基于时空约束的瓦斯事故知识库构建及预警推理
发布时间：2021-08-01 00:26
现有煤矿瓦斯事故预警方法多以基于监测数据的人工防控为主,为了实现瓦斯事故智能化分析预警以及相关知识复用和共享,基于本体和事故树理论,提出构建动态瓦斯事故预警知识库及推理模型,满足各致灾因素时间空间共存约束下的瓦斯事故知识描述和分析预警。构建本体模型及推理规则库,实现从根源危险源到基本事件的隐性知识推理,根据推理所得基本事件和顶上事件关系,计算出动态时空约束下的瓦斯事故顶上事件发生概率及事故等级,最后根据事故等级给出相应的决策支持。试验结果表明,提出的瓦斯事故预警知识库及推理模型,可有效计算各种时空约束下的动态瓦斯事故发生概率,在瓦斯事故知识描述和智能化预警领域做出了有益的探索。
【文章来源】：煤炭科学技术. 2020,48(07)北大核心CSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
煤与瓦斯突出事故树
图1 煤与瓦斯突出事故树瓦斯事故类的OWL对象属性(ObjectProperties)有4个，分别为o＿hasAndGate、o＿hasOrGate、o＿beHadAndGate、o＿beHadOrGate，其属性在事故树中对应的位置和作用已在图1中标识。o＿hasAndGate是描述顶上事件及中间事件的对象属性，表示顶上事件或中间事件可通过o＿hasAndGate连接AndGate(与门)类;o＿hasOrGate是描述中间事件及顶上事件类的属性，表示中间事件或顶上事件可通过o＿hasOrGate连接Or Gate(或门)类;o＿beHadAndGate是描述AndGate类的属性，表示AndGate通过o＿beHadAndGate连接中间事件和基本事件;o＿beHadOrGate描述Or Gate类的属性，表示Or Gate通过o＿beHadOrGate连接中间事件和基本事件。瓦斯事故类的OWL数据属性见表1，其中d＿eventId和d＿gateId分别描述事件和逻辑门标号，具有唯一性。构建的知识库要计算灾害顶上事件发生概率，因此对基本事件定义了d＿probability数据属性，描述基本事件的发生概率。
笔者将“时间”描述分为时间点(TimePoint)和时间段(Interval)2种类型，它们有共同的属性:时区和时长。对于一个特定的时间，通常既可以用时间点，也可以用时间段进行表示，例如一个具体的“时间点”t，也可以使用[t1,t2]“时间段”进行表示，此时t1=t2=t，但这样混用表示不利于解决比较复杂的时间约束问题，因此笔者分别保留这2种时间类型设置基础上采用点段结合时间表示。矿山事故致因的时间模型主要分为2个部分:时间实体的属性、点段结合的时间表示，如图3所示。对上述事故致因时间模型进行本体的形式化描述，所涉及的本体概念有4大类:时间实体(TemporalEntity)、时间单元(Time Unit)、时区(Time Zone)、时长(Duration)，其中时间点(Time Point)和时间段(Interval)构成了时间实体类。时间本体类关系如图4所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于本体的矿井突水预警知识库的构建[J]. 张帝,孟磊,董飞,丁恩杰,赵端. 煤矿安全. 2018(11)
[2]基于OWL的瓦斯爆炸事故语义本体构建及推理[J]. 刘鹏,赵慧含,仰彦妍,景江波,魏卉子,丁恩杰. 煤炭科学技术. 2018(08)
[3]浅析矿井通风系统危险源辨识与控制方法[J]. 肖雄. 科技经济导刊. 2018(11)
[4]危险源概念的重新界定及与隐患关系研究[J]. 孟现飞,丁恩杰,刘全龙,李新春. 中国安全科学学报. 2017(04)
[5]煤矿瓦斯爆炸事故的监控预警系统的研究[J]. 杨振东. 山东煤炭科技. 2016(11)
[6]一种单线与多面要素间的拓扑关系描述方法[J]. 林艳,刘万增,韩刚. 测绘科学. 2013(02)
[7]事故树分析在煤矿应用方法的一些探讨[J]. 屈世甲,邹哲强. 能源技术与管理. 2012(02)
[8]基于云计算的一体化煤矿安全监管信息系统[J]. 康瑛石,吴吉义,王海宁. 煤炭学报. 2011(05)
[9]基于事故树分析的煤矿潜在突水危险评价研究[J]. 王长申,孙亚军,杭远. 岩石力学与工程学报. 2009(02)
[10]基于时间裕度的全局电力系统暂态安全风险评估[J]. 王守相,张伯明,郭琦. 中国电机工程学报. 2005(15)
博士论文
[1]煤矿安全事件本体及其在查询扩展中的应用研究[D]. 郭晓黎.中国矿业大学(北京) 2016
[2]煤与瓦斯突出事故预警研究[D]. 高明明.辽宁工程技术大学 2015
[3]基于本体的煤矿事故预警知识库模型及其应用[D]. 孟现飞.中国矿业大学 2014
硕士论文
[1]基于本体的煤矿底板突水预测知识库的构建与推理研究[D]. 张帝.中国矿业大学 2018
