数字矿井通风系统是数字矿山的重要组成部分，目前实用的数字矿井通风系统软件不多，因此，自行开发一套基于Windows平台和矿井通风网络解算的软件具有较高的应用价值。
2．1．1 用户需求分析
本软件的用户是地下矿山现场的通风技术人员，他们既有相应的专业理论知识，又有一定的工程实践经验，可以直接参与到软件开发工作中。本软件可以为用户在技术决策上给以支持，提高其技术决策的科学性和可靠程度，使工程技术人员从繁杂的矿井通风日常事务中解脱出来。
2．1．2 硬件环境需求分析
随着计算机技术的发展与普及，目前我国各矿（区）基本上都配备了大量的计算机及各种外部设备，矿区的设备及技术水平均能满足一般应用软件的运行需求，因此，本系统开发成功后具有广泛的应用前景和推广应用的客观条件。
2．1．3 设计技术需求分析
设计技术需求分析应遵循以下原则：
（1）针对性。系统应从矿井的通风日常管理工作出发，为通风管理人员提供实时有效的决策参考。
（2）实用性。系统应具备良好的人机操作界面，方便用户进行操作管理，系统应为用户提供足够的实用参考价值。
（3）可扩充性。系统应具备可扩展、易维护的基础设计，通过预留多处接口以便实现系统的进一步更新与完善。
（4）完备性。系统的功能应涵盖矿井通风管理的诸多内容，具备三维可视化模拟显示、通风实时监测与预警、通风辅助决策等功能。
（5）动态性。系统由外界输入的信息应具备动态性，系统数据处于实时变化之中，同时保证系统的数据处理由静态向动态转变。
（6）可靠性。系统基础数据的读取与输出、用户针对系统的相关操作都要以系统的正常运行为基础，确保系统结果的可靠性。当出现数据库局部破坏等错误时，系统应体现出及时的纠错能力，同时需要完成数据的备份与恢复。
2．1．4 系统功能需求分析
三维实时数字通风系统所需要实现的主要功能有：
（1）井巷三维可视化模拟显示。目前矿井日常通风安全管理所使用的各类通风图件不具备立体效果，不能直观模拟显示井下全景。系统应具备井巷三维可视化、通风构筑物可视化、通风参数可视化以及通风机运转可视化等功能，以实现三维场景管理、三维动态查询、巷道虚拟漫游等操作。
（2）矿井通风实时监测与预警。当前矿井监控系统提供的实时数据直观性不强，且缺乏分析数据发展趋势的功能。系统应具备在三维仿真系统图上直观显示通风实时信息的功能，并能与监测数据库保持同步的动态更新，能够对监测数据进行曲线分析；系统应具备预警报警功能，当某监测点信号超过所设置的报警界限时，能够产生实时声音、图像、报警信号，管理人员可通过调取报警窗口以查看敏感信息，及时进行报警确认。
（3）矿井通风辅助决策功能。
1）自动绘制通风网络图与通风系统图。系统应具备自动绘制通风网络图与通风系统图的功能；系统可根据巷道节点的三维拓扑关系自动生成直观双线立体系统图，并且可以进行任意旋转和缩放，也可将相关信息自动标注在巷道上。
2）实时通风网络解算。通过导入实时通风参数数据，利用相关通风网络解算方法进行实时通风网络解算，为通风网络调节提供依据。
3）通风网络调节。当前矿井通风网络调节主要依靠经验历经数次调节来完成。系统应根据实时监测数据分析与通风网络解算结果，给出通风调节的参考值或参考方式。
4）矿井主要通风机性能曲线处理。系统提供主扇曲线拟合模块，该模块可拟合出一条二次曲线，同时给出图形和系数，从而达到对通风机的工况及性能分析。
5）通风系统可靠性分析与优化。依据实时监测信息、预警信息以及网络结算分析结果，系统应具备通风系统安全可靠性分析与网络优化功能。依据通风系统的可靠性分析，针对存在的问题进行通风网络的改造与优化。
6）通风日常报表管理。矿井的通风日常管理生成的各类报表与数据主要靠手工进行输入、处理，效率较低且易出错。系统应具备自动输出通风日常报表管理的功能。
三维实时数字通风系统功能结构如图2－1所示。
图2－1 三维实时数字通风系统功能结构图
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