CN113187559A - 矿井安全预警方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿井安全预警方法。该方法包括：获取矿井的多个监测区域的监测信号，所述监测区域至少包括巷道围岩；对监测信号进行小波分解，得到分解信号；根据分解信号得到判别参数；根据判别参数和预设的安全判据确定所述矿井的安全状态；根据矿井的安全状态生成预警信号，预警信号用于提醒用户矿井的安全状态。由此，能够获取矿井的多个监测区域的监测信号，对监测信号进行小波分解得到分解信号，根据分解信号得到判别参数，根据判别参数和安全判据确定矿井的安全状态，根据矿井的安全状态生成预警信号，从而可及时将矿井的安全状态告知用户，提高了矿井的安全性，保障了用户人身安全。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿开采技术领域，特别涉及一种矿井安全预警方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
目前，为了提高煤矿开采的安全性，需要对煤矿安全进行监测。然而，相关技术中的煤矿安全监测方法，需要人工对监测到的物理量进行分析，判断矿井的安全状态，人工成本较高且容易出错，智能化程度较低。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种矿井安全预警方法，能够获取矿井的多个监测区域的监测信号，对监测信号进行小波分解得到分解信号，根据分解信号得到判别参数，根据判别参数和安全判据确定矿井的安全状态，根据矿井的安全状态生成预警信号，从而可及时将矿井的安全状态告知用户，提高了矿井的安全性，保障了用户人身安全。
本发明的第二个目的在于提出一种矿井安全预警装置。
本发明的第三个目的在于提出一种电子设备。
本发明的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
本发明第一方面实施例提出了一种矿井安全预警方法，包括：获取矿井的多个监测区域的监测信号，所述监测区域至少包括巷道围岩，所述监测信号包括静力响应信号、动力响应信号、环境状态信号中的至少一种；对所述监测信号进行小波分解，得到分解信号；根据所述分解信号得到判别参数；根据所述判别参数和预设的安全判据确定所述矿井的安全状态；根据所述矿井的安全状态生成预警信号，所述预警信号用于提醒用户矿井的安全状态。
根据本发明实施例的矿井安全预警方法，能够获取矿井的多个监测区域的监测信号，对监测信号进行小波分解得到分解信号，根据分解信号得到判别参数，根据判别参数和安全判据确定矿井的安全状态，根据矿井的安全状态生成预警信号，从而可及时将矿井的安全状态告知用户，提高了矿井的安全性，保障了用户人身安全。
另外，根据本发明上述实施例提出的矿井安全预警方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一个实施例中，所述对所述监测信号进行小波分解，得到分解信号之前，包括：对所述监测信号进行小波分解，得到候选分解信号；获取所述监测信号对应的所述监测区域的环境噪声强度，根据所述环境噪声强度确定去噪阈值；基于所述去噪阈值对所述候选分解信号进行重构，得到去噪后的所述监测信号。
在本发明的一个实施例中，所述根据所述环境噪声强度确定去噪阈值，包括：识别所述环境噪声强度大于预设强度阈值，确定所述去噪阈值的估计规则为固定软阈值估计规则；或者，识别所述环境噪声强度小于或者等于所述预设强度阈值，确定所述去噪阈值的估计规则为固定阈值估计规则；基于所述去噪阈值的估计规则确定所述去噪阈值。
在本发明的一个实施例中，所述根据所述分解信号得到判别参数，包括：根据所述巷道围岩的所述分解信号得到能量密度函数；根据所述能量密度函数得到时间能量密度函数；根据所述能量密度函数确定所述巷道围岩的类别；根据所述巷道围岩的类别、所述时间能量密度函数计算所述巷道围岩的判别参数。
