[01250925]智能数字化矿井通风可视化系统

本系统是以人工智能、虚拟现实技术为核心技术，综合运用计算机图形学、图像合成与图像无缝拼接、图像建模与绘制、硬件技术，针对煤矿实际，经合理化设计，将数据自动处理为图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的系统。

本系统解决了通风作业领域中“滞后性”的根本矛盾，并且能够连接井下广泛的检测系统，如瓦斯检测、风速检测等，并与其它信息化平台(如GIS系统)具有良好接口，能够智能、直观地显示巷道的三维立体示意图以及矿井各个巷道的情况，实现巷道风量和风向的实时解算，为矿井通风决策人员提供重要参考依据。

本系统研究了矿井通风的可视化建模。在巷道和设备建模的基础上，研究了虚拟人的建模，并运用分形理论提出了分形图像编码算法，给出了一种新的FIC-EE加强式算法和B样条曲线GC2扩展新方法。

在多Agent矿井通风仿真系统中，创造性地构建了BICC的移动Agent计算理论和规划树定义Agent能力的形式化语义，以及有关Agent活性和安全性的重要定理。在多Agent的描述模型中首次采用了蚂蚁觅食算法，并依此建立了六元组描述模型。

提出了机械扰动下风流与瓦斯浓度弥散耦合数学模型及给出相应解法，利用这些新的方法及计算模型，实现了矿井通风可视化三维动态模型的建立。

本系统所研究的矿井通风可视化建模问题是采矿安全、工程设计、科学计算可视化、计算机图形学等领域中的共性科学问题，也是这些领域的实际应用中急需解决的难点问题，因此项目具有很好的学科交叉性。

本系统已经通过山东省科技厅的科学技术成果鉴定，与会专家一致认为本系统设计合理、技术先进，已经达到国际先进水平。

本系统自2003年以来，已经在山西焦煤集团有限责任公司、山东龙口矿业集团有限公司、辽宁沈阳煤业(集团)有限责任公司等数家大型煤炭企业上得到应用，用户反映该系统界面友好、易操作，使用后大大降低了事故率，大大保障了矿业生产的安全性，并带来了良好的经济效益和社会效益，具有很高的实用价值。

据不完全统计，直接经济效益达7000多万元，综合经济效益达2.1亿元。

本系统的部分研究成果在《中国科学》、《计算机学报》等国内外期刊及北京、上海等著名国际会议上发表，引起了广泛关注。