專利名稱：生成緊急避險(xiǎn)動態(tài)路線的系統(tǒng)及方法
生成緊急避險(xiǎn)動態(tài)路線的系統(tǒng)及方法本發(fā)明涉及安全生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生成緊急避險(xiǎn)動態(tài)路線的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
目前，我國每年都會發(fā)生多起礦難災(zāi)害事故，給人們的生命和財(cái)產(chǎn)造成了嚴(yán)重?fù)p失。災(zāi)害事故分析表明，事故造成的人員死亡絕大多數(shù)發(fā)生在逃離、避險(xiǎn)和等待救援的過程中，事故發(fā)生時(shí)立即死亡的人員只占少數(shù)。煤礦井下生產(chǎn)工藝過程和環(huán)境特殊，目前尚不太可能完全杜絕災(zāi)害事故，故而井下發(fā)生突發(fā)緊急情況下保證人員安全逃離、安全避險(xiǎn)和應(yīng)急救援的設(shè)施、措施顯得尤為重要。井下安全避險(xiǎn)的基本理念應(yīng)該是先撤離、后避險(xiǎn)。只有在撤離路徑被阻或撤退不能的情況下，遇險(xiǎn)人員才進(jìn)入緊急避險(xiǎn)設(shè)施避險(xiǎn)待救。參考文件I (專利申請?zhí)?01210095480. 5)提供了一種固定避險(xiǎn)路徑與導(dǎo)航系統(tǒng)相結(jié)合的井下避險(xiǎn)方法。該方法中，當(dāng)災(zāi)難發(fā)生時(shí)，通過導(dǎo)航系統(tǒng)按照預(yù)先存儲的避災(zāi)路線指導(dǎo)遇災(zāi)人員找到安全避險(xiǎn)通道逃生。這種方法解決了工人自身的定位及導(dǎo)航問題，為礦難的預(yù)防、巷道導(dǎo)航及避難救災(zāi)提供了保證。在情況復(fù)雜的井下，災(zāi)害情況可能會隨時(shí)變化，并無完全固定的模式，因此，預(yù)設(shè)逃生路徑的方法未結(jié)合環(huán)境探測手段，不能實(shí)時(shí)反映當(dāng)時(shí)的具體情況，雖然能夠?qū)μ由鸬揭欢ǖ闹笇?dǎo)作用，提高遇險(xiǎn)人員逃生的概率，但是也存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重時(shí)甚至可能導(dǎo)致讓逃生人員誤入險(xiǎn)境。參考文件2 (專利申請?zhí)?01210058327. 5)提供了另外一種井下避險(xiǎn)方法。該方法是使系統(tǒng)預(yù)先存儲幾條緊急避險(xiǎn)路線，當(dāng)災(zāi)情發(fā)生時(shí)，緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)通過對多種傳感器檢測的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析計(jì)算，根據(jù)計(jì)算分析結(jié)果從預(yù)先存儲的多個避災(zāi)路線圖中，選擇一條最優(yōu)避災(zāi)路線指示遇險(xiǎn)人員逃生。在很大程度上減少了人員傷亡。這種方法與之前的方法相比是有明顯的提高，與之前的方法相比卻確實(shí)增加了一些逃生機(jī)會。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，申請人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的緊急避險(xiǎn)路線生成方式存在如下缺陷(I)由于發(fā)生災(zāi)害時(shí)，井下環(huán)境存在不可知因素，隨時(shí)都在不斷的變化，各個路段的安全性也在實(shí)時(shí)發(fā)生變化，每條避險(xiǎn)路徑的綜合安全性也會不斷的發(fā)生改變，本來的安全路徑也可能變得不安全，當(dāng)選擇的逃生路徑上在選擇之后出現(xiàn)危險(xiǎn)情況時(shí)，遇險(xiǎn)逃生人員繼續(xù)沿這條路逃生就會遇到危險(xiǎn)；(2)預(yù)存的幾條避災(zāi)線路中很可能不包含真實(shí)情況下的真正最優(yōu)避險(xiǎn)路徑，沒能使遇險(xiǎn)人員的逃生幾率得到最大化，致使遇險(xiǎn)人員逃生的機(jī)會大大降低。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題為解決上述的一個或多個問題，本發(fā)明提供了一種生成緊急避險(xiǎn)動態(tài)路線的系統(tǒng)及方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中由于環(huán)境改變，遇災(zāi)人員選擇的固定逃生路徑有危險(xiǎn)情況發(fā)生時(shí)，遇險(xiǎn)人員無法及時(shí)獲知無法及時(shí)改變逃生路徑逃生的問題。