[2]基于案例推理技术的煤矿瓦斯爆炸事故安全预警系统研究[D]. 史建军.太原科技大学 2016
[3]基于事故链模糊事故树分析法的瓦斯爆炸关键危险源辨识与评价[D]. 韦刚.太原理工大学 2015
[4]液化石油气铁路运输风险评价系统[D]. 富世慧.西南交通大学 2010
本文编号：3314473
【文章来源】：煤炭科学技术. 2020,48(07)北大核心CSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
煤与瓦斯突出事故树
图1 煤与瓦斯突出事故树瓦斯事故类的OWL对象属性(ObjectProperties)有4个，分别为o＿hasAndGate、o＿hasOrGate、o＿beHadAndGate、o＿beHadOrGate，其属性在事故树中对应的位置和作用已在图1中标识。o＿hasAndGate是描述顶上事件及中间事件的对象属性，表示顶上事件或中间事件可通过o＿hasAndGate连接AndGate(与门)类;o＿hasOrGate是描述中间事件及顶上事件类的属性，表示中间事件或顶上事件可通过o＿hasOrGate连接Or Gate(或门)类;o＿beHadAndGate是描述AndGate类的属性，表示AndGate通过o＿beHadAndGate连接中间事件和基本事件;o＿beHadOrGate描述Or Gate类的属性，表示Or Gate通过o＿beHadOrGate连接中间事件和基本事件。瓦斯事故类的OWL数据属性见表1，其中d＿eventId和d＿gateId分别描述事件和逻辑门标号，具有唯一性。构建的知识库要计算灾害顶上事件发生概率，因此对基本事件定义了d＿probability数据属性，描述基本事件的发生概率。
笔者将“时间”描述分为时间点(TimePoint)和时间段(Interval)2种类型，它们有共同的属性:时区和时长。对于一个特定的时间，通常既可以用时间点，也可以用时间段进行表示，例如一个具体的“时间点”t，也可以使用[t1,t2]“时间段”进行表示，此时t1=t2=t，但这样混用表示不利于解决比较复杂的时间约束问题，因此笔者分别保留这2种时间类型设置基础上采用点段结合时间表示。矿山事故致因的时间模型主要分为2个部分:时间实体的属性、点段结合的时间表示，如图3所示。对上述事故致因时间模型进行本体的形式化描述，所涉及的本体概念有4大类:时间实体(TemporalEntity)、时间单元(Time Unit)、时区(Time Zone)、时长(Duration)，其中时间点(Time Point)和时间段(Interval)构成了时间实体类。时间本体类关系如图4所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于本体的矿井突水预警知识库的构建[J]. 张帝,孟磊,董飞,丁恩杰,赵端. 煤矿安全. 2018(11)
[2]基于OWL的瓦斯爆炸事故语义本体构建及推理[J]. 刘鹏,赵慧含,仰彦妍,景江波,魏卉子,丁恩杰. 煤炭科学技术. 2018(08)
[3]浅析矿井通风系统危险源辨识与控制方法[J]. 肖雄. 科技经济导刊. 2018(11)
[4]危险源概念的重新界定及与隐患关系研究[J]. 孟现飞,丁恩杰,刘全龙,李新春. 中国安全科学学报. 2017(04)
[5]煤矿瓦斯爆炸事故的监控预警系统的研究[J]. 杨振东. 山东煤炭科技. 2016(11)
[6]一种单线与多面要素间的拓扑关系描述方法[J]. 林艳,刘万增,韩刚. 测绘科学. 2013(02)
[7]事故树分析在煤矿应用方法的一些探讨[J]. 屈世甲,邹哲强. 能源技术与管理. 2012(02)
[8]基于云计算的一体化煤矿安全监管信息系统[J]. 康瑛石,吴吉义,王海宁. 煤炭学报. 2011(05)
[9]基于事故树分析的煤矿潜在突水危险评价研究[J]. 王长申,孙亚军,杭远. 岩石力学与工程学报. 2009(02)
[10]基于时间裕度的全局电力系统暂态安全风险评估[J]. 王守相,张伯明,郭琦. 中国电机工程学报. 2005(15)
博士论文
[1]煤矿安全事件本体及其在查询扩展中的应用研究[D]. 郭晓黎.中国矿业大学(北京) 2016
[2]煤与瓦斯突出事故预警研究[D]. 高明明.辽宁工程技术大学 2015
[3]基于本体的煤矿事故预警知识库模型及其应用[D]. 孟现飞.中国矿业大学 2014
硕士论文
[1]基于本体的煤矿底板突水预测知识库的构建与推理研究[D]. 张帝.中国矿业大学 2018
[2]基于案例推理技术的煤矿瓦斯爆炸事故安全预警系统研究[D]. 史建军.太原科技大学 2016
[3]基于事故链模糊事故树分析法的瓦斯爆炸关键危险源辨识与评价[D]. 韦刚.太原理工大学 2015
[4]液化石油气铁路运输风险评价系统[D]. 富世慧.西南交通大学 2010
本文编号：3314473
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