矿井排水设备选型系统的研究与实现李晨娟

1、矿井排水设备选型系统的研究与实现 导导 师师: : 吴开兴吴开兴( (教授教授) )姓姓 名名: : 李晨娟李晨娟专专 业业: : 计算机应用技术计算机应用技术研究成果的展示研究成果的展示关键技术的研究与实现关键技术的研究与实现系统的分析与设计系统的分析与设计国内外研究现状及存在问题国内外研究现状及存在问题研究意义及应用前景研究意义及应用前景矿井排水设备选型系统的研究与实现为保证煤矿安为保证煤矿安全生产全生产，需及，需及时使用排水设时使用排水设备将不断汇集备将不断汇集于井下的矿井于井下的矿井水排出。水排出。研究意义提高提高耗能耗能安全安全经济经济矿井排水设备选型系统的研究与实现研究意义及应用前

2、景水泵选型的合水泵选型的合理与否理与否，直接，直接关系到泵站工关系到泵站工程投资、建成程投资、建成后运行费用的后运行费用的多少和泵站的多少和泵站的安全状况。安全状况。合理选择排水设合理选择排水设备、确定排水设备、确定排水设备运行高效工况备运行高效工况区、提高排水系区、提高排水系统的效率，对统的效率，对降降低电耗、节约能低电耗、节约能源源具有重要意义。具有重要意义。改进已有选型系统改进已有选型系统存在的不足之处。存在的不足之处。矿井排水设备选型系统的研究与实现研究意义及应用前景应用前景应用前景使用计算机技使用计算机技术、网络技术术、网络技术开发，能够保开发，能够保证选取的设备证选取的设备可用、合

3、理、可用、合理、经济。经济。解决了解决了传统的传统的人工选型、已人工选型、已存在的单机选存在的单机选型软件及在线型软件及在线选型系统存在选型系统存在的问题。的问题。系统的开发系统的开发以用户界面以用户界面简洁，方便简洁，方便用户使用为用户使用为目标。目标。研究成果的展示研究成果的展示关键技术的研究与实现关键技术的研究与实现系统的分析与设计系统的分析与设计国内外研究现状及存在问题国内外研究现状及存在问题研究意义及应用前景研究意义及应用前景矿井排水设备选型系统的研究与实现 国外在水泵排水设备选型这方面的研究较国外在水泵排水设备选型这方面的研究较早。主要是在线选型系统，是以早。主要是在线选型系统，是

4、以Win95/98/NT为系统操作平台使用的。部分选型系统是诸如为系统操作平台使用的。部分选型系统是诸如Gould Pumps Pump Selection System（PSS）的的泵选型软件。该软件主要包括进行基本的标泵选型软件。该软件主要包括进行基本的标准泵搜索、为泵添加更多的高级属性、输入信准泵搜索、为泵添加更多的高级属性、输入信息查看选泵结果、查看并打印泵性能曲线、设息查看选泵结果、查看并打印泵性能曲线、设置首选项功能。软件界面如图所示。置首选项功能。软件界面如图所示。矿井排水设备选型系统的研究与实现国内外研究现状及存在问题国外研究现状单机软件（单机软件（如如“上海东上海东方水泵选型

5、方水泵选型软件软件” ” ）国内研究现状在线选型系在线选型系统（太原理统（太原理工开发的水工开发的水泵在线选型泵在线选型系统）系统）矿井排水设备选型系统的研究与实现国内外研究现状及存在问题人工选型人工选型存在的工作繁杂、选型不精确存在的工作繁杂、选型不精确单机选型软件单机选型软件软件功能简单，无法实现泵房图形化及软件功能简单，无法实现泵房图形化及特性曲线的绘制，无法实现产品扩充特性曲线的绘制，无法实现产品扩充在线选型系统在线选型系统泵房图形化的实现不够人性化，特泵房图形化的实现不够人性化，特性曲线绘制实现困难且难以显示性曲线绘制实现困难且难以显示存在的存在的问题问题矿井排水设备选型系统的研究与

6、实现国内外研究现状及存在问题研究成果的展示研究成果的展示关键技术的研究与实现关键技术的研究与实现系统的分析与设计系统的分析与设计国内外研究现状及存在问题国内外研究现状及存在问题研究意义及应用前景研究意义及应用前景矿井排水设备选型系统的研究与实现系统系统分析分析关键关键问题问题系统系统设计设计系统设计系统设计明确系统设计原则、开发明确系统设计原则、开发模式、运行环境及功能模模式、运行环境及功能模块的划分。设计数据库。块的划分。设计数据库。对各个模块进行详细设计，对各个模块进行详细设计，编程实现各模块的功能。编程实现各模块的功能。 系统分析系统分析进行系统调研，明确系统进行系统调研，明确系统开发背

7、景。从经济、技术、开发背景。从经济、技术、社会方面确定系统开发的社会方面确定系统开发的可行性。明确系统功能、可行性。明确系统功能、数据、运行需求及系统开数据、运行需求及系统开发方法。发方法。矿井排水设备选型系统的研究与实现系统的分析与设计系统选型算法的研究系统选型算法的研究泵房图形化的研究与实现泵房图形化的研究与实现特性曲线绘制的研究与实现特性曲线绘制的研究与实现研究成果的展示研究成果的展示关键技术的研究与实现关键技术的研究与实现系统的分析与设计系统的分析与设计国内外研究现状及存在问题国内外研究现状及存在问题研究意义及应用前景研究意义及应用前景矿井排水设备选型系统的研究与实现选型算法的研究矿井

