煤矿事故与应急救援技术装备

分析了2004—2015年全国煤矿各类事故起数、死亡人数及其占比。分析了现有煤矿事故应急救援技术和装备存在的问题:事故主要靠人工发现,应急救援响应时间长;无抗灾变应急通信与遇险(难)人员精确定位系统,无法及时了解灾情和遇险(难)人员位置;灾区环境远程侦测范围小、可靠性差,难以满足救灾侦测需求;应急预案针对性、适用性差,应急救援决策主要靠经验;人工破拆和支撑救援装备效率低;不能及时、有效控制灾后风流等。提出了煤矿事故应急救援技术和装备关键科学技术问题:1煤矿重特大事故识别和波及范围判定方法与技术;2基于大数据的智能应急预案和应急救援辅助决策技术;3矿井抗灾变应急通信技术;4遇险(难)人员精确定位技术;5火灾、瓦斯煤尘爆炸等灾后风流智能控制技术;6遇险人员逃生引导技术;7灾变环境侦测飞行机器人技术;8灾变环境气体遥感技术;9救援通道快速构建技术等。     

基于案例推理的煤矿应急预案管理系统设计

针对文本形式的静态预案管理方式对事故发生时救援工作的指导不够精确、难以制定切实可行的救援方案的问题,设计了基于案例推理的煤矿应急预案管理系统。针对实际案例与历史案例的特征属性不匹配问题,提出差异相似度算法,该算法与案例推理中的最近相邻算法结合,能够从预案库中检索出相似度最高的历史案例,从而提高救援方案生成的效率。针对由于案例库不断增大导致查找对应预案变难的问题,给出了分级检索策略。实际应用结果表明,与传统的煤矿应急预案管理方式相比,基于案例推理的煤矿应急预案管理系统更能满足煤矿企业应急救援的及时性和针对性要求。     

矿山安全生产应急救援指挥系统设计

针对目前的煤矿应急救援指挥存在难以快速地进行联动和信息共享的问题,设计了一种矿山安全生产应急救援指挥系统。介绍了该系统的信息传输网络拓扑和软件功能模块设计。实际应用表明,该系统可及时提供发生事故矿井的基本信息、应急预案、各种矿井图纸以及应急人员、设备物资、救援车辆等救援资源的分布情况,为安全生产应急救援和指挥决策提供了全方位的信息支撑。     

矿山安全生产应急救援指挥系统设计

针对目前的煤矿应急救援指挥存在难以快速地进行联动和信息共享的问题,设计了一种矿山安全生产应急救援指挥系统。介绍了该系统的信息传输网络拓扑和软件功能模块设计。实际应用表明,该系统可及时提供发生事故矿井的基本信息、应急预案、各种矿井图纸以及应急人员、设备物资、救援车辆等救援资源的分布情况,为安全生产应急救援和指挥决策提供了全方位的信息支撑。     

油田事故应急救援可视化决策支持系统

针对现行油田事故应急救援机制的不足,基于WebGIS技术构建一个油田事故应急救援可视化决策支持系统,通过网络实现各级应急救援指挥机构异地统一指挥、协同救援,提供全方位、可视化、高效的应急救援信息服务与决策支持,以提高应急救援的科学性和时效性。给出系统的体系结构与功能设计及关键技术实现,包括客户端与服务器的通信、地图的加载与显示、救援最优路径算法模型。     

基于合同网的城市道路事故应急救援策略研究

当城市道路拥堵时,传统的城市道路事故应急救援方式存在效率低下的缺陷。针对上述现象,结合Multi-Agent技术的自主性和协同性等优点,采用基于动态调整的合同网模型进行Agent建模,提出现场区域应急救援策略的组织方案。通过建模仿真,将基于合同网的多Agent现场区域应急救援策略与传统的城市道路事故应急救援方式进行比较。结果表明,该策略可以有效解决中小事故中救援不及时的问题,并为重大伤害事故的救援提供辅助。     

突发事件快速应急救援系统的设计研究

针对当前突发事件应急救援体系存在的救援不及时、预案不完备等问题,本文利用计算机开发工具设计了一款突发事件快速应急救援系统,主体架构由基础层、数据层、应用层组成,系统集情报搜集、分析决策、动态反馈三大主要功能于一体。利用基础情报搜集设施进行大范围的数据采集,通过情报搜集,筛选出有价值的信息,系统自动进行分析决策,预案自动生成模块中内置各类突发事件分类、突发事件危害分级标准,并根据突发事件和应急预案实例建立相关的模版数据库。系统根据突发事件的实时进展进行应急预案的相应更新,完成动态反馈,进而为快速、高效的应急救援工作提供参考方案和决策支持。     