(二)技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種生成緊急避險(xiǎn)動態(tài)路線的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括傳感器網(wǎng)絡(luò)，由分布在井下的各種傳感器組成，用于實(shí)時(shí)采集井下的環(huán)境參數(shù)及固定設(shè)施完好度參數(shù)；定位與初始化模塊，用于預(yù)設(shè)目標(biāo)安全位置，定位井下遇險(xiǎn)人員的位置，并規(guī)劃由遇險(xiǎn)人員位置至預(yù)設(shè)目標(biāo)安全位置的多條可能的逃生路徑；路段危險(xiǎn)度評估模塊，與傳感器網(wǎng)絡(luò)與定位初始化模塊相連接，用于對于每條路徑的每一個路段，由井下傳感器網(wǎng)絡(luò)采集的環(huán)境參數(shù)及固定設(shè)施完好度參數(shù)得到多個相應(yīng)的安全參考值，將該多個相應(yīng)的安全參考值分別乘以各自的權(quán)重系數(shù)值后求和，獲得該路段的危險(xiǎn)度系數(shù)；動態(tài)路徑生成模塊，與路段危險(xiǎn)度評估模塊相連接，用于對于每一條可能的逃生路徑Lk,由組成該路徑的多個路段的危險(xiǎn)度系數(shù)求和，求取該逃生路徑Lk的綜合危險(xiǎn)度系數(shù)wk，并選取綜合危險(xiǎn)度系數(shù)最小的路徑作為最優(yōu)安全逃生路徑；通信模塊，與動態(tài)路徑生成模塊相連接，用于將該最優(yōu)逃生路徑發(fā)送至井下遇險(xiǎn)人員。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種生成緊急避險(xiǎn)動態(tài)路線的方法。該方法包括步驟A，災(zāi)難發(fā)生時(shí)，啟動緊急避險(xiǎn)動態(tài)路線生成系統(tǒng)；步驟B，系統(tǒng)初始將目標(biāo)安全位置設(shè)置為安全出口位置，定位井下遇險(xiǎn)人員的位置，并規(guī)劃由遇險(xiǎn)人員位置至預(yù)設(shè)目標(biāo)安全位置的多條可能的逃生路徑。步驟C，由傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)采集井下的環(huán)境參數(shù)及固定設(shè)施完好度參數(shù)，并將其加上時(shí)間戳之后進(jìn)行上報(bào)；步驟D，根據(jù)環(huán)境參數(shù)及固定設(shè)施完好度參數(shù)的時(shí)間戳，判斷其是否為新數(shù)據(jù)，如果是，執(zhí)行步驟E，否則，重新執(zhí)行步驟C ;步驟EJi于每條路徑的每一個路段，由井下傳感器網(wǎng)絡(luò)采集的環(huán)境參數(shù)及固定設(shè)施完好度參數(shù)得到多個相應(yīng)的安全參考值，將安全參考值分別乘以各自的權(quán)重系數(shù)值后求和，獲得該路段的危險(xiǎn)度系數(shù)；步驟F，判斷是否組成每條路徑均存在危險(xiǎn)系數(shù)Wi > 2T的路段，如果是，則將目標(biāo)位置設(shè)置為避難硐室或救生艙，重新執(zhí)行步驟C，否則，執(zhí)行步驟G ;步驟G，動態(tài)路徑生成方法對于每一條可能的逃生路徑Lk，對組成該路徑的多個路段的危險(xiǎn)度系數(shù)進(jìn)行求和，求取該逃生路徑Lk的綜合危險(xiǎn)度系數(shù)wk，并選取綜合危險(xiǎn)度系數(shù)最小的路徑作為最優(yōu)安全逃生路徑w ;步驟H，將該最優(yōu)逃生路徑發(fā)送至井下遇險(xiǎn)人員，重新執(zhí)行步驟C。(三)有益效果本發(fā)明緊急避險(xiǎn)動態(tài)路線生成的系統(tǒng)及方法中，能夠根據(jù)環(huán)境的變化，算法也會實(shí)時(shí)更新系數(shù)，生成新的最優(yōu)避險(xiǎn)路徑，使避險(xiǎn)人員能夠按照實(shí)時(shí)的安全路徑指示，緊急避險(xiǎn)逃生，最大程度上增加避險(xiǎn)人員的逃生幾率，減少人員傷亡。


