帶式輸送機(jī)是煤礦理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，運(yùn)行可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和集中控制，是高產(chǎn)高效礦井煤炭開(kāi)采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。隨著我國(guó)高產(chǎn)高效礦井的出現(xiàn)，原有的帶式輸送機(jī)無(wú)論是主參數(shù)還是運(yùn)行性能都己不能滿足要求，必須向長(zhǎng)距離、高帶速、大運(yùn)量、大功率的大型化方向發(fā)展，并要改善和提高運(yùn)行性能，確保安全可靠。目前，帶式輸送機(jī)的零部件都是基于煤礦自身的實(shí)際條件進(jìn)行選取和設(shè)計(jì)，因此各個(gè)煤礦中的帶式輸送機(jī)各不相同，不能一概而論，必須要從具體的在役輸送機(jī)環(huán)境中得出性能和安全參數(shù)，與團(tuán)隊(duì)共同對(duì)其零部件進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計(jì)和修改。但是這樣需要工程設(shè)計(jì)師往返于煤礦與研究所之間，開(kāi)銷過(guò)大，也不能及時(shí)對(duì)輸送機(jī)的性能進(jìn)行評(píng)測(cè)。因此應(yīng)該開(kāi)發(fā)能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)同產(chǎn)品設(shè)計(jì)的應(yīng)用系統(tǒng)，此系統(tǒng)不但能夠支持團(tuán)隊(duì)之間以B/S的形式在不同時(shí)間不同地點(diǎn)、相同時(shí)間不同地點(diǎn)對(duì)輸送機(jī)及其零部件進(jìn)行討論設(shè)計(jì)，而且可以從遠(yuǎn)程服務(wù)器中的帶式輸送機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)用所需要的零部件信息。本系統(tǒng)將涉及到計(jì)算機(jī)通信領(lǐng)域中的“計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作(Computer Supported CooperativeWork)”概念和“基于WEB的帶式輸送機(jī)綜合信息數(shù)據(jù)庫(kù)”。
1、計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作和設(shè)計(jì)
1.1計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作
計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作(CSCW)可定義為：一種支持人們?cè)诠蚕憝h(huán)境下完成同一件工作的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。具體地說(shuō)就是利用多媒體和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)建立一個(gè)協(xié)同工作的環(huán)境，該環(huán)境具有集成一體化的多媒體或模式操作系統(tǒng)平臺(tái)，以及適合于支持計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作的管理、使用和創(chuàng)作的各種工具。在此環(huán)境中人們可以相互合作，共同工作于1個(gè)產(chǎn)品、1個(gè)研究領(lǐng)域、1個(gè)項(xiàng)目或求解1個(gè)問(wèn)題。計(jì)、算機(jī)支持的協(xié)同工作的研究涵蓋了在復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)內(nèi)使用計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)支持群體工作的所有范疇，其演繹范圍是廣義的協(xié)同工作(CW)和廣義的計(jì)算機(jī)支持(CS)。
計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作技術(shù)和系統(tǒng)的發(fā)展適應(yīng)了信息社會(huì)中人們工作方式的上述特點(diǎn)，因此被認(rèn)為是未來(lái)社會(huì)中廣泛采用的技術(shù)。CSCW的目的就是在計(jì)算機(jī)環(huán)境下提供1個(gè)群體工作的支持。從感性的意義上說(shuō)，CSCW系統(tǒng)必然包含下面2個(gè)方面：(1) CSCW的基礎(chǔ)是通信，目前遍布全球的無(wú)線和有線電信網(wǎng)絡(luò)使人們可以在任意地方、任意時(shí)間進(jìn)行通信，隨著網(wǎng)絡(luò)承載量的增大，百兆網(wǎng)、千兆網(wǎng)的迅速普及，人們可以進(jìn)行更為廣泛的以數(shù)據(jù)、圖像和視頻為特征的多媒體通信。(2) CSCW的形式是合作，在群體活動(dòng)中，任意一項(xiàng)活動(dòng)都必須是多人合作完成，然而目前的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)卻試圖讓用戶感覺(jué)到他們是獨(dú)立使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，由此引發(fā)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制使得用戶無(wú)法對(duì)同樣操作對(duì)象同時(shí)進(jìn)行處理，而實(shí)際的許多活動(dòng)如文件的編輯、項(xiàng)目的研制、計(jì)劃的制定要求參加者可以同時(shí)對(duì)信息進(jìn)行處理。CSCW必須可以提供這種共享機(jī)制以保證群體工作的合作進(jìn)行。
