1、礦井排水設備選型系統的研究與實現 導導 師師: : 吳開興吳開興( (教授教授) )姓姓 名名: : 李晨娟李晨娟專專 業業: : 計算機應用技術計算機應用技術研究成果的展示研究成果的展示關鍵技術的研究與實現關鍵技術的研究與實現系統的分析與設計系統的分析與設計國內外研究現狀及存在問題國內外研究現狀及存在問題研究意義及應用前景研究意義及應用前景礦井排水設備選型系統的研究與實現為保證煤礦安為保證煤礦安全生產全生產，需及，需及時使用排水設時使用排水設備將不斷匯集備將不斷匯集于井下的礦井于井下的礦井水排出。水排出。研究意義提高提高耗能耗能安全安全經濟經濟礦井排水設備選型系統的研究與實現研究意義及應用前

2、景水泵選型的合水泵選型的合理與否理與否，直接，直接關系到泵站工關系到泵站工程投資、建成程投資、建成后運行費用的后運行費用的多少和泵站的多少和泵站的安全狀況。安全狀況。合理選擇排水設合理選擇排水設備、確定排水設備、確定排水設備運行高效工況備運行高效工況區、提高排水系區、提高排水系統的效率，對統的效率，對降降低電耗、節約能低電耗、節約能源源具有重要意義。具有重要意義。改進已有選型系統改進已有選型系統存在的不足之處。存在的不足之處。礦井排水設備選型系統的研究與實現研究意義及應用前景應用前景應用前景使用計算機技使用計算機技術、網絡技術術、網絡技術開發，能夠保開發，能夠保證選取的設備證選取的設備可用、合

3、理、可用、合理、經濟。經濟。解決了解決了傳統的傳統的人工選型、已人工選型、已存在的單機選存在的單機選型軟件及在線型軟件及在線選型系統存在選型系統存在的問題。的問題。系統的開發系統的開發以用戶界面以用戶界面簡潔，方便簡潔，方便用戶使用為用戶使用為目標。目標。研究成果的展示研究成果的展示關鍵技術的研究與實現關鍵技術的研究與實現系統的分析與設計系統的分析與設計國內外研究現狀及存在問題國內外研究現狀及存在問題研究意義及應用前景研究意義及應用前景礦井排水設備選型系統的研究與實現 國外在水泵排水設備選型這方面的研究較國外在水泵排水設備選型這方面的研究較早。主要是在線選型系統，是以早。主要是在線選型系統，是

4、以Win95/98/NT為系統操作平臺使用的。部分選型系統是諸如為系統操作平臺使用的。部分選型系統是諸如Gould Pumps Pump Selection System（PSS）的的泵選型軟件。該軟件主要包括進行基本的標泵選型軟件。該軟件主要包括進行基本的標準泵搜索、為泵添加更多的高級屬性、輸入信準泵搜索、為泵添加更多的高級屬性、輸入信息查看選泵結果、查看并打印泵性能曲線、設息查看選泵結果、查看并打印泵性能曲線、設置首選項功能。軟件界面如圖所示。置首選項功能。軟件界面如圖所示。礦井排水設備選型系統的研究與實現國內外研究現狀及存在問題國外研究現狀單機軟件（單機軟件（如如“上海東上海東方水泵選型

5、方水泵選型軟件軟件” ）國內研究現狀在線選型系在線選型系統（太原理統（太原理工開發的水工開發的水泵在線選型泵在線選型系統）系統）礦井排水設備選型系統的研究與實現國內外研究現狀及存在問題人工選型人工選型存在的工作繁雜、選型不精確存在的工作繁雜、選型不精確單機選型軟件單機選型軟件軟件功能簡單，無法實現泵房圖形化及軟件功能簡單，無法實現泵房圖形化及特性曲線的繪制，無法實現產品擴充特性曲線的繪制，無法實現產品擴充在線選型系統在線選型系統泵房圖形化的實現不夠人性化，特泵房圖形化的實現不夠人性化，特性曲線繪制實現困難且難以顯示性曲線繪制實現困難且難以顯示存在的存在的問題問題礦井排水設備選型系統的研究與實現

6、國內外研究現狀及存在問題研究成果的展示研究成果的展示關鍵技術的研究與實現關鍵技術的研究與實現系統的分析與設計系統的分析與設計國內外研究現狀及存在問題國內外研究現狀及存在問題研究意義及應用前景研究意義及應用前景礦井排水設備選型系統的研究與實現系統系統分析分析關鍵關鍵問題問題系統系統設計設計系統設計系統設計明確系統設計原則、開發明確系統設計原則、開發模式、運行環境及功能模模式、運行環境及功能模塊的劃分。設計數據庫。塊的劃分。設計數據庫。對各個模塊進行詳細設計，對各個模塊進行詳細設計，編程實現各模塊的功能。編程實現各模塊的功能。 系統分析系統分析進行系統調研，明確系統進行系統調研，明確系統開發背景。

