1计算机在煤矿机械设计中的应用

1.1数据挖掘技术的应用

随着计算机数据挖掘技术的发展，数据挖掘工具在信息系统中的应用越来越广泛，其中不乏技术成熟的，但对于计算决策系统这个专业非常强的行业而言，很难完全满足该行业的全部要求。如铁路运输信息的数据挖掘工作不仅涉及到很多专业外的知识，而且对专业技术人员的履历经验也要求甚高，这就需要对铁路运输信息展开全面的分析，设计出一个可以全面满足货运要求的数据挖掘系统。本系统涉及的数据挖掘技术有：概念表述技术、联机分析处理技术、特征挖掘、季节性知识挖掘、聚类分析挖掘和考虑经济周期的知识挖掘技术。

1.2以CAD系统作为机械产品设计信息工具

计算机辅助设计，英文名称是ComputerAidedDesign，一般简称为AutoCAD，是在设计过程中利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作，使用它在绘制平、立面过程中，可以很简单地通过绘图命令完成煤矿机械产品各部分尺寸、纹样的设计。通过AutoCAD绘制的平面图与立面图，不但可以准确地表明设计者的意图，还能根据图纸定义颜色生成三维模型，很大程度上弥补了设计与施工间的空洞。当然，AutoCAD绘制出来的图形难免存在一些不足，因此在设计界还常利用Photoshop来绘制平面的效果图。在煤矿机械产品的变型设计开发中，利用几何数据模型和属性数据模型可建立煤矿机械产品的变型模型。

1.3零件分类及其变型模式

机械产品零件通常都是大规模定制生产，这就必须在保证零件资源特性的基础上，满足不同客户、不同功能的需求。机械产品一般由标准件、通用件与定制件三类组成。不同类型的零件，其变型设计的模式当然有有所区别，就如图2所示。需要指出的是，在机械产品的变型设计阶段，首先应该保证通用件的变型，可以根据已有实例做出变型模型，并且在不具备重用条件或已有实例难以满足变型需求的条件下，零件变型的主模型必须通过参数化变型得到满足机械产品定制的需求。

1.3.1矢栅混合图形服务当请求在ArcMS上成功接收后，机械图形会立即生成于服务器端，返回客户端则以PNG或者JPEG等格式，此种方式速度快，对服务器的计算资源利用充分，但存在弊端，如用户请求数过大会出现效率锐减的情况。而矢量图形服务实现时，矢量数据流可完成请求数据与XML数据之间的转化，然后向客户端发送，客户端接收到请求后将绘制出机械图形，但是客户端的能力完全不能与服务器处理能力相提并论，所以效率很低、参差不齐。FlashPlayer交互能力强大同时还具备显示栅格数据及矢量数据简单绘制的能力。基于Flex的WebGIS结合矢量地图与栅格地图服务得到新的矢栅混合图形，再结合FlashPlayer拥有的矢量数据绘制和客户端计算的能力在服务器端转换图形数据成XML格式后在客户端完成下载工作，制作主题层矢量图形再用矢量图形绘制组件，该组件是Flex客户端提供的自定义组件。通过ArcMS在服务器端将表现力标准低且不要求立刻交互的图形数据生成栅格图形当做背景层返回到客户端，然后在FlashPlayer中展示背景层和主体层给用户观看，以达到平衡客户端与服务器端负载、使系统处理效率逐步提升、完全且有效利用计算资源的目标。

1.3.2瓦片与双缓存技术

在RIAWebGIS系统中引入客户端服务器双缓存技术，以瓦片技术为基础，能够为系统处理效率提供更大提升空间。各个索引项在机械图形上相应的瓦片数据大小及尺寸是不会发生变动的，所以有利于重复使用该数据。通过索引客户端可计算出附近瓦片数据的相应索引号，然后进行请求、缓存操作等。比如在用户漫游操作触及到与原显示区相关范围时，缓存中已存数据即刻可以提取使用，使用同时还可以把下次要用的数据一并存储，这样就能有效地克服漫游操作图形设计显示速度太慢的弊端。及时建立缓冲区于服务器端，大量存储常用数据，提升服务器操作效率，进而提升WebGIS的性能。

1.3.3瓦片技术在机械设计中的应用

所谓瓦片，就是与经划分后每个矩形区域相对的图形数据。与传统的线性四叉树不同，金字塔索引采用的四叉树不仅仅存储了叶节点信息而且存储了全部节点信息，这就为机械图形瓦片数据不同层次于不同比例下显示提供了方便。依据煤矿机械设计的请求范围客户端首先可以经计算求出行列号和层次号，然后发出向服务器的请求，之后经索引模式服务器检索，精确计算后得到各瓦片数据坐标，与链式索引相比，这种查询方式的效率更高，速度也更快。对于不同数据类型的请求，服务器会有相关的不同处理方法，若请求数据类型为矢量数据，服务器会直接返回请求瓦片到客户端进行渲染，若是栅格数据，服务器会先将瓦片数据转换成与原瓦片大小一致的栅格图形数据，之后再返回到客户端。在请求到达客户端后，FlashPlayer可以获取各种需要的货源信息，然后进行必要的坐标差计算，最后在相应坐标位置按层次进行不同数据类型的渲染，完整的机械零件等数据就形成了。

1.4服务器端口设计

服务器端拥有查询数据库，进而实现对煤矿机械信息化设计的作用，可以为计算机决策系统CPFR模型提供很多实用服务。GIS服务器的ArcMS与空间数据库建立连接要通过ArcSDE，它可提供大量专业GIS服务，如属性查询服务、矢量和栅格图形设计服务等。在计算机辅助决策系统CPFR模型组成部分中服务器端缓存模块是相当重要的，服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。两部分组件分工合作，缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果，在缓存中处理请求数据，然后向客户端发送，或者利用数据库中已存数据，要索引管理组件先索引分析客户端请求，制作出瓦片空间待处理数据列表。若能发展好缓存数据的利用，数据库交互即可免去，同时数据的响应速度也会大大提高。

2结语

针对煤矿机械产品的计算机设计要求，文章详细介绍了参数化变型设计模型，并结合FlexRIA方法分析了煤矿机械产品的变型设计表达模型。通过其中的属性数据模型可以很好地对传统煤矿机械产品属性实施数据管理，几何数据模型则清楚地概括了煤矿机械产品各零件间的分布层次关系，系统界面可视化、操作性强，有利于我国煤矿机械产品的经济效益提升，对煤矿机械产品的生产工作有非常好的借鉴与指导意义。

作者：唐洪涛单位：内江职业技术学院