在本发明的一个实施例中，所述根据所述判别参数和预设的安全判据确定所述矿井的安全状态，包括：根据所述巷道围岩的类别，从所述预设的安全判据中选取与所述巷道围岩的类别匹配的安全判据，作为所述巷道围岩的安全判据；根据所述巷道围岩的判别参数和所述巷道围岩的安全判据，确定所述巷道围岩的安全状态。
在本发明的一个实施例中，所述获取矿井的多个监测区域的监测信号，包括：获取当前时刻所处的时间段；识别所述时间段为目标时间段，按照第一采样频率获取所述监测信号；或者，识别所述时间段为非目标时间段，按照第二采样频率获取所述监测信号，其中，所述第一采样频率大于所述第二采样频率。
在本发明的一个实施例中，还包括：根据所述矿井的安全状态生成工程措施。
本发明第二方面实施例提出了一种矿井安全预警装置，包括：获取模块，用于获取矿井的多个监测区域的监测信号，所述监测区域至少包括巷道围岩，所述监测信号包括静力响应信号、动力响应信号、环境状态信号中的至少一种；分解模块，用于对所述监测信号进行小波分解，得到分解信号；处理模块，用于根据所述分解信号得到判别参数；确定模块，用于根据所述判别参数和预设的安全判据确定所述矿井的安全状态；预警模块，用于根据所述矿井的安全状态生成预警信号，所述预警信号用于提醒用户矿井的安全状态。
本发明实施例的矿井安全预警装置，能够获取矿井的多个监测区域的监测信号，对监测信号进行小波分解得到分解信号，根据分解信号得到判别参数，根据判别参数和安全判据确定矿井的安全状态，根据矿井的安全状态生成预警信号，从而可及时将矿井的安全状态告知用户，提高了矿井的安全性，保障了用户人身安全。
另外，根据本发明上述实施例提出的矿井安全预警装置还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一个实施例中，所述分解模块，具体用于：对所述监测信号进行小波分解，得到候选分解信号；获取所述监测信号对应的所述监测区域的环境噪声强度，根据所述环境噪声强度确定去噪阈值；基于所述去噪阈值对所述候选分解信号进行重构，得到去噪后的所述监测信号。
在本发明的一个实施例中，所述分解模块，具体用于：识别所述环境噪声强度大于预设强度阈值，确定所述去噪阈值的估计规则为固定软阈值估计规则；或者，识别所述环境噪声强度小于或者等于所述预设强度阈值，确定所述去噪阈值的估计规则为固定阈值估计规则；基于所述去噪阈值的估计规则确定所述去噪阈值。
在本发明的一个实施例中，所述处理模块，具体用于：根据所述巷道围岩的所述分解信号得到能量密度函数；根据所述能量密度函数得到时间能量密度函数；根据所述能量密度函数确定所述巷道围岩的类别；根据所述巷道围岩的类别、所述时间能量密度函数计算所述巷道围岩的判别参数。
在本发明的一个实施例中，所述确定模块，具体用于：根据所述巷道围岩的类别，从所述预设的安全判据中选取与所述巷道围岩的类别匹配的安全判据，作为所述巷道围岩的安全判据；根据所述巷道围岩的判别参数和所述巷道围岩的安全判据，确定所述巷道围岩的安全状态。
在本发明的一个实施例中，所述获取模块，具体用于：获取当前时刻所处的时间段；识别所述时间段为目标时间段，按照第一采样频率获取所述监测信号；或者，识别所述时间段为非目标时间段，按照第二采样频率获取所述监测信号，其中，所述第一采样频率大于所述第二采样频率。
在本发明的一个实施例中，所述预警模块，还用于：根据所述矿井的安全状态生成工程措施。
本发明第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如本发明第一方面实施例所述的矿井安全预警方法。
本发明实施例的电子设备，通过处理器执行存储在存储器上的计算机程序，能够获取矿井的多个监测区域的监测信号，对监测信号进行小波分解得到分解信号，根据分解信号得到判别参数，根据判别参数和安全判据确定矿井的安全状态，根据矿井的安全状态生成预警信号，从而可及时将矿井的安全状态告知用户，提高了矿井的安全性，保障了用户人身安全。
本申请第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，实现如本发明第一方面实施例所述的矿井安全预警方法。
