文档介绍：1基于 Multi-Agent 的煤矿安全监控系统研究导师: 黄友锐教授 2011 级硕士研究生毕业论文答辩汇报学生: 王春玲专业: 控制理论与控制工程 2 2 31334 内容提纲 6 35 绪论基于多 Agent 的煤矿安全监控系统结构基于多 Agent 的煤矿安全监控仿真系统实现系统的硬件实现系统软件实现结论、展望及致谢 3 31 绪论 2 334 内容提纲 6 35 系统的硬件实现系统的软件实现结论、展望及致谢 31绪论基于多 Agent 的煤矿安全监控系统结构基于多 Agent 的煤矿安全监控系统仿真实现 4 煤炭产量: 十二五末控制在 39 亿吨中国工程院《国家能源发展战略 2030 ~ 2050 》报告提出 2050 年煤炭年产量控制在 30 亿吨研究背景及意义 5 2014 年,能源结构将进一步优化,煤炭消费比重降至 65% 左右 2050 年,煤炭消费比重仍将在 50% 以上煤炭资源是我国未来较长时期内能源消费的主体,煤炭资源供应是国民经济发展的重要基础,直接关系到国民经济高速稳定发展,所以保证煤炭安全高效生产至关重要。煤炭消费所占比重 6 安全事故现状煤矿各类事故起数分布( 2012 ) 巷道顶板垮冒冲击地压突水煤与瓦斯突出 2012 年我国煤矿百万吨死亡率首次降至以下达到 ,但是事故仍然造成了 1300 人左右的死亡。而早在 2000 年, 南非煤矿百万吨死亡率仅为 , 波兰为 , 美国近十几年来煤矿死亡人数甚至都在 30 人/ 年以下,可见中国煤矿安全形势依旧十分严峻,煤矿企业由于建设年代、所属企业性质不同,安全设施及系统水平参差不齐,井下伤亡时有发生。 7 煤矿安全监控系统发展现状 4 3 2 1 20 世纪 60 年代, 空分制信号传输技术的发展,代表是 CTT63/40 系统频分制的信号传输技术的发展,代表是德国西门子公司的 TST 系统。利用时分制的信号传输方式的发展, 以分布式微处理机为基础,以开发性、集成性和网络化为特征的第四代煤矿监控系统,美国 MSA 公司 DAN6400 系统和加拿大 Senturion600 型系统 8 我国于上世纪 80 年代先后从欧美国家引进了多种矿井安全监控系统,并成功应用于多个国有矿业集团中各大研究机构在这些系统的基础上,继续开发创新开发出了 KJ2 和 KJ4 系统随着、电子技术、通信技术、计算机及制造工艺精度等的提高,满足煤矿企业安全生产需求,各大煤矿设计院、研究院,矿业类院校及具有研发能力的煤炭企业,陆续开发出 KJ90 、 KJ101 、 KJF2000 等一批具有先进水平的监控系统目前,国内开发的煤矿监测监控系统可以对甲烷、风速、温度煤尘等进行精确监测,完成数据传输,并快速反应,实现闭锁及电力控制,这些系统装备到国内大中型煤矿企业中,取得了较好的监测效果,为煤矿安全生产提供了有利保障。 9 目前存在的问题对大量文献资料的分析表明,安全监测现状与煤矿安全高效生产需求存在较大差距,研究尚不足之处,主要存在以下几个问题: 问题 1 问题 2 问题 3问题 4 煤矿井下传感器由于设计、生产等技术水平不同,导致监测精度、抗干扰能力各不相同,同时不同环境因素的监测有不同的传感器节点及网络,其可靠性及性能有待改善。煤矿井下安全监控系统多采用有线传输, 网络布置复杂,在井下狭窄的生产环境中影响生产,并极易导致系统的破坏。现有煤矿安全监控系统主要采用请求/ 问答式的监控模式。煤矿安全事故发生后, 现有煤矿安全监控系统无法提供足够的救援信息。 10 研究内容通过以上对现有煤矿监控系统的现状和发展的分析,提出基于多 Agent 技术的监控系统,充分利用多 Agent 系统“能够实时、动态、自主地与不断变化着的外部环境进行交互”的性质,对井下环境进行监测并及时反应,采取有效措施避免灾害事故的发生。建立基于多 Agent 理论的煤矿安全监控系统模型。 1 选取 JADE 仿真平台与 Eclipse 开发平台, 开发基于 Multi- Agent 的原型煤矿安全监控仿真系统。 2 系统的硬件和软件实现。 3