区域煤矿瓦斯灾害风险预警数据采集技术研究

以各级煤矿安全监管监察部门、矿业集团公司对辖区内所有煤矿瓦斯灾害风险宏观预警为出发点,指出区域煤矿瓦斯灾害风险预警基础数据具有多源、异构、海量、多维等特征,数据采集存在信息不全面及模式单一、维度固化等问题;将区域煤矿瓦斯灾害风险预警基础数据分为区域内矿井自然环境风险数据、区域内矿井生产系统风险数据、区域内矿井瓦斯防治风险数据、宏观安全环境风险数据4类;介绍了具有结构化特征的煤矿安全监控及瓦斯灾害预警数据、具有半结构化特征的监管监察执法检查数据、具有非结构化特征的煤矿音视频监控数据的采集技术,重点研究了基于.NET Core跨平台Web API的煤矿安全监控及瓦斯灾害预警数据采集技术,以及基于主题网络爬虫的宏观安全环境风险数据采集技术;设计了适用于互联网环境的区域煤矿瓦斯灾害风险预警数据采集系统,现场试验表明,该系统能够全面、可靠、及时地采集区域煤矿瓦斯灾害风险预警基础数据。     

矿山救护保障系统设计

针对矿山事故快速高效的应急处理和救援需求,通过分析灾害现场的环境信息与救护人员生命体征信息,设计了一种矿山救护保障系统,介绍了该系统的组成及井下超前环境侦测设备、救护人员穿戴式生命体征设备2种检测设备的设计方案,阐述了基于救护人员生命体征信息和井下环境信息融合分析的救护保障检测方法。试验结果表明,该系统能够对救援人员在救护过程中的状态和井下灾害现场的环境状况进行实时监测和报警,保障了救援队员的自身安全,提高了救援效率。     

山洪监测预警信息获取与共享建设方案探讨

以中国水利水电科学研究院的全国山洪灾害防治管理平台建设成果为基础,针对武警水电第一总队山洪灾害应急抢险救援信息获取与共享要求,从信息交换网络设计、山洪监测预警信息资源库建设、信息获取与共享系统建设3个方面,提出武警水电第一总队山洪监测预警信息获取及利用方案,确保在山洪灾害发生时,做出迅速、科学和有针对性的判断,提高应急救援响应及应急联动能力。通过对武警水电第一总队山洪监测预警信息获取与共享建设方案进行探讨,以期为下阶段山洪灾害相关数据在部门间的共享提供参考。     

面向抢险救援行动的数据保障需求分析及系统设计

本文分析了武警部队抢险救援行动的特点和灾害事故对部队行动的影响,给出了抢险救援行动中数据保障的需求,最后运用大数据、物联网、云计算、人工智能等新兴技术,探讨设计了具有自然灾害监测预警、危化品生产风险监测、处置方案智能辅助生成、机动路线规划、后装物资查询的数据可视化系统。     

基于数据融合的输电线路雷电灾害自动预警系统

为了提高输电线路雷电灾害自动适应能力,提出基于数据融合的输电线路雷电灾害自动预警系统。首先设计输电线路雷电灾害自动预警系统的硬件以进行数据融合;采用数据融合技术处理监测数据,利用融合后的数据预测雷云行动路径和落雷范围,根据预测结果判断预警级别,将预警结果发送到硬件部分,通过指示灯发出预警,发送到软件部分,生成告警报文。实验结果表明所设计系统告警数据抗扰度高、雷云路径预测偏差小,最低为0.21,适应能力得到了提升,具有一定应用前景。     

基于模糊控制的滑坡监测预警系统设计

针对目前用于滑坡灾害监测预警的诸多方法中存在的传感器选择种类单一、预警功能与监测数据相分离等问题,设计一种基于模糊控制的滑坡灾害监测预警系统。设计以导致滑坡灾害的主要因素为切入点,运用智能传感器组群对山体进行实时监测,对采集到的实时数据运用模糊控制系统进行处理,最终实现对滑坡灾害发生概率的预测。实验结果表明,该系统对滑坡灾害发生概率的预测达到了较为理想的效果,可为滑坡灾害监测人员的工作提供便利与支持。     