1.2計(jì)算機(jī)協(xié)同設(shè)計(jì)
協(xié)同設(shè)計(jì)可以定義為：在計(jì)算機(jī)支持的環(huán)境中(即CS)，1今群體協(xié)同工作完成1項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)(即CD)，它的目標(biāo)是要設(shè)計(jì)各種各樣的協(xié)同工作的應(yīng)用系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同設(shè)計(jì)(ComputerSupport Cooperative Design，CSCD)是CSCW的概念和技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的應(yīng)用，是CSCW的1個(gè)分支。協(xié)同設(shè)計(jì)不是簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)發(fā)明或創(chuàng)造，而是集成了現(xiàn)代設(shè)計(jì)中許多新方法、新技術(shù)、新思想、新模式，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的抽象發(fā)展形成的。它是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及成熟的CSCW技術(shù)，為異地設(shè)計(jì)者之間提供交流、協(xié)調(diào)工作的手段和工具，是為人類的思維創(chuàng)作、設(shè)計(jì)過(guò)程服務(wù)的。
從協(xié)同設(shè)計(jì)基本概念和原理出發(fā)，構(gòu)造1個(gè)以任務(wù)為核心，以設(shè)計(jì)組織者為主體，聯(lián)系和控制所有設(shè)計(jì)小組成員，共同完成協(xié)同工作的協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程模型。該模型依據(jù)協(xié)同設(shè)計(jì)的過(guò)程分解為協(xié)同設(shè)計(jì)任務(wù)和成員組織階段、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段和設(shè)計(jì)實(shí)施階段，如圖1所示。
2、系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
本協(xié)同設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)在體系結(jié)構(gòu)上采用集中式管理方式，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上選取B/S模型結(jié)構(gòu)，構(gòu)建于SUN公司的J2EE (Java 2 Enterprise Edition)體系上，系統(tǒng)的表現(xiàn)邏輯用JSP+Servelet實(shí)現(xiàn)，采用JDBC接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)連接。圖2為協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)模型遵循3層架構(gòu)模式。
最上層為協(xié)作應(yīng)用層，包括各個(gè)不同的協(xié)同設(shè)計(jì)小組，每個(gè)小組承擔(dān)不同的任務(wù)，并且可從其他小組中獲取設(shè)計(jì)信息。協(xié)同設(shè)計(jì)小組通過(guò)各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如HTTP、FTP等，與協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行交互，通過(guò)瀏覽器提供的交互界面進(jìn)行設(shè)計(jì)文檔的顯示、設(shè)計(jì)圖紙的瀏覽和修改、實(shí)時(shí)在線設(shè)計(jì)評(píng)估、對(duì)設(shè)計(jì)方案的修改建議及成員意見(jiàn)和建議的收集。
系統(tǒng)應(yīng)用層主要負(fù)責(zé)管理協(xié)同設(shè)計(jì)的業(yè)務(wù)邏輯過(guò)程，提供給成員訪問(wèn)后臺(tái)數(shù)據(jù)的方法，給協(xié)同小組提供所需要調(diào)用的對(duì)應(yīng)功能。具體的功能有文檔瀏覽和編輯管理模塊、圖紙瀏覽和編輯管理模塊、工作流管理模塊、沖突協(xié)調(diào)管理模塊等，如圖3所示，其中虛線標(biāo)識(shí)為本系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)功能。
系統(tǒng)數(shù)據(jù)層是實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，一般由關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)組成，是用來(lái)保存圖形及文本數(shù)據(jù)的1個(gè)平臺(tái)。在本協(xié)同系統(tǒng)中我們選用SQL Server2000數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，用JSP開(kāi)發(fā)協(xié)同設(shè)計(jì)應(yīng)用程序。數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用程序以及客戶端之間的體系結(jié)構(gòu)如圖4。
