[发明专利]一种矿井灾害场景模拟系统及方法

权利要求书

1.一种矿井灾害场景模拟系统，其特征在于，包括：

矿井场景模型创建模块，用于创建矿井场景模型，以基于所述矿井场景模型模拟矿井的静态场景，并接收矿井灾害参数设定和当前系统参数设定；

矿井系统计算模块，用于根据所述矿井灾害参数和所述当前系统参数，计算得到系统参数的动态变化信息和井下环境参数的动态变化信息；

动态展示模块，用于将所述系统参数的动态变化信息和所述井下环境参数的动态变化信息采用虚拟仿真技术展示于所述矿井场景模型中，以模拟真实的矿井灾害场景，其中，所述矿井场景模型包括采用虚拟仿真技术构建的井下巷道模型、地面建筑模型、地形模型、生产设备模型、通风系统模型、排水系统模型以及供电系统模型中的至少一种，所述矿井系统计算模块包括：排水系统计算单元，用于计算水体在所述井下巷道模型中的淹没和/或下降信息，所述排水系统计算单元，还用于按照注水点的位置，依次查找相关水洼，并按照注水流速和水洼的体积，计算水体在巷道内的淹没过程；

逃生路径分析模块，用于根据所述系统参数的动态变化信息和所述井下环境参数的动态变化信息，获取所述矿井场景模型中的当前路障信息，并根据所述当前路障信息和所述井下巷道模型的基本参数，生成当前最佳逃生路径；

虚拟人员创建模块，用于采用虚拟仿真技术在所述矿井场景模型中构建虚拟逃生人员；以及

虚拟人员控制模块，用于采用人工智能技术，使所述虚拟逃生人员能够按照所述逃生路径分析模块生成的当前最佳逃生路径进行逃生，其中，虚拟人员控制模块基于行为树来模拟虚拟逃生人员进行逃生，行为树中通过定义活动节点来完成逻辑单元的执行，活动节点分为并行节点和顺序节点，并且节点的执行通过优先级来确定执行的先后顺序，不同的节点构建成一个行为树，最终行为树绑定到虚拟逃生人员上，通过时间片的间隔来持续执行活动节点逻辑，以使虚拟逃生人员具备独立自主的思考和行为的能力。

2.根据权利要求1所述的矿井灾害场景模拟系统，其特征在于，还包括：

语音提示模块，用于对所述当前最佳逃生路径进行播报。

3.根据权利要求1所述的矿井灾害场景模拟系统，其特征在于，还包括：

所述虚拟人员创建模块还用于采用虚拟仿真技术在所述矿井场景模型中构建虚拟救援人员；

所述虚拟人员控制模块还用于采用人工智能技术，使所述虚拟救援人员能够对所述虚拟逃生人员和真实参演人员下达指令，还能够对所述虚拟逃生人员进行救援。

4.根据权利要求1所述的矿井灾害场景模拟系统，其特征在于，所述矿井灾害参数包括：灾害类型和/或灾害发生的位置坐标；所述灾害类型包括以下项中的一项或多项：水灾、火灾和瓦斯爆炸灾害；所述当前系统参数包括以下项中的一项或多项：所述通风系统模型当前的风速和风向、所述排水系统模型当前的排水位置和排水功率以及所述供电系统模型当前的供电位置和有效开关个数。

5.根据权利要求4所述的矿井灾害场景模拟系统，其特征在于，所述矿井系统计算模块包括：

通风系统计算单元，用于计算风流在所述井下巷道模型中的流动信息；

供电系统计算单元，用于计算所述井下巷道模型中的供电中断位置和漏电区间。

6.根据权利要求5所述的矿井灾害场景模拟系统，其特征在于，所述系统还包括：

若所述灾害类型为火灾时，所述通风系统计算单元还用于计算火灾产生的烟流随风流的扩散范围；

或，

若所述灾害类型为瓦斯爆炸灾害时，所述通风系统计算单元还用于计算瓦斯爆炸产生的有害气体随风流的扩散范围。