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

1、我國地下煤炭儲量很大，位居世界前列，煤炭資源在我國能源結(jié)構(gòu)中所占的比重一直都很大，煤炭行業(yè)已成為我國國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。然而我們在為我們是產(chǎn)煤大國和煤炭經(jīng)濟(jì)高興的同時，一個不得不面對的話題就是“礦難”。我國是世界上發(fā)生礦難事故比較頻繁的國家之一，雖然礦難事故發(fā)生率近年來已明顯下降，但仍時有發(fā)生。從近些年國家對礦難事故的整治力度來看，礦難已經(jīng)不再是制度和政策所能解決的問題，而現(xiàn)代科技才是解決礦難的唯一途徑。
　　根據(jù)世界各國

2、對礦難事故的統(tǒng)計數(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)生后不能及時逃離高溫、高壓、有毒的事故現(xiàn)場而死亡的。所以，如何為礦難發(fā)生后逃生的礦工提供一個安全的避難空間已經(jīng)成為科技工作者一個重要的研究課題，我們稱這個密閉避難空間為井下避難艙。
　　本文首先對避難艙內(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)計了一種基于二級信息融合的

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