圖I為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例緊急避險(xiǎn)動態(tài)路線生成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例緊急避險(xiǎn)動態(tài)路線生成方法的流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用場景的示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號。附圖中未繪示或描述的實(shí)現(xiàn)方式，為所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所知的形式。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數(shù)的示范，但應(yīng)了解，參數(shù)無需確切等于相應(yīng)的值，而是可在可接受的誤差容限或設(shè)計(jì)約束內(nèi)近似于相應(yīng)的值。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，提供了一種生成緊急避險(xiǎn)動態(tài)路線的系統(tǒng)。如圖I所示，該系統(tǒng)包括傳感器網(wǎng)絡(luò)、定位與初始化模塊、路段危險(xiǎn)度評估模塊、動態(tài)路徑生成模塊和通信模塊。其中，傳感器網(wǎng)絡(luò)，由分布在井下的各種傳感器組成，用于實(shí)時(shí)采集井下的環(huán)境參數(shù)及固定設(shè)施完好度參數(shù)。定位與初始化模塊，用于預(yù)設(shè)目標(biāo)安全位置，定位井下遇險(xiǎn)人員的位置，并規(guī)劃由遇險(xiǎn)人員位置至預(yù)設(shè)目標(biāo)安全位置的多條可能的逃生路徑。路段危險(xiǎn)度評估模塊，與傳感器網(wǎng)絡(luò)與定位初始化模塊相連接，用于對于每條路徑的每一個路段，根據(jù)井下傳感器網(wǎng)絡(luò)采集的環(huán)境參數(shù)及固定設(shè)施完好度參數(shù)分別乘以各自的權(quán)重系數(shù)值后求和，獲得該路段的危險(xiǎn)度系數(shù)。動態(tài)路徑生成模塊，與路段危險(xiǎn)度評估模塊相連接，用于對于每一條可能的逃生路徑Lk，由組成該路徑的多個路段的危險(xiǎn)度系數(shù)求和，求取該逃生路徑Lk的綜合危險(xiǎn)度系數(shù)wk，并選取綜合危險(xiǎn)度系數(shù)最小的路徑作為最優(yōu)安全逃生路徑W。通信模塊，與動態(tài)路徑生成模塊相連接，用于將該最優(yōu)逃生路徑發(fā)送至井下遇險(xiǎn)人員。下面將分別針對上述的傳感器網(wǎng)絡(luò)、危險(xiǎn)度評估模塊、動態(tài)路徑生成模塊對本實(shí)施例緊急避險(xiǎn)動態(tài)路線生成系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)介紹。傳感器網(wǎng)絡(luò)，由分布在井下的各種傳感器組成，用于實(shí)時(shí)采集井下的環(huán)境參數(shù)及固定設(shè)施完好度參數(shù)。其中，由傳感器網(wǎng)絡(luò)采集的井下環(huán)境參數(shù)可以包括以下群組中的至少一項(xiàng)溫度，瓦斯，一氧化碳(CO)，壓力和地質(zhì)條件；固定設(shè)施完好度參數(shù)包括以下群組中的至少一項(xiàng)通信設(shè)施完好度參數(shù)、排水設(shè)施完好度參數(shù)、滅火設(shè)施完好度參數(shù)等對逃生和避險(xiǎn)有關(guān)鍵作用的設(shè)備信息。