[01076827]面向矿山突发事故的信息感知和应急辅助决策支持技术与推广

项目依托国家自然科学基金项目(项目编号：61472229)，山东省科技计划项目(重大关键技术)(项目编号：2016ZDJS02A11)和山东省科技计划项目(项目编号：2014GGX101035)共同完成。属于新一代信息技术与矿山安全深度交叉与融合创新成果。 主要技术内容：项目从矿山安全生产的监测监控、预报预警和突发事故的应急处置、大规模人群的疏导等实际需求出发，以物联网、人工智能和大数据等新一代信息技术为支撑，围绕矿山安全领域，开展面向矿山多维空间的矿山大数据感知与精准传输技术，面向突发事故的矿山大数据全景分析与深度挖掘方法，面向多视图的矿山突发事件的全流程处置与应急疏导过程中的智能协同，实现基于“人-物-网”的矿山安全感知、监测预警、应急处理与决策支持的多终端应用平台。具体技术创新包括： 1.提出了面向矿山多维空间的矿山大数据感知与精准传输技术：实现了物理空间、人员空间和网络空间下矿山多维度信息的感知和采集技术，面向感知数据传输信道的高效编码技术，以及多源异构信息融合和存储技术。 2.提出了面向突发事故的矿山大数据全景分析与深度挖掘方法：实现了基于人体体征数据的体征监测、疲劳检测技术和用户行为分析。实现了基于环境感知数据的物理空间巷道网络拓扑结构动态演进和安全预警，实现了安全级别判定和安全指数计算等。实现突发事故的网络舆情的动态演化分析。 3.提出了面向多视图的矿山突发事件的全流程处置与应急疏导过程中的智能协同技术：实现了面向多视图的跨组织矿山突发事故应急联动处理流程相似度的计算方法，并完成了突发事故应急处置流程的推荐原型系统。实现基于EMD动态规划模型的井下大规模人群疏导算法，提高了救援效率。 4.集成开发了基于“人-物-网”三维空间大数据感知的矿山安全监控预警和突发事故应急决策应用平台。 授权专利及研究成果情况：该成果自立项以来，共获得授权发明专利10项，计算机软件著作权9项。参与制定成果相关行业标准5项，在国内外高水平期刊和重要学术会议上发表学术论文48篇。培养博士后2人，博士5人，硕士15人。 技术经济指标：该成果能够有效提升了无线传感器网络的使用寿命，提高了无线传感器网络的传输效率，增强了传输网络的健壮性和可靠性；通过改进信道编码，数据传输吞吐率高达307Gbps，译码复杂度可降低87.5％，可节省80％以上的ALM资源，提高了信道传输的可靠性和抗干扰能力；通过机器学习和流程挖掘方法，重要位置识别率提升7％，突发事故应急处置执行时间明显减少，资源分配更加合理，部门协同处置更加流畅。 应用推广及效益情况：项目实现了矿山安全的感知与深度融合、全景分析与深度挖掘、全流程处置与全局应急疏导整体解决方案。该方案的相关系统、平台、模块在该成果在第二完成单位得到了很好的应用示范，还在新汶矿业集团有限责任公司、龙口煤电有限公司等企业得到了推广，据应用单位反馈和不完全统计，累计新增销售额7902万元，新增利润3360万元，新增税收327万元。