矿山应急救援指挥系统关键技术研究与系统实现.ppt

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1、院 系：资安院 专业：安全技术及工程答辩人：刘佳 导师：王李管 教授,矿山应急救援指挥系统关键技术研究与系统实现,2,3,4,3,5,6,7,1,2,3,4,3,5,6,7,1,研究背景及意义,矿山应急救援工作存在问题,1 绪论,矿山报警系统不健全 应急管理信息数据杂乱 应急救援决策方案不及时、慌乱指挥 应急处置被动,维护平台,本文研究技术路线,1 绪论,2,3,4,3,5,6,7,1,矿山应急管理体系,2矿山应急管理体系与应急决策体系构建,应急运行机制,矿山应急管理体系,2矿山应急管理体系与应急决策体系构建,矿山应急决策体系,2矿山应急管理体系与应急决策体系构建,应急决策程序,矿山应急决策体

2、系,2矿山应急管理体系与应急决策体系构建,矿山应急决策体系,2,3,4,3,5,6,7,1,应急救援指挥系统实现目标,3 应急救援指挥系统需求分析与功能模块设计,以预警为中心的监控体系,全方位、多层次的矿山灾害应急网络响应体系,主动式、平面透明的应急指挥管理体系,共享的、智能化的灾害防御决策信息体系,决策科学化,管理网络化,应急救援指挥系统功能模块设计,3 应急救援指挥系统需求分析与功能模块设计,2,3,4,3,5,6,7,1,CBR 逻辑体系及模型,CBR,在解决问题的过程中，决策者首先对新的问题进行描述，运用相似性对比在知识库中进行搜索，找到与之相近的案例，经过修正之后，得到新问题的解决方

3、案。,4 应急救援指挥系统辅助决策关键技术研究,CBR 逻辑体系及模型,基于CBR案例模型,4 应急救援指挥系统辅助决策关键技术研究,应急救援指挥决策案例知识表示,4 应急救援指挥系统辅助决策关键技术研究,应急救援指挥决策案例知识表示,4 应急救援指挥系统辅助决策关键技术研究,案例内容描述,应急救援指挥决策案例知识表示,4 应急救援指挥系统辅助决策关键技术研究,框架表示法,框架表示法是将知识的内容结构化、关联化，它以若干侧面（Faces）为基本支架组成槽值（Slots），然后由槽值（Slots）形成知识单位框架（Frame）。这三层结构可以直观的表现知识内容的结构层次。,应急救援指挥决策案例知

4、识表示,4 应急救援指挥系统辅助决策关键技术研究,数值化描述,预案空间（Plan Space）：所有应急预案的特征向量条件空间（Condition Space）：所有条件向量决策空间（Decision Space）：所有决策向量结果空间（Question Space）：所有应急救援决策结果向量,应急救援指挥决策案例知识表示,4 应急救援指挥系统辅助决策关键技术研究,条件空间,应急救援指挥决策案例知识表示,4 应急救援指挥系统辅助决策关键技术研究,条件空间,应急预案空间：,应急救援指挥决策案例检索,4 应急救援指挥系统辅助决策关键技术研究,案例检索步骤,应急救援指挥决策案例检索,4 应急救援指挥

5、系统辅助决策关键技术研究,案例检索方法,应急救援指挥决策案例检索,4 应急救援指挥系统辅助决策关键技术研究,案例之间的距离：,相似度：,主观赋权法：模糊层次熵分析法客观赋权法：信息熵值确定法,相似度计算,2,3,4,3,5,6,7,1,煤尘爆炸事故案例表示,5 基于CBR煤尘爆炸事故应急辅助决策实例应用,问题描述,煤尘爆炸事故案例表示,5 基于CBR煤尘爆炸事故应急辅助决策实例应用,求解描述,煤尘爆炸事故案例表示,5 基于CBR煤尘爆炸事故应急辅助决策实例应用,框架表示,煤尘爆炸事故案例表示,5 基于CBR煤尘爆炸事故应急辅助决策实例应用,向量集合数值化抽象描述,煤尘爆炸事故案例检索,5 基于

6、CBR煤尘爆炸事故应急辅助决策实例应用,属性权重计算,1）主观权重计算 煤尘爆炸事故应急案例的主观权重计算方法是模糊层次分析法，且根据框架表示法表示的煤尘爆炸案例框架，将目标案例层次结构分为四层，第一层有井下被困人员、爆炸影响范围、煤尘浓度、爆炸后通风系统以及诱发的其他灾害五个属性组成，设模糊互补判断矩阵为：专家集为：,煤尘爆炸事故案例检索,5 基于CBR煤尘爆炸事故应急辅助决策实例应用,属性权重计算,2）客观权重计算客观权重的计算用信息熵确定法，模糊属性变量对应的模糊数具体数值：,煤尘爆炸事故案例检索,5 基于CBR煤尘爆炸事故应急辅助决策实例应用,相似度计算,2,3,4,3,5,6,7,1

7、,应急辅助决策功能,6 矿山应急救援指挥系统的平台设计与实现,2,3,4,3,5,6,7,1,结论,结论,结论,1）对应急管理体系和应急决策体系的理论进行详细的研究，结合矿山应急管理体系的业务内容，建立了矿山应急管理体系PDCA循环以及矿山应急决策体系框架。,2）构建应急救援指挥系统功能框架，并结合矿山应急管理业务分析确定应急救援指挥系统的运行机制，给出了平时状态下和作战状态下模块之间的不同运作机制流程。,3）对应急辅助决策功能的实现技术进行研究。创建CBR（案例推理）的逻辑体系，并结合应急预案给出应急救援指挥系统辅助决策的CBR推理模式。建立基于CBR应急救援指挥系统决策案例模型，确定框架表

8、示法为案例知识表示方法。建立案例检索模型，针对不同的案例属性采取不同的相似度计算方法，结合主客观属性权重方法模糊层次熵分析法和信息熵值确定法，最终确定案例的相似度。,8 结论与展望,结论,结论,结论,8 结论与展望,4）运用CBR推理的具体方法，对煤尘爆炸事故应急辅助决策过程进行实例应用，首先对煤尘爆炸事故进行了案例表示，然后基于案例表示，计算特征属性的主观权重与客观权重，最后求得各个源案例与煤尘爆炸事故这一目标案例的相似度，比较相似度的大小求得案例3可以作为最相似案例进行案例输出。,（5）设计了应急救援指挥系统的总体框架，根据总体框架，分别从系统体系结构设计、系统技术支持平台设计、网络架构设

9、计以及数据库设计四个方面对系统进行设计，最终实现日常管理功能、应急预警功能、应急启动功能、应急处置功能以及总结评估管理的应急救援指挥系统功能。,展望,本文采用案例推理技术来构建应急救援决策支持系统，在矿山领域进行初步的探索应用，在案例检索的方法研究过程中，应用最近相邻法与归纳索引相结合的混合检索策略，此方法有着很好的效率和性能，但是在进行归纳索引时，如何建立一颗准确有效的决策树，值得我们做进一步探讨。,8 结论与展望,本文在案例推理过程中的对案例空缺数据的处理办法、案例不确定因素的表示以及案例检索过程中属性匹配的合理性、案例的调整修正方法等仍需进一步研究。,THANKS,敬请批评指正,答辩人：刘佳,