本實(shí)施例中，實(shí)時(shí)可以為按照預(yù)設(shè)周期更新，該預(yù)設(shè)周期小于等于lOmin。定位與初始化模塊，用于預(yù)設(shè)目標(biāo)安全位置，定位井下遇險(xiǎn)人員的位置，實(shí)時(shí)規(guī)劃由遇險(xiǎn)人員位置至預(yù)設(shè)目標(biāo)安全位置的多條可能的逃生路徑，該多條逃生路徑中的每條都由一個或多個的路段組成。其中，規(guī)劃逃生路徑的方法可以為求圖的生成樹的方法。路段危險(xiǎn)度評估模塊，與傳感器網(wǎng)絡(luò)與定位初始化模塊相連接，用于對于每條路徑的每一個路段，由井下傳感器網(wǎng)絡(luò)采集的環(huán)境參數(shù)及固定設(shè)施完好度參數(shù)得到多個相應(yīng)的安全參考值，將該多個相應(yīng)的安全參考值分別乘以各自的權(quán)重系數(shù)值后求和，獲得該路段的危險(xiǎn)度系數(shù)。對于第i路段Ri,其由η個危險(xiǎn)度系數(shù)Wi的計(jì)算公式如下Wi=^j1=IXij * Qij⑴其中，Xij為Ri路段上第j個因素的安全參考值&為Ri路段上第j個因素所占的權(quán)重系數(shù)值，其依據(jù)各自當(dāng)前路段情況而各有不同，由用戶預(yù)設(shè)。當(dāng)Wi < T時(shí)，這段路處于安全狀態(tài)范圍；當(dāng)T < Wi < 2T時(shí)，此路段處于亞安全狀態(tài)；當(dāng)Wi > 2T時(shí)，表示此路段危險(xiǎn)，其中T為用戶預(yù)設(shè)的綜合危險(xiǎn)度門限值。其中，上述安全參考值由獲得的某一傳感器值的范圍進(jìn)行分級計(jì)算獲得，所在的級數(shù)即為安全參考值。動態(tài)路徑生成模塊，與路段危險(xiǎn)度評估模塊相連接，用于對于每一條可能的逃生
6路徑Lk，由組成該路徑的多個路段的危險(xiǎn)度系數(shù)求和，求取該逃生路徑Lk的綜合危險(xiǎn)度系數(shù)wk，并選取綜合危險(xiǎn)度系數(shù)最小的路徑作為最優(yōu)安全逃生路徑W。Wk=Xi^i Wkl(2)w = min (W1, w2, . . . wk, . . . wn) (3)通信模塊，與動態(tài)路徑生成模塊相連接，用于將該最優(yōu)逃生路徑發(fā)送至井下遇險(xiǎn)人員。井下遇災(zāi)人員即可根據(jù)最優(yōu)逃生路徑，進(jìn)行安全逃生。隨著災(zāi)情變化，傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)會適時(shí)上傳當(dāng)前新的監(jiān)測數(shù)據(jù)，各個路段的危險(xiǎn)度系數(shù)也會實(shí)時(shí)更新，動態(tài)路徑生成模塊根據(jù)更新的各路段的危險(xiǎn)度權(quán)值信息，重新生成新的當(dāng)前此時(shí)段最優(yōu)的安全避險(xiǎn)路徑，傳遞給井下遇災(zāi)人員，以使其根據(jù)當(dāng)前時(shí)段新的路徑指示，得以安全逃生。在一般情況下，目標(biāo)安全位置設(shè)置為安全出口位置，當(dāng)特殊情況(災(zāi)情過重)，動態(tài)路徑生成模塊發(fā)現(xiàn)當(dāng)每條通往安全出口位置的路徑上都有至少一個路段的危險(xiǎn)系數(shù)Wi> 2T，即所有通往安全出口的全部路徑通過危險(xiǎn)度評估預(yù)測都不安全時(shí)，這時(shí)指示定位與初始化模塊可以切換安全出口位置，將其設(shè)定為避難硐室或救生艙的位置，避險(xiǎn)系統(tǒng)再根據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)更新上來的當(dāng)前時(shí)段各路段的危險(xiǎn)度權(quán)值信息通過動態(tài)路徑生成算法實(shí)時(shí)地生成當(dāng)前新的避險(xiǎn)路徑，并不斷實(shí)時(shí)更新指示，使井下人員盡快安全到達(dá)避難硐室或救生艙避險(xiǎn)，等待救援?；谏鲜龅木o急避險(xiǎn)動態(tài)路線生成系統(tǒng)，本發(fā)明還提供了一種生成緊急避險(xiǎn)動態(tài)路線方法。