【摘要】：煤礦安全生產(chǎn)一直備受關(guān)注,如何確保礦工人身安全、提高應(yīng)急情況下礦工逃生自救的成功率,一直是煤礦安全生產(chǎn)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。目前,不論是傳統(tǒng)礦井還是高度智能化的現(xiàn)代礦井,險情數(shù)據(jù)主要來源于井下傳感器識別及管理員上報,險情信息獲取過程中缺少普通礦工與應(yīng)急指揮中心的信息協(xié)同,繼而帶來了險情數(shù)據(jù)來源途徑較窄且主觀性較強(qiáng)等問題。這種不全面的險情獲取方式易導(dǎo)致指揮中心在應(yīng)急情況下對礦工做出不完善的疏導(dǎo)方案。同時,在礦工逃生導(dǎo)航方面,現(xiàn)有研究缺少一種實(shí)時、直觀的逃生疏導(dǎo)方法。以上原因?qū)е铝藨?yīng)急情況下礦工逃生疏導(dǎo)效率的低下。針對以上問題,本文提出一種礦工與應(yīng)急指揮中心的應(yīng)急協(xié)同疏導(dǎo)機(jī)制。在該機(jī)制中,針對如何從礦工提交的語音信息中確定隱藏險情,提出一種基于礦工語音數(shù)據(jù)分析的險情模糊位置辨析方法,以此豐富險情發(fā)現(xiàn)方式、完善險情數(shù)據(jù)庫。同時,為提高礦工逃生疏導(dǎo)的效率,提出一種直觀的語音逃生導(dǎo)航方法。本文主要研究工作有以下幾方面:(1)設(shè)計了井下應(yīng)急協(xié)同疏導(dǎo)平臺。詳細(xì)分析了井下協(xié)同疏導(dǎo)機(jī)制的工作原理及應(yīng)急協(xié)同疏導(dǎo)平臺各模塊相互協(xié)作的具體流程。(2)提出了一種應(yīng)急協(xié)同疏導(dǎo)過程中險情模糊位置的辨析方法。應(yīng)急指揮中心將采集到的礦工語音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為文本數(shù)據(jù),并對該文本數(shù)據(jù)進(jìn)行中文預(yù)處理、數(shù)據(jù)格式化以及基于優(yōu)先級的模糊數(shù)據(jù)補(bǔ)全等操作,繼而結(jié)合井下生產(chǎn)實(shí)際發(fā)掘數(shù)據(jù)中隱藏的險情數(shù)據(jù)。最后,結(jié)合礦工運(yùn)動狀態(tài)與險情相對位置,確定隱藏險情模糊位置。(3)設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了井下人員實(shí)時語音逃生導(dǎo)航。應(yīng)急指揮中心對井下險情數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,結(jié)合井下環(huán)境數(shù)據(jù)、GIS數(shù)據(jù)及礦工當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)(位置、移動狀態(tài)、生理機(jī)能等數(shù)據(jù)),使用Dijkstra算法為礦工動態(tài)、實(shí)時地計算最佳逃生線路。礦工通過隨身移動端獲取自身移動狀態(tài),結(jié)合最佳逃生線路、井下GIS數(shù)據(jù),生成實(shí)時導(dǎo)航文本,并借助移動端中的語音工具——MSC-SDK,將導(dǎo)航文本以語音形式進(jìn)行播報,實(shí)現(xiàn)逃生時的實(shí)時語音導(dǎo)航。(4)實(shí)現(xiàn)了井下應(yīng)急協(xié)同疏導(dǎo)平臺原型系統(tǒng),并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了在井下協(xié)同疏導(dǎo)機(jī)制下,所提出的險情模糊位置辨析方法對于隱藏險情發(fā)現(xiàn)的有效性。同時,也驗(yàn)證了在應(yīng)急情況下,實(shí)時語音逃生導(dǎo)航方法對提高礦工逃生自救效率的有效性。
【圖文】：

用的是科大訊ＫＭＳＣ邋（Ｍｏｂｉｌｅ邋Ｓｐｅｅｃｈ邋Ｃｌｉｅｎｔ，移動語音終端）Ａｎｄｒｏｉｄ邋ＳＤＫ。逡逑該ＳＤＫ提供了功能齊全的ＡＰＩ，且語音識別成功率在９８％以上。ＭＳＣ邋ＳＤＫ的逡逑主要ＡＰＩ如圖２．１所示。逡逑６逡逑

計符合研宄需求的ＧＩＳ數(shù)據(jù)，幫助研宄人員專注于研究，從而節(jié)省了大量的基逡逑礎(chǔ)工作時間。逡逑使用ＳｕｐｅｒＭａｐ邋ＧＩＳ制圖軟件設(shè)計井下ＧＩＳ數(shù)據(jù)流程如圖２．３所示。逡逑導(dǎo)入逡逑ＳｕｐｅｒＭａｐ邋｜井下地圖Ｊ去噪－配準(zhǔn)－設(shè)｜邐｜構(gòu)建井下各類資源的｜邋ｆｃ｜拓?fù)錁?gòu)網(wǎng)、構(gòu)建Ｉ導(dǎo)出、ＷＴＧ＼Ｔ逡逑ＧＩＳ平臺｜邐ｙ｜置比例尺點(diǎn)數(shù)據(jù)集、線數(shù)據(jù)集ｐ＾］邋網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集邐Ｐ邋胖逡逑圖２．３邋ＳｕｐｅｒＭａｐ邋ＧＩＳ平臺設(shè)計井下ＧＩＳ數(shù)據(jù)流程逡逑Ｆｉｇ．２．３邋Ｔｈｅ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｏｆ邋ｕｓｉｎｇ邋ＳｕｐｅｒＭａｐ邋ＧＩＳ邋ｐｌａｔｆｏｎｎ邋ｔｏ邋ｄｅｓｉｇｎ邋ｄｏｗｎｈｏｌｅ邋ＧＩＳ邋ｄａｔａ逡逑由圖２．３可知，通過將井下原始的地圖導(dǎo)入至ＳｕｐｅｒＭａｐ邋ＧＩＳ平臺后，經(jīng)過逡逑去噪、配準(zhǔn)、設(shè)置比例尺等操作后，再將井下各類資源以點(diǎn)、線等地理數(shù)據(jù)格逡逑式設(shè)計成點(diǎn)數(shù)據(jù)集和線數(shù)據(jù)集形式，，添加為井下ＧＩＳ數(shù)據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。繼而通過逡逑拓?fù)錁?gòu)網(wǎng)操作構(gòu)建井下線路網(wǎng)，形成完整的井下ＧＩＳ數(shù)據(jù)，為后期的人員定位、逡逑危險源Ｐ０１標(biāo)注、語音逃生導(dǎo)航等業(yè)務(wù)處理提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。逡逑２．４路徑規(guī)劃算法逡逑路徑規(guī)劃問題，就是依據(jù)某種最優(yōu)準(zhǔn)則，在特定工作空間中，尋找一條從逡逑起始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)的、能夠避開所有障礙物的、最少消耗（時間、路程等）逡逑的相對最佳路徑。近些年來
【學(xué)位授予單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TD79

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本文編號：2632580