本发明实施例的计算机可读存储介质，通过存储计算机程序并被处理器执行，能够获取矿井的多个监测区域的监测信号，对监测信号进行小波分解得到分解信号，根据分解信号得到判别参数，根据判别参数和安全判据确定矿井的安全状态，根据矿井的安全状态生成预警信号，从而可及时将矿井的安全状态告知用户，提高了矿井的安全性，保障了用户人身安全。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明一个实施例的矿井安全预警方法的流程示意图；
图2为根据本发明一个实施例的矿井安全预警方法中获取矿井的多个监测区域的监测信号的流程示意图；
图3为根据本发明一个实施例的矿井安全预警方法中对监测信号进行小波分解，得到分解信号之前的流程示意图；
图4为根据本发明一个实施例的矿井安全预警装置的结构示意图；以及
图5为根据本发明一个实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图来描述本发明实施例的矿井安全预警方法、装置、电子设备和存储介质。
图1为根据本发明一个实施例的矿井安全预警方法的流程示意图。
如图1所示，本发明实施例的矿井安全预警方法，包括：
S101，获取矿井的多个监测区域的监测信号，监测区域至少包括巷道围岩，监测信号包括静力响应信号、动力响应信号、环境状态信号中的至少一种。
本发明的实施例中，可设置矿井的多个监测区域，监测区域至少包括巷道围岩。需要说明的是，监测区域可根据实际情况进行设置，这里不做过多限定。在一种实施方式中，监测区域包括但不限于巷道围岩、变电所、井下炸药库、员工休息区等。
本发明的实施例中，可获取矿井的多个监测区域的监测信号，监测信号包括静力响应信号、动力响应信号、环境状态信号中的至少一种。需要说明的是，监测信号的类型可根据实际情况进行设置，这里不做过多限定。
在一种实施方式中，静力响应信号包括但不限于位移、应力、应变，动力响应信号包括但不限于位移、应力、震动速度、震动加速度、震动频率、震动持续时长，环境状态信号包括一级环境状态信号和二级环境状态信号，一级环境状态信号包括但不限于有毒气体浓度、粉尘浓度、噪声强度，二级环境状态信号包括但不限于温度、湿度、风速。
在一种实施方式中，动力响应信号包括爆破荷载、机械震动等动载场景下的动力响应信号。
在一种实施方式中，获取矿井的多个监测区域的监测信号，可包括根据监测信号的类型获取监测信号的采样频率，按照监测信号的采样频率获取监测信号。例如，静力响应信号和动力响应信号的采样频率高于一级环境状态信号的采样频率，一级环境状态信号的采样频率高于二级环境状态信号的采样频率。由此，该方法中不同类型的监测信号可对应不同的采样频率，灵活性较高。
可以理解的是，不同监测区域可对应不同类型的监测信号。
S102，对监测信号进行小波分解，得到分解信号。
在一种实施方式中，分解信号可包括小波分解系数。
在一种实施方式中，对监测信号进行小波分解，包括选取小波基函数和小波分解层数，如果选取的小波分解层数为j层，按照选取的小波基函数将监测信号进行j层的小波分解，得到分解信号。
在一种实施方式中，可根据监测信号的类型选取小波基函数。例如，动力响应信号中的震动速度信号对应的小波基函数可为db4-db7小波基函数。
在一种实施方式中，对监测信号进行小波分解之前，还包括对监测信号进行信号解调、去噪、转换等处理。比如，可将去噪后的巷道围岩的震动加速度信号进行积分变换、基线校准，转换为震动速度信号。
S103，根据分解信号得到判别参数。
本发明的实施例中，可根据分解信号得到判别参数，判别参数用于确定矿井的安全状态。可以理解的是，不同监测区域可对应不同的判别参数，判别参数用于确定对应的监测区域的安全状态。
在一种实施方式中，根据分解信号得到判别参数，可包括根据分解信号得到信号频域的能量分布，根据信号频域的能量分布计算判别参数。可以理解的是，信号频域的能量分布与判别参数具有相关性，可根据信号频域的能量分布计算判别参数。
S104，根据判别参数和预设的安全判据确定矿井的安全状态。
需要说明的是，安全判据为判别参数的参考值，则可根据判别参数和预设的安全判据确定矿井的安全状态。安全判据可为固定数值，也可为范围，这里不做过多限定。可以理解的是，不同类型的判别参数可对应不同类型的安全判据。