面向海上突发事件应急救援任务的协同规划

针对海上突发事件应急救援任务风险大、时间紧、冲突多及协同规划难等问题,急需一套海上应急救援协同机制予以支撑.首先,分析海上突发事件应急救援特点,探索应急联动协同机制;然后,面向海上应急救援任务的时空特点,构建基于时空因素的协同规划模型.进一步,针对指挥协同规划难题,构建基于观察–判断–决策–执行(OODA)作战环的应急救援单元协同联动模型,并着力于分析协同救援单元的一致性及救援时效性,旨在提升应急救援效能.最后,以海上危险化学品泄露救援任务为想定,利用上述模型方法进行规划建模与仿真验证.结果表明,所提出应急救援任务协同规划方法,能够有效的优化协调好海上突发事件的应急救援协同问题,提高了应急救援效能,为海上应急救援部门指挥决策提供了重要支持.     

基于DCSP的煤矿应急救援资源调配方法

在大规模群体突发事件发生后,如何实时及有效地调配资源,是保障应急救援快速实施的关键。以煤矿应急救援为背景,探讨合适的资源调配方法。分布式约束满足问题(D(',SP-Distributed Constraint Satisfaction Problem)擅于表示及求解分布式环境下以协作性为主的问题,是一种解决具有信息分布、需求随环境动态变化等特点的资源调配问题的有效方法,而煤矿应急救援问题正好具有这样的特征。因此,采用DCSP方法来解决煤矿应急救援中的资源调配问题,抽取并构建了煤矿应急救援资源调配的模型,讨论了Agent模型和约束模型的定义,改进了MAWS(MAWS-Multiple Asynchronous Weak-commitment Search)算法。经实验验证,采用DCSP方法可在事故发生后的较短时间内做出有效的资源调配决策,减少资源送达到事故点的时间,为应急救援争取了大量救援时间,从而减少了煤矿事故发生后的人员伤亡和经济损失。     

基于任务网络计划技术的煤矿企业应急管理方法

为提高煤矿企业应急管理的规范性和自动化程度,解决应急预案和应急决策的衔接问题,提出了一种基于网络计划技术的煤矿企业应急管理方法。该方法首先以应急预案的可重构性为基础,对应急预案进行规范化处理,采用任务网络计划技术将各个应急措施作为任务形成应急预案计划,然后将应急预案计划作为应急处置计划的模板,综合考虑突发事件的类型、具体情况、应急处置的资源条件及适度的个人偏好,在应急预案计划的基础上进行修正,迅速形成完整、规范的应急处置计划。实际应用表明,该方法可提高应急预案和应急执行计划的结构化和数字化水平,能够实现应急预案和应急执行计划的无缝衔接。     

加氢装置丙烯罐泄漏事故应急救援预案

主要针对化工事业部重大危险源加氢装置丙烯罐的泄漏事故建立企业级现场预案,从应急管理的六个一级关键要素:方针与原则、应急策划、应急准备、应急响应、现场恢复和预案管理与评审改进来规范应急预案的编写,为应急救援人员进行大型事故处理和策划实地演练提供指导.     

基于WebGIS的安全生产应急救援系统的实现

以WebGIS技术为基础,结合MapXtreme等技术,阐述了基于WebGIS的安全生产应急救援系统的实现,建立了与突发安全生产事故相关的救援资源、周边环境等信息数据库,有效地提高了突发安全生产事故时应急反应、指挥决策能力,以及事故处理效率。     

基于网络层次分析法的煤矿应急救援能力评价

针对煤矿应急救援能力评价指标之间相互依存和反馈的关系,构建了基于网络层次分析法和模糊综合评价法的煤矿应急救援能力评价模型;对该模型进行实证研究,借助超级决策软件和专家打分制实现了各评价指标的赋权和评分,并据此对不同煤矿的应急救援能力进行评价。实证结果表明,该模型具有较好的可行性和有效性,对煤矿应急救援能力评价研究起到了一定的借鉴作用。     

石化企业突发事件应急预案形式化建模方法

应急预案是对突发事件进行应急处置的指导性文件,为提高企业的应急处置效率和信息化技术在应急管理领域的应用水平,对数字化应急预案技术进行了研究,提出了一种基于任务匹配的扩展Petri网模型。对应急处置流程进行建模,并对应急处置流程中的应急任务、应急组织机构以及应急资源进行了形式化定义和互相关联;采用不同类型的实体和有向弧,以表征任务的不同执行状态及任务之间的不同逻辑关系;构造了应急处置流程的可视化模型,以提高模型的可读性和可操作性。采用上述方法,对某石化企业油气管线泄漏事件的应急预案建立了形式化模型,该模型可直观地反映各项应急任务的执行组织及应急资源需求信息、应急处置流程的逻辑结构以及流程当前所处的状态。该可视化模型可有效辅助应急指挥人员进行应急决策,指导应急救援,进而对突发事件进行快速、准确的应急处置。     

