[发明专利]基于多智能体的煤矿事故仿真方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及仿真技术，尤其涉及一种煤矿事故仿真方法和系统。 

背景技术

煤矿生产系统是一个由人、机、环境组成的复杂系统，存在着能量载体或危险物质，物的故障、物理性环境因素以及组织管理因素等各种危险源，均可能导致发生瓦斯煤尘爆炸、突水、井下火灾、顶板事故、瓦斯突出、机电事故等。此外，各种危险因素具有动态性、随机性和模糊性。对煤矿事故的控制，归根到底就是对煤矿存在的各类危险源进行辨识、评价和控制。危险源理论的研究和发展影响着事故控制和安全管理水平，对煤矿安全生产具有重要意义。 

煤矿事故发生的原因是多方面的，除了与矿井本身的自然条件、开采工艺、管理水平、安全意识及人员素质等有很大关系外，技术装备信息化水平仍然是极为关键的因素。目前有很多矿井已装备了监测系统，但是由于煤矿井下工作场所是动态变化的，影响事故发生的危险因素也是不断变化的，现有的监测设施仅仅是监测部分安全参数，难以预测分析事故可能发生的地点、时间及波及区间，也不能根据预测到的数据采取相应的措施，最终造成安全事故难以显著下降、危害程度不能有效控制、事故原因难以调查清楚。 

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种煤矿事故仿真方法及 系统，能够虚拟各种环境下的煤矿事故，从而为及时发现煤矿事故隐患提供丰富的信息。 

本发明提供了一种基于多智能体的煤矿事故仿真方法，包括： 

根据收集到的基础数据、智能体概念模型和环境参数构建智能体实体和虚拟仿真环境； 

选择预设模型和预设知识，将所选择的预设模型和知识结合所收集的基础数据和环境参数值，进行智能体模型计算，形成模型计算结果； 

根据预设智能体行为规则和所述模型计算结果，进行智能体实体行为计算，选择智能体实体行为； 

利用智能体行为经验学习规则进行智能体实体行为配置，执行智能体实体行为，更新所述虚拟仿真环境的环境变量，将智能体的行为状态信息和更新后的环境变量发送给仿真场景构建模块，使得仿真场景构建模块基于智能体的行为状态信息和更新后的环境变量更新当前时刻的虚拟仿真环境； 

利用进行智能体实体行为配置时生成的配置信息更新行为选择规则中的行为选择参数，利用更新后的行为选择参数进行相邻下一时刻的智能体实体行为计算，选择智能体实体行为，进行智能体实体行为配置，执行相邻下一时刻的智能体实体行为，更新所述虚拟仿真环境的环境变量，将相邻下一时刻的智能体的行为状态信息和更新后的环境变量发送给仿真场景构建模块，使得仿真场景构建模块基于智能体的行为状态信息和更新后的环境变量更新相邻下一时刻的虚拟仿真环境。 

本发明还提供了一种基于多智能体的煤矿事故仿真系统，包括： 

智能体生成模块，用于根据收集到的基础数据、智能体概念模型和环境参数构建智能体实体； 

仿真场景构建模块，用于根据收集到的基础数据、智能体实体和环境参数构建虚拟仿真环境； 

模型计算模块，用于选择预设模型和预设知识，将所选择的预设知识模型结合所收集的基础数据和环境参数值，进行智能体模型计算； 

行为选择模块，用于根据预设智能体行为规则进行智能体实体行为计算； 

行为配置模块，利用智能体行为经验学习规则进行智能体实体行为配置，执行智能体实体行为，更新所述虚拟仿真环境的环境变量，并将环境变量发送给所述仿真场景构建模块；利用进行智能体实体行为配置时生成的配置信息更新行为选择规则中的行为选择参数，使得所述行为选择模块利用更新后的行为选择参数进行相邻下一时刻的进行智能体实体行为计算，选择智能体实体行为后，进行智能体实体行为配置，执行相邻下一时刻的智能体实体行为，更新所述虚拟仿真环境的环境变量，并将所述环境变量发送给所述仿真场景构建模块。 

上述系统还可以包括事故隐患辨识模块，用于对仿真过程数据和最终结果进行综合量化分析，确认煤矿事故与各种影响要素之间微观和宏观的联系，进而对目前煤矿可能面临的事故风险进行预测，在应急能力提升和隐患控制方面，给决策者以辅助决策。