本发明的实施例中，根据判别参数和预设的安全判据确定矿井的安全状态，可包括针对任一监测区域，根据监测区域的判别参数和对应的安全判据确定监测区域的安全状态，根据多个监测区域的安全状态确定矿井的安全状态。由此，该方法可综合考虑多个监测区域的安全状态来确定矿井的安全状态，得到的矿井的安全状态更加全面准确。
本发明的实施例中，可预先设置矿井的安全状态的多种类型，这里不做过多限定。比如，以巷道围岩的安全状态为例，可参照相关工程规定，设置巷道围岩的4种安全状态，分别为长期稳定、基本稳定、暂时稳定和无自稳能力，或者设置巷道围岩的3种安全状态，分别为稳定状态、局部破坏状态、整体破坏状态。
在一种实施方式中，以巷道围岩的安全判据为例，巷道围岩的安全判据包括第一预设范围、第二预设范围和第三预设范围，第一预设范围的上限值小于第二预设范围的下限值，第二预设范围的上限值小于第三预设范围的下限值。
进一步地，可根据巷道围岩的判别参数和巷道围岩的安全判据确定巷道围岩的安全状态，如果识别巷道围岩的判别参数处于第一预设范围，确定巷道围岩的安全状态为稳定状态，或者，识别巷道围岩的判别参数处于第二预设范围，确定巷道围岩的安全状态为局部破坏状态，或者，识别巷道围岩的判别参数处于第三预设范围，确定巷道围岩的安全状态为整体破坏状态。
S105，根据矿井的安全状态生成预警信号，预警信号用于提醒用户矿井的安全状态。
本发明的实施例中，可根据矿井的安全状态生成预警信号，预警信号用于提醒用户矿井的安全状态。可以理解的是，不同的矿井安全状态可对应不同的预警信号。需要说明的是，对预警信号的类型不做过多限定，例如，预警信号包括但不限于灯光信号、语音信号、文字信号等。
在一种实施方式中，以根据巷道围岩的安全状态生成预警信号为例，巷道围岩的安全状态为稳定状态时，预警信号仅包括灯光信号，灯光信号的颜色为绿色；巷道围岩的安全状态为局部破坏状态时，预警信号包括灯光信号和语音信号，灯光信号的颜色为黄色，语音信号为短促有间断的语音信号；巷道围岩的安全状态为整体破坏状态时，预警信号包括灯光信号和语音信号，灯光信号的颜色为红色，语音信号为尖锐无间断的语音信号。
在一种实施方式中，预警信号可包括针对处于监测区域的用户的预警信号、针对处于井下监控室的用户的预警信号、针对处于井上监控室的用户的预警信号等，以分别提醒处于监测区域、井下监控室、井上监控室的用户矿井的安全状态。
综上，根据本发明实施例的矿井安全预警方法，能够获取矿井的多个监测区域的监测信号，对监测信号进行小波分解得到分解信号，根据分解信号得到判别参数，根据判别参数和安全判据确定矿井的安全状态，根据矿井的安全状态生成预警信号，从而可及时将矿井的安全状态告知用户，提高了矿井的安全性，保障了用户人身安全。
在上述任一实施例的基础上，如图2所示，步骤S101中获取矿井的多个监测区域的监测信号，包括：
S201，获取当前时刻所处的时间段。
本发明的实施例中，可预先将一天划分成多个时间段，对划分方式不做过多限定。
在一种实施方式中，获取当前时刻所处的时间段，可包括获取预先划分的多个候选时间段，从多个候选时间段中确定当前时刻所处的时间段。
S202，识别时间段为目标时间段，按照第一采样频率获取监测信号。
S203，识别时间段为非目标时间段，按照第二采样频率获取监测信号，其中，第一采样频率大于第二采样频率。
本发明的实施例中，可将时间段分为目标时间段和非目标时间段，目标时间段对应第一采样频率，非目标时间段对应第二采样频率，第一采样频率大于第二采样频率。由此，不同的时间段可对应不同的采样频率，灵活性较高。
进一步地，识别时间段为目标时间段，按照第一采样频率获取监测信号，或者，识别时间段为非目标时间段，按照第二采样频率获取监测信号。
可以理解的是，目标时间段以外的其他时间段为非目标时间段。
需要说明的是，目标时间段可根据实际情况进行设置，这里不做过多限定。例如，目标时间段可设置为(t-0.5h，t+1h)，其中，t为爆破时刻，h为小时。
需要说明的是，第一采样频率、第二采样频率均可根据实际情况进行设置，这里不做过多限定。例如，第一采样频率可设置为500Hz(赫兹)，第二采样频率可设置为300Hz。