应急实体协作能力与活动连续性的关联研究

针对突发事件救援过程中,由于应急队伍等资源实体间协作模式不够优化,调度匹配度不够高等问题,提出基于案例库和预案库,计算应急执行实体的技能贡献度,实体间的关系强度和协作度,用应急实体轨迹挖掘高协作算法来挖掘应急实体间的高协作模式,为提高应急队伍的调度管理的完备度和匹配度提供基础数据,同时基于实体的活动轨迹和活动的连续度,挖掘出高连续性的活动,为救援中决策应急活动的序列奠定基础.结果显示同种、异种应急实体的协调能力随着协作次数的变化规律,跟以往凭借经验决策的结果有很大背离,为应急队伍的合理调度和制定高效的应急预案提供了重要的数据支撑,有实际价值.     

基于CAS理论的应急预案仿真系统的研究

针对应急预案仿真系统的多交互性、多层性等特点,论文着重研究了应急预案仿真系统的构建,基于多主体(Multi-Agent)对应急预案进行了主体建模,并对资源Agent进行了形式化描述,提出了多主体反应式决策体系,详细描述了反应式决策体系中各个部件的功能.建立了基于CAS理论和多主体建模技术的多层次CAS仿真系统模型,构建了合理的应急预案仿真系统.     

市域道路交通应急预案辅助决策系统设计与实现

市域道路交通紧急事件的快速准确响应已成为目前亟待解决的重要问题。本文针对市域道路交通紧急事件,采用基于案例推理的检索算法和电子地图技术,设计和实现了市域道路交通应急预案辅助决策系统,实现了对市域道路交通紧急事件中事故接报、应急预案生成、应急资源调度、事件归档等一系列流程的决策支持与数字化管理,从整体上提高了城市道路交通紧急事件的应急管理水平。     

应急救援指挥系统的智能化预案模型

为解决应急预案在实施过程中难以有效执行,可操作性差的问题,提出了智能化预案模型．智能化预案是应急指挥系统的核心部分,主要功能是预案模型建立、任务及资源配置、执行方案生成、执行方案调度等．通过模型-实例的方式提高预案响应速度,利用预案抽取模型,通过实例化形成动态的执行方案,在指挥调度中执行结构化任务数据,落实预案中的资源配置,实现应急预案的智能化．重点阐述了智能化预案模型的工作原理、主要功能以及模型在应急指挥调度中的运用．最后,介绍了应急预案系统主要的技术特点和扩展性．     

基于领域知识图谱的应急处置预案动态融合

随着与社区矫正对象有关的突发事件情况的日益复杂,从已有应急预案库中匹配得到的单一固定方案无法通过动态注入数据为不同的异常情景制定智能化应急处置预案,难以满足应急决策所需.为了提高社区服刑监管质量以及信息化监管水平,本文针对异常情景数据的多源异构、复杂关联和动态演化等特点,对多源异构数据进行联合挖掘,构建司法领域知识图谱(KGjudicial)与犯罪事理图谱(ELGcrime),为智能化应急预案的动态生成提供数据基础与辅助决策支持.此外,针对跨区域、多部门应急协同处置的实际业务需求,本文探究多部门信息协同方法以及应急处置预案的动态对接机制.结合司法领域知识图谱与犯罪事理图谱提出多部门应急处置预案融合技术,实现司法行政跨区域联合执法,提高社区服刑监管质量,节约社区矫正对象管理成本,为司法行政多部门的应急处置提供技术支持,维护社会长治久安.     

EFSM的组态化应急演练推理系统设计

利用计算机虚拟现实技术结合专家系统进行应急演练推理己成为化工安全演练方面的一个重要研究方向。然而传统的专家系统在面对新环境下的应急预案需要重新收集大量预案知识进行规则库的建立,缺少一定的适应性和流动性,无法满足化工企业根据新预案快速准确进行演练的要求。为了解决这一问题,本文提出了EFSM(Extended Finite State Machine)的组态化应急演练推理机制,主要设计思路为通过对基于文本的应急救援预案进行解析及可视化,利用组态化NPC(Non-Player Contro1)推理模块和基于EFSM的组态化真人推理模块分别负责处理应急演练过程中NPC的演练流程和真人角色的演练流程,形成完善的应急救援演练推理系统。最终将应急演练推理系统通过脚本的驱动,结合当前的虚拟现实三维技术进行应急救援演练仿真。