8、排水设备选型系统的研究与实现 分析已有系统的选型方法，结合与排分析已有系统的选型方法，结合与排水设备选型相关的资料及实际情况，对选水设备选型相关的资料及实际情况，对选型系统中损失计算部分的算法进行改进，型系统中损失计算部分的算法进行改进，提出可行的、更符合实际的新的选型算法。提出可行的、更符合实际的新的选型算法。改进的算法更适合被计算机语言理解使用，改进的算法更适合被计算机语言理解使用，同时与原有计算结果相差不大。同时与原有计算结果相差不大。关键技术的研究与实现泵房图形化的研究与实现矿井排水设备选型系统的研究与实现关键技术的研究与实现 本系统采用使用本系统采用使用axDrawingContro

9、laxDrawingControl控件对控件对VisioVisio进行二次开发的方法实现泵房图形化设计。以编程方进行二次开发的方法实现泵房图形化设计。以编程方式，通过对式，通过对VisioVisio软件的相关属性、方法及软件的相关属性、方法及VisioVisio的的IOleCommandTargetIOleCommandTarget接口实现泵房设计模块菜单栏、接口实现泵房设计模块菜单栏、工具栏相关功能及各个相关窗口的调用（如：使用工具栏相关功能及各个相关窗口的调用（如：使用Microsoft.Office.Interop.Visio.Window Microsoft.Office.Intero

10、p.Visio.Window winPanZoom = winPanZoom = axDrawingControl1.Window.Windows.get_ItemFromIaxDrawingControl1.Window.Windows.get_ItemFromID(int)Visio.VisWinTypes.visWinIDPanZoom);D(int)Visio.VisWinTypes.visWinIDPanZoom);winPanZoom.Visible = !winPanZoom.Visible;winPanZoom.Visible = !winPanZoom.Visible;可调可

11、调用用视图和缩放窗口视图和缩放窗口）。）。 实现的泵房设计模块，用户可以通过直接拖拽实现的泵房设计模块，用户可以通过直接拖拽绘图工具箱中的模具来实现泵房设计图的绘制。可绘图工具箱中的模具来实现泵房设计图的绘制。可绘制直线、曲线等，可添加文字，并可修改颜色。绘制直线、曲线等，可添加文字，并可修改颜色。绘图工具栏可浮动，符合用户使用习惯。使得泵房绘图工具栏可浮动，符合用户使用习惯。使得泵房设计部分更加人性化，符合用户需求。泵房设计模设计部分更加人性化，符合用户需求。泵房设计模块的实现如图所示。块的实现如图所示。特性曲线绘制的研究与实现矿井排水设备选型系统的研究与实现关键技术的研究与实现 水泵特性曲

12、线是根据数据库中水泵信息水泵特性曲线是根据数据库中水泵信息的各属性值进行绘制的。根据水泵属性值选的各属性值进行绘制的。根据水泵属性值选择一种最合理的方法进行曲线拟合，然后绘择一种最合理的方法进行曲线拟合，然后绘制拟合的曲线。通过比较最常用的直接拟合制拟合的曲线。通过比较最常用的直接拟合法、插值法、最小二乘曲线拟合法，根据结法、插值法、最小二乘曲线拟合法，根据结果比较选择最小二乘法进行曲线拟合更接近果比较选择最小二乘法进行曲线拟合更接近实际效果。实际效果。3221AQAQAH212021012101200201021HQQQQQQQQHQQQQQQQQHQQQQQQQQH102100100,QQ

13、QQQQQHQQQQHHHmiiiminiiminiinnmiiminiminiminiminiminiminiminiminixyxyxyaaaxxxxxxxxx10111011011111122112111212流量流量Q（m3/h）2030434860直接拟合法直接拟合法217.032204180167136.704插值法插值法212.861204.072180.1481167.1846127.545最小二乘法最小二乘法212.821203.982179.9632166.9542127.185测试值测试值204180167C#.NETC#.NET与与MATLABMATLAB混合编程混合编

14、程将不同坐标的六条曲线：将不同坐标的六条曲线：流量流量扬扬程、流量程、流量功率、流量功率、流量效率、流效率、流量量必须汽蚀余量、挂垢前后的管必须汽蚀余量、挂垢前后的管道特性曲线绘制在同一窗口内道特性曲线绘制在同一窗口内 将系统中单精度的数据强制转换为将系统中单精度的数据强制转换为MWArrayMWArray矩阵型。完成曲线绘制后将矩阵型。完成曲线绘制后将返回值转换为数值型，方便后续使用返回值转换为数值型，方便后续使用C#C#调用组件调用组件编程编程 利用利用MATLABMATLAB软件的软件的deploytooldeploytool命令命令将将m m文件生成对应的语言及数据文文件生成对应的语言及数据文件并封装成件并封装成.NET.NET平台