[发明专利]一种基于多智能体虚拟矿井风险行为实现系统及方法

权利要求书

1.一种基于多智能体虚拟矿井风险行为实现系统，其特征在于，包括设备智能体、环境智能体、矿工智能体、通信服务智能体，设备智能体、环境智能体包括：感应器模块、属性模块、决策推理模块、知识库和效应器模块，感应器模块感知矿井中的风险事件及其它智能体的信息，属性模块存贮设备智能体、环境智能体的风险状态属性及其安全阀值；决策推理模块根据风险事件、风险状态属性、安全阀值、知识库中的领域知识判断智能体属性是否异常，如果智能体属性异常，效应器更新智能体自身属性状态，发送风险事件报警信息；矿工智能体包括：感知模块、运动控制模块、内部属性模块、行为控制模块、认知模块，感知模块通过可视点检测，获得其视域体内的可见性，并基于光线跟踪感知其视域体内的静态障碍，运动控制模块接受行为模型的运动指令，通过运动控制接口，更新虚拟矿工的姿态和位置，并将结果反馈到感知模块；内部属性模块中存贮了与矿工智能体个性相关的参数,认知模块根据知识库中虚拟环境的静态模型知识、动态感知信息、领域知识，及当前任务，进行任务规划，并通过任务栈维护其当前正在完成的任务，行为控制单元提取内部属性单元的当前值，当内部属性单元中当前值超过其行为选择阀值时，触发风险行为，产生风险事故，如果风险事故为紧急情况，直接启动行为模块的基本反应，如果是非紧急事件，矿工智能体通过认知模块进行任务规划，更新知识库形成当前目标，如果是简单目标，行为模块选择一组基本反应行为，形成运动控制指令发送到运动控制模块；通信服务智能体负责消息优先级处理、消息内容解释、通信线程管理、缓冲区同步、智能体注册、管理维护，以及为智能体提供信息与知识的查询服务功能。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，环境智能体的风险状态属性及其安全阀值包括，顶板的形状尺寸、瓦斯的瓦斯浓度值、支架的最大支撑力。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，运动控制模块通过对行为指令参数的认证与校验，调用DI-Guy底层运动指令，进行矿工智能体的运动控制和几何渲染，矿工智能体将复杂目标分解为子目标，并将第一个子目标压入认知模型的任务栈，并根据任务优先级，控制行为控制模块。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，对服务查询类非实时消息，通信服务智能体采用消息延迟发送方法，检查优先级队列中的信息是否有过期的时间戳，如果有，则发送信息给接收者，并从消息队列中移除该消息，接收线程模块负责智能体端口信息的监听，读入消息并送入接收缓冲区，接收和发送缓冲区采用同步方式，消息发送模块从地址薄中检测消息发送地址，并将消息内容转换为字符流放入发送缓冲区中，发送线程监视发送缓冲区，当消息进入发送缓冲区，启动消息发送。

5.一种基于多智能体虚拟矿井风险行为实现方法，其特征在于，环境智能体中感应器模块感知矿井中的风险事件及其它智能体的信息，属性模块存贮设备智能体、环境智能体的风险状态属性及其安全阀值，决策推理模块根据风险事件、风险状态属性、安全阀值、知识库中的领域知识判断智能体属性是否异常，如果智能体属性异常，效应器更新智能体自身属性状态，发送风险事件报警信息；矿工智能体中感知模块通过可视点检测，获得其视域体内的可见性，并基于光线跟踪感知其视域体内的静态障碍，运动控制模块接受行为模型的运动指令，通过运动控制接口，更新虚拟矿工的姿态和位置，并将结果反馈到感知模块，内部属性模块中存贮了与矿工智能体个性相关的参数,认知模块根据知识库中虚拟环境的静态模型知识、动态感知信息、领域知识，及当前任务，进行任务规划，并通过任务栈维护其当前正在完成的任务，行为控制单元提取内部属性单元的当前值，当内部属性单元中当前值超过其行为选择阀值时，触发风险行为，产生风险事故，如果风险事故为紧急情况，直接启动行为模块的基本反应，如果是非紧急事件，矿工智能体通过认知模块进行任务规划，更新知识库形成当前目标，如果是简单目标，行为模块选择一组基本反应行为，形成运动控制指令发送到运动控制模块；通信服务智能体负责消息优先级处理、消息内容解释、通信线程管理、缓冲区同步、智能体注册、管理维护，以及为智能体提供信息与知识的查询服务功能。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，环境智能体的风险状态属性及其安全阀值包括，顶板的形状尺寸、瓦斯的瓦斯浓度值、支架的最大支撑力。