综采工作面三维在线监测系统研究
【图文】：
可靠、实时性强等优点，但也具有测量精度低、交互性和直观性差等弊端。通过对传统监测系统的研究，提出一种基于WPF［5］技术的综采工作面三维在线监测系统，该系统以综采工作面三维场景作为监测系统软件的主要操作界面，可实现三维模型的数据驱动以及动态响应用户操作，针对三维虚拟在线监测系统中的数据通信问题，提出了高效、安全的数据通信方案。1系统总体设计架构1．1系统总体设计综采工作面三维虚拟在线监测系统主要由综采工作面设备、三维场景模型、虚拟仪器控件库、数据通信系统和控制系统组成，如图1所示。图1中，三维场景模型包括静态模型和动态模型，根据综采工作面现场设备进行构建。静态模型不响应用户操作，不被数据驱动，在后台不为其分配事件响应模块，，并且在数据总线中不分配数据通道;动态模型能够响应用户的操作指令，在数据总线中分配有数据通道，根据数据通道中的数据对其进行驱动，改变其显示状态或者执行动作，最终显示为三维场景中设备状态的变化。根据用户操作，虚拟仪器控件在动态生成时系统会为其分配数据通道地址，并且挂接在数据总线上，此时，虚拟仪器控件将会根据自身的数据通道地址从数据总线上实时获取数据并以特定的形式展示给用户。该系统中的数据通信系统基于数据服务器构建，使系统能够对综采工作面现场设备进行实时的监测与控制。控制系统包括传感器节点和控制节点，分布在综采工作面现场设备上，通过现场总线网络与数据服务器相连通。1．2系统构建流程通过多总线网络数据采集系统，将综采工作面设备的状态信息传输到计算机，计算机对采集的数据进行分析处理，实现对监测画面实时驱动，能够在三维环境中全方位监测综采工作面设备的运行状况。为使操作界面具有较强的真实?
鄑轿患嗖庾鄄晒ぷ髅嫔璞傅?运行状况。为使操作界面具有较强的真实感，本文使用3dsMax软件建立了综采工作面的三维场景模型，并对模型进行优化及渲染，将模型存储为．3DS或．OBJ格式，然后利用ZAM3D工具将模型转化为WPF可以识别的XAML语言［6］进行描述，并将模型嵌入到监测系统界面。本文中使用WPF技术编写监测系统软件，WPF应用程序分为前台XAML代码和后台代码，通过前台XAML代码可以将三维场景展示给用户，用户直接操作三维模型，界面需要通过三维模型的变化分析用户的操作，从而做出响应。系统的构建流程如图2所示。2系统实现2．1三维模型的建立与优化根据系统实现的需求，需要构建的模型有井下巷道、煤壁和综采设备，综采设备主要包括液压支架、采煤机、刮板输送机、转载机等，其中井下巷道采用放样的方法进行建模;煤壁采用基于图像的方法进行建模;综采设备采用多边形建模方法98河南理工大学学报(自然科学版)2017年第36卷
【作者单位】： 河南理工大学机械与动力工程学院;
【基金】：河南省重点科技攻关资助项目(142102210051)
【分类号】：TD655
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