煤礦計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)分析論文
摘要：煤礦生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備的先進(jìn)程度直接影響了煤礦生產(chǎn)的效率。作為一項(xiàng)在生產(chǎn)過程應(yīng)用的技術(shù)，計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)的各個(gè)方面。本研究通過分析了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的原理，探討了計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)對(duì)煤礦生產(chǎn)效率的影響。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；仿真模擬技術(shù)；煤礦；生產(chǎn)效率；
0、前言
煤礦生產(chǎn)是國家能源生產(chǎn)的重要組成部分之一，而煤礦生產(chǎn)效率直接關(guān)系到煤礦企業(yè)的生產(chǎn)成本和社會(huì)競爭力。在煤礦生產(chǎn)過程中，應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)成果能夠明顯促進(jìn)煤礦生產(chǎn)的效率。其中，計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)在煤礦生產(chǎn)領(lǐng)域已經(jīng)大放異彩，本研究就針對(duì)計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)對(duì)煤礦生產(chǎn)效率的影響進(jìn)行探討。
1、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的原理分析
隨著市場(chǎng)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)要求的不斷提高,越來越多的新型的計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷出現(xiàn)，其類型大致可以分為軟件技術(shù)、硬件技術(shù)和軟硬件結(jié)合的技術(shù)，三者的應(yīng)用范圍各有不同。對(duì)于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)來說，它是屬于軟件和硬件結(jié)合的技術(shù)，在日常的生產(chǎn)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，起著提高生產(chǎn)效率和節(jié)約生產(chǎn)成本的作用。
1.1計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的技術(shù)要求
作為一個(gè)軟硬件結(jié)合的技術(shù)，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)需要在軟件上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖像仿真，在硬件上主要是使用影像拍攝設(shè)備，通過影像采集和數(shù)據(jù)處理，并實(shí)現(xiàn)對(duì)事物的還原處理。在計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)中，需要外部數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行信息輸入，內(nèi)部的仿真軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和識(shí)別。在實(shí)踐應(yīng)用過程中需要從三方面保證計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)保證生產(chǎn)要求。外接設(shè)備，主要起到數(shù)據(jù)采集作用的設(shè)備，在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的過程中需要保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備性；仿真軟件，在采集到的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行圖像處理和數(shù)據(jù)定位，這些數(shù)據(jù)的處理為仿真技術(shù)的實(shí)現(xiàn)打下基礎(chǔ)；模擬技術(shù)，將處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像化和定位化，通過一定的計(jì)算機(jī)處理和數(shù)學(xué)模型分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部事物的仿真模擬。
1.2計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的技術(shù)原理
計(jì)算機(jī)仿真軟件的開發(fā)是實(shí)現(xiàn)仿真技術(shù)的最后一步，也是直接影響仿真效果的主要因素，要實(shí)現(xiàn)良好的計(jì)算機(jī)仿真效果就需要通過數(shù)學(xué)建模，通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計(jì)算，實(shí)現(xiàn)不同的模型架構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)仿真效果。計(jì)算機(jī)仿真軟件一般是在裝有Linux的操作系統(tǒng)中進(jìn)行開發(fā)，以此盡可能保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定和軟件調(diào)試工作的便利，在編程語言的選擇上一般使用Java語言，因?yàn)楹笃诜抡孳浖_發(fā)完成應(yīng)用時(shí)常在Windows操作系統(tǒng)中運(yùn)行，采用Java是為了方便進(jìn)行跨平臺(tái)操作。在仿真軟件的開發(fā)過程中，需要進(jìn)行實(shí)際的生產(chǎn)需求考察，了解生產(chǎn)實(shí)踐過程需要什么樣的'仿真軟件，對(duì)仿真軟件的應(yīng)用范圍和使用條件的要求等，之后在進(jìn)行軟件的針對(duì)性開發(fā)。