如圖2所示，該方法包括步驟A，災(zāi)難發(fā)生時(shí)，啟動緊急避險(xiǎn)動態(tài)路線生成系統(tǒng)；步驟B，系統(tǒng)初始將目標(biāo)安全位置設(shè)置為安全出口位置，定位井下遇險(xiǎn)人員的位置，并規(guī)劃由遇險(xiǎn)人員位置至預(yù)設(shè)目標(biāo)安全位置的多條可能的逃生路徑；步驟C，由傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)采集井下的環(huán)境參數(shù)及固定設(shè)施完好度參數(shù)，并將其加上時(shí)間戳之后進(jìn)行上報(bào)；步驟D，根據(jù)環(huán)境參數(shù)及固定設(shè)施完好度參數(shù)的時(shí)間戳，判斷其是否為新數(shù)據(jù)，如果是，執(zhí)行步驟E，否則，重新執(zhí)行步驟C ；步驟E，對于每條路徑的每一個路段，由井下傳感器網(wǎng)絡(luò)采集的環(huán)境參數(shù)及固定設(shè)施完好度參數(shù)得到多個相應(yīng)的安全參考值，將安全參考值分別乘以各自的權(quán)重系數(shù)值后求和，獲得該路段的危險(xiǎn)度系數(shù)；步驟F，判斷是否組成每條路徑均存在危險(xiǎn)系數(shù)Wi > 2T的路段，如果是，則將目標(biāo)位置設(shè)置為避難硐室或救生艙，重新執(zhí)行步驟C，否則，執(zhí)行步驟G ；步驟G，動態(tài)路徑生成算法，對于每一條可能的逃生路徑Lk，對組成該路徑的多個路段的危險(xiǎn)度系數(shù)進(jìn)行求和，求取該逃生路徑Lk的綜合危險(xiǎn)度系數(shù)wk，并選取綜合危險(xiǎn)度系數(shù)最小的路徑作為最優(yōu)安全逃生路徑w ;步驟H，將該最優(yōu)逃生路徑發(fā)送至井下遇險(xiǎn)人員，重新執(zhí)行步驟C。本實(shí)施例具有上述緊急避險(xiǎn)動態(tài)路線生成系統(tǒng)實(shí)施例的全部有益效果，此處不再重述。以下結(jié)合具體場景來描述本發(fā)明，如圖3所示，圖中A為安全出口，B，C，D，E，F(xiàn)表示遇險(xiǎn)人員所處的位置。根據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)上傳的瓦斯，CO，溫度，濕度，壓力，地質(zhì)等環(huán)境參數(shù)，以及通信暢通度和用于排水，滅火等固有設(shè)施完好度參數(shù)，通過危險(xiǎn)度評估得到的各路段的危險(xiǎn)系數(shù)和動態(tài)路徑生成算法得到的某時(shí)段的最佳緊急避險(xiǎn)路徑如圖綠色箭頭所示。對于各類路段的危險(xiǎn)度評估說明如下假設(shè)井下某地方發(fā)生火災(zāi)時(shí)，各段路徑需要考慮瓦斯，CO,溫度，濕度，壓力，地質(zhì)，通信暢通度，滅火設(shè)施完好度，它們所占權(quán)重分別為O. 15，O. 15,0.3,0. 1,0. 05，O. 05，O. 05，
0.15，再根據(jù)傳感器上傳的各路段各因素的定量系數(shù)值，假設(shè)某一時(shí)刻A-B段1，1，4，1，2，2，3，3，A-Cg:l，2，4，l，l，2，l，3，B-Dg:2，2，3，l，2，l，2，4，D-Eg:3，l，3，2，l，2，5，3，E-C段2，2，4，3，1，1，1，5，A-F 段2，1，1，1，2，2，3，1， B—F 段1，2，1，1，2，2，1，1， C-F 段1，1，1，1，2，3，1，1，04段2，1，1，1，2，2，2，144段1，1，1，1，2，3，2，1，即可得到此時(shí)段各路段的危險(xiǎn)度系數(shù)分別為A-B 段 2. 4，A-C 段 2. 4，B-D 段 2. 45，D-E 段 2. 55，E-C 段 3. 0，A-F 段 I. 35，B-F 段