7、從經濟、技術、開發背景。從經濟、技術、社會方面確定系統開發的社會方面確定系統開發的可行性。明確系統功能、可行性。明確系統功能、數據、運行需求及系統開數據、運行需求及系統開發方法。發方法。礦井排水設備選型系統的研究與實現系統的分析與設計系統選型算法的研究系統選型算法的研究泵房圖形化的研究與實現泵房圖形化的研究與實現特性曲線繪制的研究與實現特性曲線繪制的研究與實現研究成果的展示研究成果的展示關鍵技術的研究與實現關鍵技術的研究與實現系統的分析與設計系統的分析與設計國內外研究現狀及存在問題國內外研究現狀及存在問題研究意義及應用前景研究意義及應用前景礦井排水設備選型系統的研究與實現選型算法的研究礦井排水

8、設備選型系統的研究與實現 分析已有系統的選型方法，結合與排分析已有系統的選型方法，結合與排水設備選型相關的資料及實際情況，對選水設備選型相關的資料及實際情況，對選型系統中損失計算部分的算法進行改進，型系統中損失計算部分的算法進行改進，提出可行的、更符合實際的新的選型算法。提出可行的、更符合實際的新的選型算法。改進的算法更適合被計算機語言理解使用，改進的算法更適合被計算機語言理解使用，同時與原有計算結果相差不大。同時與原有計算結果相差不大。關鍵技術的研究與實現泵房圖形化的研究與實現礦井排水設備選型系統的研究與實現關鍵技術的研究與實現 本系統采用使用本系統采用使用axDrawingControla

9、xDrawingControl控件對控件對VisioVisio進行二次開發的方法實現泵房圖形化設計。以編程方進行二次開發的方法實現泵房圖形化設計。以編程方式，通過對式，通過對VisioVisio軟件的相關屬性、方法及軟件的相關屬性、方法及VisioVisio的的IOleCommandTargetIOleCommandTarget接口實現泵房設計模塊菜單欄、接口實現泵房設計模塊菜單欄、工具欄相關功能及各個相關窗口的調用（如：使用工具欄相關功能及各個相關窗口的調用（如：使用Microsoft.Office.Interop.Visio.Window Microsoft.Office.Interop.

10、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;可調可調用

11、用視圖和縮放窗口視圖和縮放窗口）。）。 實現的泵房設計模塊，用戶可以通過直接拖拽實現的泵房設計模塊，用戶可以通過直接拖拽繪圖工具箱中的模具來實現泵房設計圖的繪制。可繪圖工具箱中的模具來實現泵房設計圖的繪制。可繪制直線、曲線等，可添加文字，并可修改顏色。繪制直線、曲線等，可添加文字，并可修改顏色。繪圖工具欄可浮動，符合用戶使用習慣。使得泵房繪圖工具欄可浮動，符合用戶使用習慣。使得泵房設計部分更加人性化，符合用戶需求。泵房設計模設計部分更加人性化，符合用戶需求。泵房設計模塊的實現如圖所示。塊的實現如圖所示。特性曲線繪制的研究與實現礦井排水設備選型系統的研究與實現關鍵技術的研究與實現 水泵特性曲線是

12、根據數據庫中水泵信息水泵特性曲線是根據數據庫中水泵信息的各屬性值進行繪制的。根據水泵屬性值選的各屬性值進行繪制的。根據水泵屬性值選擇一種最合理的方法進行曲線擬合，然后繪擇一種最合理的方法進行曲線擬合，然后繪制擬合的曲線。通過比較最常用的直接擬合制擬合的曲線。通過比較最常用的直接擬合法、插值法、最小二乘曲線擬合法，根據結法、插值法、最小二乘曲線擬合法，根據結果比較選擇最小二乘法進行曲線擬合更接近果比較選擇最小二乘法進行曲線擬合更接近實際效果。實際效果。3221AQAQAH212021012101200201021HQQQQQQQQHQQQQQQQQHQQQQQQQQH102100100,QQQQ

13、QQQHQQQQHHHmiiiminiiminiinnmiiminiminiminiminiminiminiminiminixyxyxyaaaxxxxxxxxx10111011011111122112111212流量流量Q（m3/h）2030434860直接擬合法直接擬合法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測試值測試值204180167C#.NETC#.NET與與MATLABMATLAB混合編程混合編程將

14、不同坐標的六條曲線：將不同坐標的六條曲線：流量流量揚揚程、流量程、流量功率、流量功率、流量效率、流效率、流量量必須汽蝕余量、掛垢前后的管必須汽蝕余量、掛垢前后的管道特性曲線繪制在同一窗口內道特性曲線繪制在同一窗口內 將系統中單精度的數據強制轉換為將系統中單精度的數據強制轉換為MWArrayMWArray矩陣型。完成曲線繪制后將矩陣型。完成曲線繪制后將返回值轉換為數值型，方便后續使用返回值轉換為數值型，方便后續使用C#C#調用組件調用組件編程編程 利用利用MATLABMATLAB軟件的軟件的deploytooldeploytool命令命令將將m m文件生成對應的語言及數據文文件生成對應的語言及數據文件并封裝成件并封裝成.NET.NET平臺