可变形灾难救援机器人控制站系统的设计与实现

针对灾难救援应用领域具体需求,提出了控制站系统的设计原则.基于人机交互技术,设计了可变形灾难救援机器人控制站系统,该系统具有感知信息完整、操控灵活、界面友好、交互性强等特点.通过灾难救援模拟环境进行实验,验证丁该控制站系统可以实现机器人在复杂环境中的运动控制、多通道信息交互等功能,在灾难救援等领域具有可行性及有效性.     

煤矿灾害智能预警架构及关键技术研究

我国已初步实现对煤矿瓦斯、火灾、水害、顶板、粉尘五大灾害的监测报警或预警,但智能化水平较低,不具备自我分析和决策能力。在智慧矿山概念框架下,阐述了煤矿灾害智能预警的内涵,提出了灾害智能预警的感知数据精准化、预警模型智能化、预警防灾协同化、应急决策高效化4个方面的特征。设计了煤矿灾害智能预警总体架构：由感知控制层、传输层、存储分析层和应用层4个层级组成,可实现对各类灾害的智能预警和智能管控;采用统一标准、统一采集、统一存储、统一分析、统一展现的数据处理原则,实现灾害智能预警多源异构数据共享与深度挖掘利用,从而解决数据孤岛、数据烟囱等问题。基于煤矿灾害智能预警总体架构,设计了灾害智能预警业务流程,为灾害智能预警设计提供参考。总结了煤矿灾害智能预警关键技术,包括瓦斯、火灾、水害、顶板、粉尘精准监测预警技术和灾害融合智能预警技术,分析了各关键技术难点及发展方向。以青龙寺煤矿灾害智能预警平台为实例,展示了灾害智能预警技术在监测监控、灾害预警、应急救援、分级管控等方面的应用效果。提出应深入研究灾害精准感知技术及装备、多场耦合致灾机理、预警模型自学习自适应技术,以实现高级阶段的灾害智能化预警。     

洪水灾害快速反应遥感监测系统

洪水灾害危害严重，因其具有突发性，故快速地买施遥感监测与救援意义重大。介绍了快速反应送感监测系统的结构，灾前预测、灾中灾况信息获取的手段，信息存贮、预处理、传输与初评估方法，灾后损失评估，快速反应能力分析及关键技术和应用效果。该系统也适用于其他灾害及环境监测。     

基于MapX的泄漏事故救援决策系统

详细介绍了以地理信息系统(GIS)为基础的危险化学品泄漏事故的仿真及救援决策支持系统的设计结构与应用。本系统以MapX为开发工具,VB．NET为开发平台,实现了不同环境条件下的危险化学品泄漏扩散事故的仿真及其后果预测。该系统同时还具有计算不同应急救援部门的最短救援路径和查询应急资源信息的功能,为事故状态下的救援决策和应急管理提供了有力的支持。     

基于双机热备的瓦斯灾害预警系统设计

针对煤矿瓦斯灾害预警系统软硬件运行环境的单点失效问题,设计了一种基于双机热备的瓦斯灾害预警系统,介绍了该系统的双机热备方案、软硬件结构设计及实现方法。该系统选用互备运行模式的双机备份高可用性集群及基于RoseHA和共享磁盘阵列的双机热备方案,提高了系统的可靠性。应用结果表明,与单服务器的预警系统相比,基于双机热备的瓦斯灾害预警系统的平均无故障间隔时间大幅增加,平均故障修复时间大大缩短,系统可用性有了较大提高。     

Path selection in disaster response management based on Q-learning

Suitable rescue path selection is very important to rescue lives and reduce the loss of disasters, and has been a key issue in the field of disaster response management. In this paper, we present a path selection algorithm based on Q-learning for disaster response applications. We assume that a rescue team is an agent, which is operating in a dynamic and dangerous environment and needs to find a safe and short path in the least time. We first propose a path selection model for disaster response management, and deduce that path selection based on our model is a Markov decision process. Then, we introduce Q-learning and design strategies for action selection and to avoid cyclic path. Finally, experimental results show that our algorithm can find a safe and short path in the dynamic and dangerous environment, which can provide a specific and significant reference for practical management in disaster response applications.     

