3．3．1 通风井巷模型
井巷是矿山采掘的基础，也是通风网络的核心构成。实时数字通风系统针对三维井巷的仿真模拟是建立在原始通风井巷的立体坐标基础上，是原井巷工程模型的立体缩放。井巷的属性信息主要包括巷道的三维立体坐标、巷道长度、断面形状、断面积、周长、支护方式等。
（1）整体模型。建立矢量系统的目的是要能以图形的方式在计算机中显示井巷和井巷中的各种通风构筑物。拿一条巷道来说，它包括长度、空间位置坐标等决定其空间几何形状的参数，还有风量、风阻等反映其通风状况的属性。如果把决定一条巷道几何形状的数据称做几何属性，风量、风阻等属性称做性质属性，则抽象巷道的类型应具有如图3－1所示的构成。
这样按照面向对象的方法有效地将巷道的图形数据与非图形数据连接起来，可以方便实现由几何属性与性质属性的双向查询，图3－2是用户查询巷道性质属性的序列图。用户用鼠标选择图形时，首先在窗口中点击左键，窗口处理该鼠标事件得到视图区的一坐标点；然后将该点传给窗口对应的绘图原语对象，绘图原语根据当前的绘图比例，将视图区的该点坐标转换成用户区坐标点；绘图原语再将转换后的点传给系统中的实体容器对象，实体容器用该点与它含的实体作比较，看是否该点落在某实体上或非常靠近某实体；如果找到这样一个实体，再看它是否是巷道，如果不是就返回，如果是则提取出该巷道，然后将该巷道的性质属性传给窗口显示出来。
图3－1 巷道的类图
图3－2 查询巷道性质属性序列图
巷道在本系统中具有与连续直线相同的几何特性，根据面向对象的特性可以建立如图3－3所示的巷道模型。巷道从连续直线派生，继承连续直线中的所有图形属性与操作，巷道类的定义中只包括性质属性与相关操作的定义。
图3－3 巷道类的派生图
（2）巷道的性质属性。巷道的性质属性如表3－1所示。其中巷道编号、巷道类型、初始风阻、初始风量、解算风阻、解算风量将用于参加风网解算。巷道编号必须唯一；巷道类型是一般巷和风机巷时必须有初始风阻，是风机巷时系统中必须有对应的风机，是固定风量巷时必须有初始风量。经风网解算后，一般巷与风机巷求出解算风量，固定风量巷求出解算风阻，所有巷道的风压自动算出，巷道输入了断面积后，风速也自动算出。最大最小风速由用户输入，解算完成后，如果风速超限则有提示。
表3－1 巷道的性质属性
3．3．2 风机模型
从能量转换观点看，矿井通风机是把机械能转变为流体的动能、压力能和位能的一种机械。通风机的工作状况可用流量、风压、功率、效率、转速和其他参数表达。由通风机的实际特性可知，它的流量、风压、轴功率和效率诸参数都是可变的，而且按一定的规律变化。但通风机在一定的风网中工作时，在某时刻这些参数都有确定值。这些确定值可由通风机的实际特性的风压特性曲线与同一坐标图上的风网特性的交点决定，此点为工况点。工况点不但决定了矿井的风量，也决定着风机的负压、功率、效率等参数。
风机模型信息主要包括风机运行状态、风量、风压、功率、效率、型号、叶片角度、转速、风机所在巷道等，并采用二项式h＝C1＋C2Q＋C3Q2拟合扇风机曲线。
在进行风机选型时，先计算出矿井需风量和风压值（即工况点），然后以厂家提供的风机个体特性曲线样本为依据来选择扇风机，找出矿井通风容易时期和困难时期的最大阻力线路，根据各个时期风量分配的要求计算出该条线路的通风阻力及对应矿井需风量来确定工况点，作为选择扇风机的依据。
3．3．3 通风构筑物模型
矿井通风构筑物是矿井通风系统中的风流调控设施，用以保证风流按生产需要的线路流动，凡用于引导风流隔断风流和调节风量的装置统称为通风构筑物。合理地安设通风构筑物，并使其能常处于完好状态，是矿井通风管理的一项重要任务。通风构筑物的等效风阻通常采用公式R＝H／Q2进行等效计算。
（1）通风构筑物的种类。矿井通风构筑物大体上分为两大类：一类是通过风流的通风构筑物，主要有通风机风硐、反风装置、风桥、导风板和调节风窗；另一类是隔断风流的通风构筑物，主要有井口密闭、挡风墙、风帘和风门等。
（2）通风构筑物模型信息。通风构筑物模型信息主要包括风门的布置、开关状态、所在巷道名称等。各类通风构筑物在系统图中的图形表示各不相同，但它们都具有许多相近的性质属性，如风门、风窗等。为此要将所有构筑物用一个类来封装，可以从图块类中派生出通风构筑物类。它们的性质属性如表3－2所示。
表3－2 通风构筑物的性质属性
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