在軟件的開發(fā)和調(diào)試過程中可使用數(shù)學(xué)模型作為處理的樣本進(jìn)行測(cè)試。對(duì)于不同環(huán)境下的生產(chǎn)操作需要建立不同的數(shù)學(xué)模型，以盡可能適應(yīng)多種復(fù)雜應(yīng)用條件下的仿真模擬要求。對(duì)于外界設(shè)備的影像數(shù)據(jù)采集除了需要保證影像的清晰度，還需要做好外界設(shè)備和計(jì)算機(jī)接口的技術(shù)對(duì)接，開發(fā)能夠穩(wěn)定運(yùn)行的軟件，保證接口能夠滿足日常高流量的數(shù)據(jù)傳輸問題，避免在數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失和失真現(xiàn)象，影響最終呈現(xiàn)的計(jì)算機(jī)仿真效果。在仿真模擬技術(shù)的實(shí)現(xiàn)上可以分為兩個(gè)部分，一部分是仿真，另一部分是模擬。仿真過程需要對(duì)經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，實(shí)現(xiàn)基本的邏輯架構(gòu)。而模擬技術(shù)不同于對(duì)現(xiàn)實(shí)事物的處理，需要利用三維立體數(shù)據(jù)處理和圖像圖形技術(shù)對(duì)原有的事物進(jìn)行再現(xiàn)。在計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)中，需要的技術(shù)指標(biāo)更加嚴(yán)格，而且適合在包括房地產(chǎn)開發(fā)和空間設(shè)計(jì)等領(lǐng)域應(yīng)用。因此，可以說模擬技術(shù)是仿真技術(shù)的升級(jí)版，模擬技術(shù)是對(duì)仿真技術(shù)的升華。
2、計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)對(duì)煤礦生產(chǎn)效率的影響
計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)中必然會(huì)對(duì)生產(chǎn)過程產(chǎn)生積極的影響。在實(shí)踐應(yīng)用過程中具體通過以下幾個(gè)方面提高了煤礦的生產(chǎn)效率。應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)首先需要對(duì)煤礦礦井生產(chǎn)作業(yè)的環(huán)境進(jìn)行分析，通過對(duì)礦井生產(chǎn)作業(yè)面的影像采集，經(jīng)過計(jì)算機(jī)傳輸并通過仿真模擬軟件的處理之后產(chǎn)生較明確的仿真模擬圖像，能夠?qū)颅h(huán)境做出細(xì)致準(zhǔn)確的分析，了解井下的地質(zhì)條件，從而制定正確的煤礦開采方案，提高煤礦開采的科學(xué)性和效率。在傳統(tǒng)的井下煤礦開采過程中只能通過技術(shù)人員下礦井進(jìn)行實(shí)地的技術(shù)勘察，往往受制于井下環(huán)境和人員經(jīng)驗(yàn)的限制，無法準(zhǔn)確而全面的對(duì)井下環(huán)境進(jìn)行地質(zhì)勘察，不能真正發(fā)揮出指導(dǎo)礦井下生產(chǎn)作業(yè)的作用，煤礦生產(chǎn)過程存在一定的盲目性。運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)后能夠?qū)⒂跋褓Y料真實(shí)仿真模擬呈現(xiàn)到地面專家團(tuán)隊(duì)的屏幕中，集中眾人的智慧分析出井下可能存在的地質(zhì)問題和作業(yè)環(huán)境問題，從而提出正確的生產(chǎn)設(shè)備擺放和生產(chǎn)設(shè)備作業(yè)強(qiáng)度的要求，在保證井下生產(chǎn)安全的情況下，科學(xué)生產(chǎn)保證持續(xù)高水平的生產(chǎn)效率，避免因?qū)虑闆r不清楚造成的生產(chǎn)進(jìn)步遲滯的情況。例如在井下通風(fēng)系統(tǒng)中采用計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行繪制,首先收集巷道和通風(fēng)的原始數(shù)據(jù),了解巷道的各項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),并據(jù)此繪制出通風(fēng)系統(tǒng)圖樣,將各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)標(biāo)注。之后利用計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)進(jìn)行仿真模擬,參數(shù)輸入完成后根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行參數(shù)修正和模型完善。計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用進(jìn)一步推動(dòng)了礦井的機(jī)械化生產(chǎn)水平，通過計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算對(duì)井下情況的實(shí)時(shí)傳輸和仿真模擬，隨時(shí)隨地了解井下的操作情況并指導(dǎo)井下自動(dòng)化生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)整，原本很多需要人工下井操作的項(xiàng)目通過影像的仿真模擬，用機(jī)械代替人工操作，提高了井下作業(yè)的效率和機(jī)械化程度的提高，從而最大程度的提高煤礦生產(chǎn)的效率。
3、結(jié)語
計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)直接應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)的關(guān)鍵過程中，外接設(shè)備、仿真軟件、模擬技術(shù)三個(gè)部分共同完成了全部的計(jì)算機(jī)仿真模擬過程，通過對(duì)井下地質(zhì)條件的全面細(xì)致勘察指導(dǎo)井下進(jìn)行科學(xué)生產(chǎn)，減少了需要人工下井進(jìn)行操作的項(xiàng)目，推動(dòng)了煤礦生產(chǎn)工作的機(jī)械化程度，提高煤礦生產(chǎn)的效率。
參考文獻(xiàn)
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