD системы для деформированных сетей и кондиционирования воздуха, системы проектирования.
«Скайлайн» - Узловой Метод Давления, используемые в «MIVENA», был успешно применен для сетевого потока анализ схемы. Основные функции в программы MIVENA являются:
1) Установленные аналитические системы для подачи воздуха.
2) Входные и выходные формы данных, разработанных в соответствии с Windows-приложениями, таких как: данные, текст, HPGLTM, изображения фотографий, зарегистрированных в узел/дыхательных путей.
3) СУБД предназначена для некоторых удобных функций: удалить/добавить узлы воздушных путей, по автоматической экспресс функции соединения узлов.
4) СУБД также имеет свои преимущества настройки базы данных для планирования расхода воздуха в сети вентиляции шахты.
5) Компьютерный расчет кондиционирования (охлаждение и отопление) системы.
6) Психометрический график, представленный на основе точного уравнения для условий атмосферы, применимых к очень глубоким шахтам. Диапазоны давления, температуры и влажности могут быть установлены пользователем.
«VnetPC» программа представляет собой Windows-программу, для помощи персоналу при планировании подземных вентиляционных макетов. Программа обеспечивает подробные списки и графические изображения из данных, который описывает геометрия шахтной сети, размеры, местоположение и характеристики вентиляторов.
«VnetPC 2000» (для Windows) - это совершенно новая программа полностью запрограммированная в 32-битном формате. Графический интерфейс основан на проверенной ранее версии DOS.
«VnetPC» может имитировать существующие вентиляционные сети, и их характеристики: точки измерения воздуха, его количество, сила трения, снижение давления.
«Ventsim» - пакет моделирования вентиляции подземных шахт, предназначенный для имитации воздушных потоков (и многих других видов вентиляционных данных). Программное обеспечение интегрируется Windows, имеет графический дизайн с 3D графики, похожими на на высоком конце CAD пакеты.
Программа использует полностью графический интерфейс в Windows. Особенности из Ventsim включают в себя следующее:
1). До 20000 индивидуальных вентиляционных путей может быть введено в сети.
2). До 1000 различных типов вентиляторов, с полной эффективностью могут быть промоделированы в рамках сети.
3). До 1000 различных уровней воздушных путей могут быть использованы.
4). Сети могут быть легко созданы в трех измерениях.
5). Моделирование загрязнителя моделирование позволяет создавать: дым, газов и другие загрязняющие веществ по всей шахте.
6). Импорт и Экспорт ASCII DXF или данные из электронных таблиц или других CAD.
7). Моделирования нагрузок на регуляторы.
8). Моделирование давления моделирования основных воздушных потоков.
«VUMA» является Windows-пакет программного обеспечения для моделирования атмосферных и экологических условий в подземных шахтах. CSIR Miningtek и Блюм Бертон, инженеры Южной Африки, являются международными лидерами в этой области. Этот продукт на основе последних исследований и разработок и использует состоянии процедур и технологий. Все алгоритмы были проверены в недавней работе и над развитием периодом около двух десятилетий.
«VUMA» позволяет создать шахтную сеть, которая будет создана путем объединения многочисленных составных элементов, каждый из конкретных аэродинамических, термодинамических характеристик. Основные элементы компонента [ветви] включают в себя: валы, вал станций, тоннелей, развитие заголовки, забоев, вентиляторы, элементы.
Программа имитирует вентиляции потоков, температуры, влажности, пыли и газа, концентрации всей шахтной сети. Она может быть применена к разнообразным подземным способам добычи рудных тел и шахты с различным уровнем механизации.
Двух и трехмерные графические усовершенствования облегчения создания, редактирования и анализа шахтных сетей вентиляции. Программное обеспечение может быть использовано в качестве инструмента планирования и как средство проверки экологических и энергетических параметров. Концепция реального времени «VUMA» сетевого анализа обусловлен онлайн мониторов имеет большие преимущества для управления энергией потребления и снижение эксплуатационных расходов.
Тепловые потоки, пыли и газа нагрузки рассчитываются и могут быть использованы для анализа охлаждения стратегии, загрязняющее вещество разведения и вентиляции тактики. К ним относятся общие потребности в энергии и вентиляторы, воздухоохладители и скруббер. «VUMA» может быть использована для эффективного управления энергией и создание безопасных и здоровых условий в шахтах.
В умеренных климатических условиях в большинстве случаев естественная вентиляции является наилучшей. Непрекращающиеся перемещения воздуха являются законом природы. Чтобы воздух в наших городах и жилищах принял участие в этом постоянном изменении, вентиляция пойдет непрерывно без нашей помощи.
Инженерные принципы используются для точного расчета и количественного определения соответствующих параметров. Тем не менее, в горной среде, есть некоторые входы, которые трудно поддаются количественной оценке и категории были разработаны для этих входов. Например, категории предназначены для: влажности поверхности, состояние изоляции труб, влаги источников тепла, в забое водопользования и другие.
«Стационарный» поток симулятор рассчитывает аэродинамические, термодинамические и динамические загрязнения. В подземной среде, «переходных состояний» моделирования этих параметров важны только в конкретных условиях. «Переходные состояния» тренажеры образуют другой класс программного обеспечения и доступны в виде отдельных самостоятельных продуктов.
Графика услуги включают двухмерный интерфейс с панорамированием и масштабированием, используется для простых поколения и управления сетью передачи данных и трехмерной графикой с панорамированием, масштабированием и вращением функций для удобства визуализации и просмотра сети.