[發明專利]一種基于多智能體虛擬礦井風險行為實現系統及方法

有效

• 申請號: 201310752791.9
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103716324A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 蔡林沁;楊卓;虞繼敏;羅志勇;潘玉友;張振華
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

1.一種基于多智能體虛擬礦井風險行為實現系統，其特征在于，包括設備智能體、環境智能體、礦工智能體、通信服務智能體，設備智能體、環境智能體包括：感應器模塊、屬性模塊、決策推理模塊、知識庫和效應器模塊，感應器模塊感知礦井中的風險事件及其它智能體的信息，屬性模塊存貯設備智能體、環境智能體的風險狀態屬性及其安全閥值；決策推理模塊根據風險事件、風險狀態屬性、安全閥值、知識庫中的領域知識判斷智能體屬性是否異常，如果智能體屬性異常，效應器更新智能體自身屬性狀態，發送風險事件報警信息；礦工智能體包括：感知模塊、運動控制模塊、內部屬性模塊、行為控制模塊、認知模塊，感知模塊通過可視點檢測，獲得其視域體內的可見性，并基于光線跟蹤感知其視域體內的靜態障礙，運動控制模塊接受行為模型的運動指令，通過運動控制接口，更新虛擬礦工的姿態和位置，并將結果反饋到感知模塊；內部屬性模塊中存貯了與礦工智能體個性相關的參數,認知模塊根據知識庫中虛擬環境的靜態模型知識、動態感知信息、領域知識，及當前任務，進行任務規劃，并通過任務棧維護其當前正在完成的任務，行為控制單元提取內部屬性單元的當前值，當內部屬性單元中當前值超過其行為選擇閥值時，觸發風險行為，產生風險事故，如果風險事故為緊急情況，直接啟動行為模塊的基本反應，如果是非緊急事件，礦工智能體通過認知模塊進行任務規劃，更新知識庫形成當前目標，如果是簡單目標，行為模塊選擇一組基本反應行為，形成運動控制指令發送到運動控制模塊；通信服務智能體負責消息優先級處理、消息內容解釋、通信線程管理、緩沖區同步、智能體注冊、管理維護，以及為智能體提供信息與知識的查詢服務功能。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，環境智能體的風險狀態屬性及其安全閥值包括，頂板的形狀尺寸、瓦斯的瓦斯濃度值、支架的最大支撐力。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，運動控制模塊通過對行為指令參數的認證與校驗，調用DI-Guy底層運動指令，進行礦工智能體的運動控制和幾何渲染，礦工智能體將復雜目標分解為子目標，并將第一個子目標壓入認知模型的任務棧，并根據任務優先級，控制行為控制模塊。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，對服務查詢類非實時消息，通信服務智能體采用消息延遲發送方法，檢查優先級隊列中的信息是否有過期的時間戳，如果有，則發送信息給接收者，并從消息隊列中移除該消息，接收線程模塊負責智能體端口信息的監聽，讀入消息并送入接收緩沖區，接收和發送緩沖區采用同步方式，消息發送模塊從地址薄中檢測消息發送地址，并將消息內容轉換為字符流放入發送緩沖區中，發送線程監視發送緩沖區，當消息進入發送緩沖區，啟動消息發送。

5.一種基于多智能體虛擬礦井風險行為實現方法，其特征在于，環境智能體中感應器模塊感知礦井中的風險事件及其它智能體的信息，屬性模塊存貯設備智能體、環境智能體的風險狀態屬性及其安全閥值，決策推理模塊根據風險事件、風險狀態屬性、安全閥值、知識庫中的領域知識判斷智能體屬性是否異常，如果智能體屬性異常，效應器更新智能體自身屬性狀態，發送風險事件報警信息；礦工智能體中感知模塊通過可視點檢測，獲得其視域體內的可見性，并基于光線跟蹤感知其視域體內的靜態障礙，運動控制模塊接受行為模型的運動指令，通過運動控制接口，更新虛擬礦工的姿態和位置，并將結果反饋到感知模塊，內部屬性模塊中存貯了與礦工智能體個性相關的參數,認知模塊根據知識庫中虛擬環境的靜態模型知識、動態感知信息、領域知識，及當前任務，進行任務規劃，并通過任務棧維護其當前正在完成的任務，行為控制單元提取內部屬性單元的當前值，當內部屬性單元中當前值超過其行為選擇閥值時，觸發風險行為，產生風險事故，如果風險事故為緊急情況，直接啟動行為模塊的基本反應，如果是非緊急事件，礦工智能體通過認知模塊進行任務規劃，更新知識庫形成當前目標，如果是簡單目標，行為模塊選擇一組基本反應行為，形成運動控制指令發送到運動控制模塊；通信服務智能體負責消息優先級處理、消息內容解釋、通信線程管理、緩沖區同步、智能體注冊、管理維護，以及為智能體提供信息與知識的查詢服務功能。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，環境智能體的風險狀態屬性及其安全閥值包括，頂板的形狀尺寸、瓦斯的瓦斯濃度值、支架的最大支撐力。