1.25，C-F段I. 15，D-F段I. 30，E-F段I. 20，再根據(jù)動態(tài)路徑生成方法即可得到當(dāng)前此時(shí)段最優(yōu)緊急避險(xiǎn)路徑(如圖3所示)，使遇險(xiǎn)人員可以順利安全逃生。需要說明的是，上述對各元件的定義并不僅限于實(shí)施方式中提到的各種具體結(jié)構(gòu)或形狀，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可對其進(jìn)行簡單地熟知地替換，例如(I)危險(xiǎn)度評估模型中的各路段各因素所占的比例系數(shù)還可以換成是統(tǒng)一固定值的形式；綜上所述，本發(fā)明緊急避險(xiǎn)動態(tài)路線生成系統(tǒng)與方法克服現(xiàn)有技術(shù)中由于固定避險(xiǎn)線路的逃生效果不理想，和由于環(huán)境改變，遇災(zāi)人員選擇的固定逃生路徑危險(xiǎn)時(shí)，人們無法及時(shí)獲知及時(shí)改變逃生路徑的問題，能夠根據(jù)環(huán)境的變化，實(shí)時(shí)更新傳感器采集的各種環(huán)境，各種基礎(chǔ)設(shè)施完好度的參數(shù)值，生成新的最優(yōu)避險(xiǎn)路徑，使避險(xiǎn)人員能夠按照實(shí)時(shí)的安全路徑指示，緊急避險(xiǎn)逃生，最大程度上增加避險(xiǎn)人員的逃生幾率，減少人員傷亡。以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種生成緊急避險(xiǎn)動態(tài)路線的系統(tǒng)，其特征在于，包括傳感器網(wǎng)絡(luò)，由分布在井下的各種傳感器組成，用于實(shí)時(shí)采集井下的環(huán)境參數(shù)及固定設(shè)施完好度參數(shù)；定位與初始化模塊，用于預(yù)設(shè)目標(biāo)安全位置，定位井下遇險(xiǎn)人員的位置，并規(guī)劃由遇險(xiǎn)人員位置至預(yù)設(shè)目標(biāo)安全位置的多條可能的逃生路徑；路段危險(xiǎn)度評估模塊，與傳感器網(wǎng)絡(luò)與定位初始化模塊相連接，用于對于每條路徑的每一個路段，由井下傳感器網(wǎng)絡(luò)采集的環(huán)境參數(shù)及固定設(shè)施完好度參數(shù)得到多個相應(yīng)的安全參考值，將該多個相應(yīng)的安全參考值分別乘以各自的權(quán)重系數(shù)值后求和，獲得該路段的危險(xiǎn)度系數(shù)；動態(tài)路徑生成模塊，與路段危險(xiǎn)度評估模塊相連接，用于對于每一條可能的逃生路徑由組成該路徑的多個路段的危險(xiǎn)度系數(shù)求和，求取該逃生路徑Lk的綜合危險(xiǎn)度系數(shù)wk，并選取綜合危險(xiǎn)度系數(shù)最小的路徑作為最優(yōu)安全逃生路徑；通信模塊，與動態(tài)路徑生成模塊相連接，用于將該最優(yōu)逃生路徑發(fā)送至井下遇險(xiǎn)人員。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器網(wǎng)絡(luò)，用于按照預(yù)設(shè)周期采集井下的環(huán)境參數(shù)及固定設(shè)施完好度參數(shù)，該預(yù)設(shè)周期小于等于lOmin。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，對于所述傳感器網(wǎng)絡(luò)其采集的井下環(huán)境參數(shù)包括以下群組中的至少一項(xiàng)溫度，瓦斯，一氧化碳，壓力和地質(zhì)條件；其采集的固定設(shè)施完好度參數(shù)包括以下群組中的至少一項(xiàng)通信設(shè)施完好度參數(shù)、排水設(shè)施完好度參數(shù)、滅火設(shè)施完好度參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述路段危險(xiǎn)度評估模塊中，對于第i路段Ri,按照以下公式計(jì)算該路段危險(xiǎn)度系數(shù) 其中，Xii為Ri路段上第j個因素的實(shí)時(shí)傳感器參數(shù)值；qu為Ri路段上第i個因素所占的權(quán)重系數(shù)值，其依據(jù)各自當(dāng)前路段情況而各有不同，由用戶預(yù)設(shè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述動態(tài)路徑生成模塊中，按照以下公式計(jì)算最優(yōu)安全逃生路徑 )其中，wk為逃生路徑Lk的綜合危險(xiǎn)度系數(shù)，wki為逃生路徑Lk中第i個路段的危險(xiǎn)度系數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述定位與初始化模塊中，所述預(yù)設(shè)目標(biāo)安全位置為安全出口位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述動態(tài)路徑生成模塊還用于判斷是否組成每條路徑均存在危險(xiǎn)系數(shù)大于預(yù)設(shè)安全系數(shù)最大值的路段，如果是，則指示定位與初始化模塊將預(yù)設(shè)目標(biāo)安全位置切換至避難硐室或救生艙的位置。
8.—種生成緊急避險(xiǎn)動態(tài)路線的方法，其特征在于，包括步驟A，災(zāi)難發(fā)生時(shí)，啟動緊急避險(xiǎn)動態(tài)路線生成系統(tǒng)；步驟B，系統(tǒng)初始將目標(biāo)安全位置設(shè)置為安全出口位置，定位井下遇險(xiǎn)人員的位置，并規(guī)劃由遇險(xiǎn)人員位置至預(yù)設(shè)目標(biāo)安全位置的多條可能的逃生路徑；步驟C，由傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)采集井下的環(huán)境參數(shù)及固定設(shè)施完好度參數(shù)，并將其加上時(shí)間戳之后進(jìn)行上報(bào)；步驟D，根據(jù)環(huán)境參數(shù)及固定設(shè)施完好度參數(shù)的時(shí)間戳，判斷其是否為新數(shù)據(jù)，如果是，執(zhí)行步驟E，否則，重新執(zhí)行步驟C ；步驟E，對于每條路徑的每一個路段，由井下傳感器網(wǎng)絡(luò)采集的環(huán)境參數(shù)及固定設(shè)施完好度參數(shù)得到多個相應(yīng)的安全參考值，將安全參考值分別乘以各自的權(quán)重系數(shù)值后求和，獲得該路段的危險(xiǎn)度系數(shù)」步驟G，對于每一條可能的逃生路徑Lk，由組成該路徑的多個路段的危險(xiǎn)度系數(shù)求和，求取該逃生路徑Lk的綜合危險(xiǎn)度系數(shù)wk，并選取綜合危險(xiǎn)度系數(shù)最小的路徑作為最優(yōu)安全逃生路徑w ；步驟H，將該最優(yōu)逃生路徑發(fā)送至井下遇險(xiǎn)人員，重新執(zhí)行步驟C。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟E之后還包括步驟F，判斷是否組成每條路徑均存在危險(xiǎn)系數(shù)大于預(yù)設(shè)危險(xiǎn)系數(shù)最大值的路段，如果是，則將目標(biāo)位置設(shè)置為避難硐室或救生艙，重新執(zhí)行步驟C，否則，執(zhí)行步驟G。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法其特征在于，所述井下環(huán)境參數(shù)包括以下群組中的至少一項(xiàng)溫度，瓦斯，一氧化碳，壓力和地質(zhì)條件；所述固定設(shè)施完好度參數(shù)包括以下群組中的至少一項(xiàng)通信設(shè)施完好度參數(shù)、排水設(shè)施完好度參數(shù)、滅火設(shè)施完好度參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種生成緊急避險(xiǎn)動態(tài)路線的系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)能夠根據(jù)環(huán)境的變化，實(shí)時(shí)更新傳感器采集的各種環(huán)境，各種基礎(chǔ)設(shè)施完好度的參數(shù)值，生成新的最優(yōu)避險(xiǎn)路徑，使避險(xiǎn)人員能夠按照實(shí)時(shí)的安全路徑指示，緊急避險(xiǎn)逃生，最大程度上增加避險(xiǎn)人員的逃生幾率，減少人員傷亡。
文檔編號E21F11/00GK102913276SQ201210431950
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月1日
發(fā)明者李學(xué)恩 申請人:中國科學(xué)院自動化研究所