基于GIS的煤矿应急响应系统

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针对近年来我国多次出现的煤矿安全事故的状况,国家制订了煤矿安全的应急响应预案,但是煤矿安全事故是一种突发性的事件,单靠计划性的预案方式无法满足事故发生时的特殊性要求,因此需要将应急响应决策与现场的实际情况相结合,制定套高效的、易于实施的、可视化的煤矿安全应急方案。通过GIS便于对若干空间要素的分布和相互关系进行研究。利用GIS技术可以更加有效地分析和反映安全应急过程中的综合性信息,有力地解决安全应急中遇到的各种突发性问题。为使煤矿安全应急响应工作更加全面、有效、快捷地进行,本研究设计并开发了基于GIS的煤矿安全应急响应系统,其中服务器端系统采用C#和ArcEngine开发,主要负责数据的收集与分析;客户端系统采用C++和QT开发,主要负责数据的便携式显示和与服务器的交互。系统最终形成了地图管理模块、信息查询模块、监测预警模块、应急决策模块、数据维护模块和帮助支持模块等功能模块。系统采用模糊层次分析法(FAHP)对道路权重进行分析,建立道路权重的评价标准,然后综合考虑时间与安全两方面的因素,结合改进的A*算法求出最佳避险路径和救援路径,并且使用缓冲区分析划分灾害范围,图形显示危险区域与安全区域。文章探讨了不同灾害过程中,安全地点的选择原则。探讨了使用无线WiFi (?)网络实现地面与井下的信息传递和共享,并且充分利用各种监测设备的实时信息,准确获得灾害现场的安全状况,保证了安全应急工作的有效开展。系统重点阐述了灾害范围划分用到的缓冲区生成算法,基于角平分线的缓冲区生成算法和动态缓冲区生成算法。研究实现了便携式客户端设备上GIS系统的开发,并且实现与服务器之间的消息传递。系统采用C/S架构,服务器将获得的各种监测设备信息进行分析并封装,然后传送到客户端,从而实现井上井下信息的共享;客户端对接收到的各种信息进行综合分析,计算出进行应急避险的最佳路径,给予井下人员及时直观的信息提示,实时直观地显示灾害现场的安全信息,迅速地采取避难措施,有效降低安全事故造成的影响。文章最后通过典型的实验项目说明了煤矿应急响应系统的优越性和实用性,实验结果表明,本系统不仅可以为煤矿安全应急工作提供有力的支持,还可以应用于突发性的灾害事故的应急救援。
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