井下避難艙生命支持系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)研究.pdf

1、我國(guó)地下煤炭?jī)?chǔ)量很大，位居世界前列，煤炭資源在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中所占的比重一直都很大，煤炭行業(yè)已成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。然而我們?cè)跒槲覀兪钱a(chǎn)煤大國(guó)和煤炭經(jīng)濟(jì)高興的同時(shí)，一個(gè)不得不面對(duì)的話題就是“礦難”。我國(guó)是世界上發(fā)生礦難事故比較頻繁的國(guó)家之一，雖然礦難事故發(fā)生率近年來(lái)已明顯下降，但仍時(shí)有發(fā)生。從近些年國(guó)家對(duì)礦難事故的整治力度來(lái)看，礦難已經(jīng)不再是制度和政策所能解決的問(wèn)題，而現(xiàn)代科技才是解決礦難的唯一途徑。
　　根據(jù)世界各國(guó)

2、對(duì)礦難事故的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知：只有30％的礦工是由于礦難災(zāi)害本身而死亡的，70%的礦工是由于在礦難發(fā)生后不能及時(shí)逃離高溫、高壓、有毒的事故現(xiàn)場(chǎng)而死亡的。所以，如何為礦難發(fā)生后逃生的礦工提供一個(gè)安全的避難空間已經(jīng)成為科技工作者一個(gè)重要的研究課題，我們稱(chēng)這個(gè)密閉避難空間為井下避難艙。
　　本文首先對(duì)避難艙內(nèi)各生命支持子系統(tǒng)進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決方案，其中重點(diǎn)討論氧氣生成系統(tǒng)和避難艙制冷系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)了一種基于二級(jí)信息融合的

3、艙內(nèi)生存環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于對(duì)避難艙內(nèi)的各項(xiàng)生存參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，以保障避難人員的生存安全。其中第一級(jí)融合采用基于最短距離聚類(lèi)的融合算法，以得到各項(xiàng)參數(shù)的相對(duì)精確值；第二級(jí)融合則采用概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，通過(guò)對(duì)參數(shù)樣本的訓(xùn)練學(xué)習(xí)而使監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有自動(dòng)判斷艙內(nèi)安全等級(jí)的能力。該系統(tǒng)具有學(xué)習(xí)能力，可以處理相對(duì)模糊的參數(shù)信息，能夠適應(yīng)避難艙內(nèi)的實(shí)際環(huán)境，具有較高的預(yù)測(cè)精度和準(zhǔn)確度。
　　同時(shí)，為了使避難人員能盡快被營(yíng)救到地面，需要在避難人