3、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)要求
數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)要能夠?qū)崿F(xiàn)2個(gè)方面：(1)能夠保存異步系統(tǒng)中所要求的“留言系統(tǒng)”、“布告系統(tǒng)”以及“電子郵件系統(tǒng)”等文本信息和圖形信息。(2)添加專門(mén)的“運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)”，借助SQL結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)查詢語(yǔ)言技術(shù)建立一種面向?qū)ο蠛瓦m用于網(wǎng)絡(luò)的信息庫(kù)系統(tǒng)平臺(tái)。將研究成果以及通過(guò)各種信息手段收集和積累的研究資料分類錄入信息庫(kù)，并建立帶式輸送機(jī)主要零部件生產(chǎn)廠家、性能指標(biāo)及帶式輸送機(jī)運(yùn)行狀況環(huán)境等動(dòng)態(tài)信息模塊，保證該系統(tǒng)具有不斷完善和自我學(xué)習(xí)的功能。圖5所示為“基于WEB的綜合信息數(shù)據(jù)庫(kù)信息系統(tǒng)”中的5個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。
4、CSCW支持下的帶式輸送機(jī)的計(jì)算和設(shè)計(jì)
在以上CSCW以及數(shù)據(jù)庫(kù)所能實(shí)現(xiàn)的功能的支持下可完成2方面的設(shè)計(jì)功能，
(1)可以通過(guò)建立的數(shù)據(jù)庫(kù)，利用存儲(chǔ)環(huán)境參數(shù)以及輸送機(jī)的輸送量和輸送帶張力大小的計(jì)算公式，在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中只需將輸送帶傳動(dòng)的參數(shù)（如裝料斷面面積、帶速、傳動(dòng)系數(shù)、傳動(dòng)滾筒與輸送帶之間的摩擦系數(shù)等）輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)中就能直接得到所需結(jié)果。輸送機(jī)的輸送量用體積輸送量Qv或質(zhì)量輸送量QM來(lái)表示，其計(jì)算公式為
(2)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)協(xié)同編輯系統(tǒng)(CES)支持不同地域的多個(gè)協(xié)作人員通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接同步地瀏覽和編輯文檔。具體要求為：①必須要保證文本、圖像的高質(zhì)量傳輸，在瀏覽器中能夠保證各種制圖軟件的兼容性。②對(duì)本地用戶的操作應(yīng)當(dāng)立即響應(yīng)，不能有明顯的延遲，而對(duì)遠(yuǎn)程用戶的操作，潛在延時(shí)應(yīng)盡量小。即只要有任何用戶的修改，所有協(xié)同工作人員的瀏覽器就必須即時(shí)更新。③能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)圖形做文字方面的批注，并且能夠在圖形中附帶修改后的圖形，如畫(huà)圓、長(zhǎng)方形等簡(jiǎn)單的幾何圖形，并且能夠做到剪切、填充等較高難度的修改。這是實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作的高端要求。
以上2方面是在此協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)上為用戶提供的計(jì)算和開(kāi)發(fā)工具，它們將使用戶可更方便地在異地對(duì)帶式輸送機(jī)進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)和討論。
5、結(jié)論
本文利用網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)與現(xiàn)有的研究成果有機(jī)結(jié)合，設(shè)計(jì)出支持協(xié)同工作環(huán)境下帶式輸送機(jī)的遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)，利用目前流行的B/S模式來(lái)完成，只需在服務(wù)器端運(yùn)行本系統(tǒng)，對(duì)于在實(shí)際環(huán)境下監(jiān)測(cè)的設(shè)計(jì)工程師僅僅利用瀏覽器就可以實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)的協(xié)同設(shè)計(jì)以及從帶式輸送機(jī)綜合信息庫(kù)中調(diào)用具體的零部件。這為帶式輸送機(jī)乃至整個(gè)機(jī)械零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)通信之間起到了重要的橋梁作用。
相關(guān)輸送機(jī)產(chǎn)品：
1、
皮帶輸送機(jī)
2、
斗式提升機(jī)
3、
刮板輸送機(jī)
