地下鈾礦山多智能體安全生產(chǎn)系統(tǒng)可靠性優(yōu)化控制研究.pdf

1、地下鈾礦山安全生產(chǎn)系統(tǒng)是一個(gè)涉及多因素、多層次的、動(dòng)態(tài)變化的柔性系統(tǒng)，涉及到礦山穿孔爆破、礦井通風(fēng)、氡及氡子體析出、礦井運(yùn)輸與提升等諸多安全生產(chǎn)子系統(tǒng)。雖然其發(fā)生機(jī)理各異，但引發(fā)事故的因素即相互關(guān)聯(lián)、相互影響的。因此，針對(duì)鈾礦開采作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜性、安全生產(chǎn)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)性、事故誘因的多樣性，開展鈾礦山安全生產(chǎn)系統(tǒng)的可靠性研究與安全生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化控制研究成為當(dāng)前解決地下鈾礦山安全系統(tǒng)優(yōu)化控制的緊迫任務(wù)。為此應(yīng)用Multi-Agent技術(shù)、可靠

2、性理論構(gòu)建地下鈾礦山安全生產(chǎn)多智能體系統(tǒng)可靠性模型結(jié)構(gòu)及協(xié)商機(jī)制，應(yīng)用免疫遺傳優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)地下鈾礦山安全生產(chǎn)多智能體系統(tǒng)的最優(yōu)控制。本文主要的研究工作如下：
　?。?）構(gòu)建地下鈾礦山安全生產(chǎn)多智能體系統(tǒng)的可靠性結(jié)構(gòu)體系。通過深入了解地下鈾礦山安全生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)特性，結(jié)合多智能體技術(shù)，將地下鈾礦山安全生產(chǎn)系統(tǒng)分為人機(jī)交互界面、主控Agent、爆破Agent、采裝（放礦）Agent、運(yùn)提Agent、通風(fēng)Agent、放射性污染

3、物控制Agent，每個(gè)單智能體都有其自身獨(dú)立的決策、計(jì)算以及通信能力，但是自身的功能又有限，需要根據(jù)其他Agent信息作出判斷。分別針對(duì)每一Agent模型的功能、內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　?。?）地下鈾礦山安全生產(chǎn)多智能體系統(tǒng)協(xié)商機(jī)制研究。根據(jù)系統(tǒng)的內(nèi)在機(jī)制（串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)）的方式與多智能體的協(xié)商機(jī)制相結(jié)合的方法來解決礦山安全生產(chǎn)系統(tǒng)的內(nèi)部協(xié)商問題。在MAS運(yùn)行過程中，需要多個(gè)具有不同能力的 Agent以使整個(gè)系統(tǒng)可靠性達(dá)到最高為目

4、標(biāo)以協(xié)商的方式來合作完成復(fù)雜的任務(wù)。
　?。?）安全生產(chǎn)多智能體系統(tǒng)免疫遺傳優(yōu)化控制研究。融合智能優(yōu)化算法的免疫算法和遺傳算法，構(gòu)建性能優(yōu)良的免疫遺傳優(yōu)化算法，運(yùn)用免疫遺傳優(yōu)化算法分別對(duì)多智能體結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行多次迭代優(yōu)化求解，以能使多智能體結(jié)構(gòu)多目標(biāo)系統(tǒng)全局優(yōu)化需求為目的，解決地下鈾礦山安全生產(chǎn)多智能體系統(tǒng)的全局最優(yōu)控制問題。
　?。?）鈾礦山安全生產(chǎn)多智能體系統(tǒng)優(yōu)化及實(shí)例分析。以某大型地下鈾礦山為例進(jìn)行多智能體安全生產(chǎn)系統(tǒng)的

5、建模與集成，根據(jù)礦山生產(chǎn)實(shí)際，設(shè)定各智能體之間的約束條件及運(yùn)作流程。應(yīng)用多智能體技術(shù)及可靠性理論、免疫遺傳優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)該地下鈾礦山安全系統(tǒng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制問題，并進(jìn)行計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)與調(diào)試。
　　綜上所述，本文應(yīng)用多智能體技術(shù)和可靠性理論構(gòu)建的地下鈾礦山安全生產(chǎn)多智能系統(tǒng)可靠性模型及免疫遺傳優(yōu)化控制研究，解決了復(fù)雜系統(tǒng)可靠性研究中建模困難、難以得出切合實(shí)際的可靠性指標(biāo)以及系統(tǒng)全局最優(yōu)控制等問題，對(duì)于實(shí)現(xiàn)地下鈾礦山維修策略的優(yōu)化、合理安