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大红山铜矿地下供水管网系统的设计与实现

作 者: 程永明
导 师: 方源敏
学 校: 昆明理工大学
专 业: 地图学与地理信息系统
关键词: GIS SuperMap Objects 供水管网 矿山安全 爆管分析 水力分析
分类号: TD218
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 30次
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内容摘要


供水系统是矿山八大系统之一,在矿山生产过程中,如冷却作业、消防灭火等都需要进行供水,在矿山生产中起着非常重要的作用,也影响着矿山的生产效率。矿山安全一直是矿山生产中最重视和最重要的问题,也是衡量一个矿山好坏的重要指标,火灾是矿山中的安全隐患,也是比较常见的安全事故,在发生火灾进行消防时起关键作用的就是矿山的供水系统,如果不能实时的了解供水系统的水力工况则会影响消防的效率。所以建立一套完善的供水系统不仅能够提高矿山作业的生产效率,也能有效的进行消防,保证矿山安全生产。本文总结了国内矿山供水系统的研究现状,介绍了基于SuperMap Objects的组件式GIS开发平台的设计开发的关键技术,描述了爆管分析水力分析算法,阐述了该系统开发设计的详细过程,文章的主体部分是对爆管分析、水力分析算法和水力分析模拟模型的研究,在爆管分析方面,主要是在传统的算法上进行改进,提高了爆管分析的效率;在水力分析方面,介绍了树状管网水力计算的递归算法以及环状管网水力计算的流量法和水压法,并结合矿山供水管网的实际情况,对管网水力计算中不同的算法进行比较,本文采用环状管网的水压法进行水力分析。本文还介绍了消防校核分析和水泵扬程分析的算法和原理,为矿山供水系统提供了最直接最有利的辅助作用。针对目前矿山供水管网人工管理的落后模式所带来的问题,本文采用计算机统一管理管网数据,将爆管分析功能和水力模拟应用到矿山供水系统中,并结合地理信息系统(GIS)技术,实现矿山供水管网科学化、自动化的管理。该系统对管网数据的管理和矿山供水的正常运行起到了一定的指导作用,在矿山安全方面也具有一定的重要意义。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章 绪论  9-17
  1.1 背景  9-10
  1.2 GIS简介及其在供水管网中的应用  10-11
    1.2.1 地理信息系统简介  10-11
    1.2.2 GIS在供水管网中的应用  11
  1.3 国内外研究现状  11-13
  1.4 课题的提出及其研究内容和意义  13-17
    1.4.1 课题的提出  13
    1.4.2 研究的主要内容及其意义  13-17
第二章 系统开发工具及其关键技术  17-25
  2.1 GIS二次开发模式  17-19
  2.2 组件式GIS技术  19-23
    2.2.1 组件技术简介  19
    2.2.2 组件式GIS简介  19-21
      2.2.2.1 组件式GIS的优点  20
      2.2.2.2 组件式GIS产品  20-21
    2.2.3 SuperMap Objects组件技术  21-23
  2.3 系统开发环境与语言工具  23-25
    2.3.1 系统开发语言介绍  23
    2.3.2 系统开发和运行环境  23-25
第三章 供水管网系统的总体设计  25-37
  3.1 系统设计原则  25-26
  3.2 系统建设过程  26-27
  3.3 系统的功能设计  27-28
  3.4 供水管网模型  28-30
    3.4.1 供水管网模型的分类  28-29
    3.4.2 供水管网模型元素及其属性  29
    3.4.3 供水管网模型的描述  29-30
  3.5 数据存储方式和数据属性结构设计  30-37
    3.5.1 供水管网数据处理  30-32
    3.5.2 供水管网数据的存储方式  32
    3.5.3 供水管网属性数据结构的设计  32-37
第四章 供水管网的爆管分析  37-47
  4.1 供水管道爆管的原因  37
  4.2 爆管分析的主要任务  37-38
  4.3 图论的基础理论  38-39
  4.4 爆管分析实现的基本原理  39-40
  4.5 爆管分析算法设计与实现  40-47
第五章 供水管网的水力分析  47-73
  5.1 大红山铜矿供水管网现状  47-48
  5.2 管网水力学基本理论  48-55
    5.2.1 管网水流形态  48-49
    5.2.2 水头损失概念及计算模型  49-52
    5.2.3 管网节点流量计算  52-53
    5.2.4 管网水力学基本方程组  53-55
    5.2.5 管段摩阻系数计算  55
  5.3 管网水力分析  55-64
    5.3.1 供水管网水力分析的意义  55-57
    5.3.2 树状管网的水力分析计算方法  57-58
    5.3.3 环状管网的水力分析计算方法  58-64
  5.4 管网事故时的水力分析  64-68
    5.4.1 消防校核的实质及方法  64
    5.4.2 消防校核分析方案  64-68
  5.5 供水设备选择的辅助决策  68-73
第六章 大红山铜矿地下供水管网系统的实现  73-81
  6.1 系统基本功能的实现  73-74
  6.2 爆管分析的实现  74-75
  6.3 管网水力分析的实现  75-81
第七章 总结与展望  81-83
  7.1 论文研究总结  81-82
  7.2 论文进一步研究工作  82-83
致谢  83-85
参考文献  85-89
附录  89

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中图分类: > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山设计与建设 > 矿山设计 > 矿山供水设计
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