网络环境下数据中心远程容灾系统体系研究

分析了威胁高校数据中心安全的各类因素,介绍了容灾系统的基础知识,详细论述了基于网络环境下的高校数据中心容灾系统设计的原则策略,并对主要模块和功能结构进行了分析与研究。     

基于HJ星的灾害特征信息自动反演系统

针对环境与灾害监测预报小卫星(HJ)的载荷特点,设计一种以环境星2级数据产品为主要数据源的灾害特征信息自动反演系统。根据灾害监测预警业务的需求,采用B/S架构,集成25个灾害特征参数反演算法模块,并依据各个反演模块之间的输入、输出流程关系,设计一套自动化批处理流程。实际应用结果表明,该系统能延伸HJ星信息产品链,为灾害监测预警提供实时信息产品,并降低普通用户应用遥感信息的难度。     

嵌入式Linux平台下地理信息系统

在军事行动、抢险救灾等特殊活动中,需要使用定制的便携地理信息系统。讨论了嵌入式Linux下,以QT、MAPCAP、Maplnfo等软件为开发工具,构建地理信息系统的步骤和方法。经测试,系统运行良好,整个设计思路对快速开发嵌入式地理信息系统有一定参考价值。     

地震灾害医疗应急救援推演研究*

将BP神经网络应用到对震后灾情的预测问题中,利用BP神经网络对汶川地震震后数据进行推演,采用神经网络估计模型分别对震后受伤人员数量和医疗物资医务人员需求进行预测。最后给出对地震应急救援具有重要指导意义的震后需求数据的估算方法,并且在对震后灾情评估以及医疗物资需求预测等问题的充分研究基础上,开发了基于GIS的地震医疗应急救援系统(EMERS)。     

智能矿工装备系统的研究

针对目前煤矿普遍存在井下人员无法全面了解周围环境状况、安检人员缺少技术支撑装备、管理人员无法全面了解安全生产状况、应急救灾时缺少移动指挥信息装备等问题,提出了一种智能矿工装备系统的总体设计方案,介绍了该系统中的多环境参数采集器、手持智能终端、智能主机、无线基站等主要设备的功能及设计要求;指出该系统的关键技术和设计难点为井下移动环境场多参数感知、井下人体生命体征感知、灾变情况下井下移动无线自组网技术、矿井多系统信息融合与交互以及装备功耗、体积和重量,并针对这些问题提出了相应的解决方案;阐述了该系统在矿井日常管理、井下安检及井下应急救援指挥中的应用模式。     

CDC监控预警及指挥调度系统的研究

对疾病预防控制中心（CDC）监控预警及指挥调度系统的需求进行了描述,对系统的功能结构进行了分析,阐述了疾病监控预警及指挥调度系统的具体实现方案,包括了所需的开发环境、所需的相关技术、数据采集、数据库设计、监控预警和指挥调度子系统设计以及最终的信息支持和决策系统设计的具体实现和功能,对建立该系统的理论模型和实施过程等进行了阐述．     

煤矿避灾引导指挥系统的设计

针对目前矿井灾害救援时通信不畅的问题,提出了一种新型的煤矿避灾引导指挥系统的设计方案,介绍了系统硬件组成和软件设计。该系统采用井下本安LED信号牌、语音通信信号装置以及具备汉字短信功能的精确定位无线编码收发器,在紧急状况下,通过红绿灯联动指引、文字显示提示、实时语音播报以及精确定位短信报警功能,实现了对井下人员安全、快速、有效撤离的引导。实际应用证明,该系统有效提高了井上井下救援通信的可靠性,对提高矿井救灾指挥的水平具有重要意义。