由此，该方法中识别当前时刻所处时间段为目标时间段时，按照第一采样频率获取监测信号，识别当前时刻所处时间段为非目标时间段时，按照第二采样频率获取监测信号，相较于相关技术中按照固定采样频率获取监测信号，在非目标时间段的采样频率较低，大大减少了数据量，可节省数据存储空间。
在上述任一实施例的基础上，如图3所示，步骤S102中对监测信号进行小波分解，得到分解信号之前，包括：
S301，对监测信号进行小波分解，得到候选分解信号。
步骤S301的相关内容可参见上述实施例，这里不再赘述。
S302，获取监测信号对应的监测区域的环境噪声强度，根据环境噪声强度确定去噪阈值。
本发明的实施例中，可获取监测信号对应的监测区域的环境噪声强度，根据环境噪声强度确定去噪阈值。由此，可考虑到监测区域的环境噪声强度对去噪阈值的影响，得到的去噪阈值更准确。
在一种实施方式中，根据环境噪声强度确定去噪阈值，包括识别环境噪声强度大于预设强度阈值，表明环境噪声强度较大，确定去噪阈值的估计规则为固定软阈值估计规则。或者，识别环境噪声强度小于或者等于预设强度阈值，表明环境噪声强度较小，确定去噪阈值的估计规则为固定阈值估计规则。其中，固定阈值估计规则包括固定软阈值估计规则和固定硬阈值估计规则。进一步地，可基于去噪阈值的估计规则确定去噪阈值。
需要说明的是，预设强度阈值、固定软阈值估计规则、固定阈值估计规则均可根据实际情况进行设置，这里不做过多限定。
在一种实施方式中，环境噪声强度包括但不限于当前环境噪声强度、历史环境噪声强度等。由此，可综合考虑当前环境噪声强度和历史环境噪声强度对去噪阈值的影响，得到的去噪阈值更准确。
在一种实施方式中，可通过设置在监测区域的声级仪获取监测区域的环境噪声强度。
S303，基于去噪阈值对候选分解信号进行重构，得到去噪后的监测信号。
在一种实施方式中，可根据候选分解信号获取小波分解的每层小波分解系数，基于去噪阈值对小波分解系数进行重构，得到去噪后的监测信号。
由此，该方法可根据监测信号对应的监测区域的环境噪声强度确定去噪阈值，并基于去噪阈值进行信号重构，得到去噪后的监测信号。
在上述任一实施例的基础上，步骤S103中根据分解信号得到判别参数，包括根据巷道围岩的分解信号得到能量密度函数，根据能量密度函数得到时间能量密度函数，根据能量密度函数确定巷道围岩的类别，根据巷道围岩的类别、时间能量密度函数计算巷道围岩的判别参数。
在一种实施方式中，根据巷道围岩的分解信号得到能量密度函数，可包括根据分解信号得到信号频域的能量分布，根据信号频域的能量分布得到能量密度函数。其中，信号频域的能量分布可包括频带能量比。
在一种实施方式中，根据能量密度函数得到时间能量密度函数，可包括将能量密度函数按照预设规则进行转换，得到时间能量密度函数。其中，预设规则可根据实际情况进行设置。
在一种实施方式中，根据能量密度函数确定巷道围岩的类别，可包括根据能量密度函数计算小波能量谱，根据小波能量谱确定巷道围岩的类别。可以理解的是，不同类别的巷道围岩可对应不同的小波能量谱，本发明中可根据小波能量谱确定巷道围岩的类别。
由此，该方法可根据巷道围岩的分解信号得到能量密度函数，根据能量密度函数得到时间能量密度函数，根据能量密度函数确定巷道围岩的类别，根据巷道围岩的类别、时间能量密度函数计算巷道围岩的判别参数，可综合考虑巷道围岩的类别、时间能量密度函数对巷道围岩的判别参数的影响，得到的判别参数更加准确。
在上述任一实施例的基础上，步骤S104中根据判别参数和预设的安全判据确定矿井的安全状态，包括根据巷道围岩的类别，从预设的安全判据中选取与巷道围岩的类别匹配的安全判据，作为巷道围岩的安全判据，根据巷道围岩的判别参数和巷道围岩的安全判据，确定巷道围岩的安全状态。
本发明的实施例中，不同类别的巷道围岩可对应不同的安全判据，灵活性较高。可根据巷道围岩的类别，从预设的安全判据中选取与巷道围岩的类别匹配的安全判据，作为巷道围岩的安全判据，并根据巷道围岩的判别参数和巷道围岩的安全判据，确定巷道围岩的安全状态。
在上述任一实施例的基础上，确定矿井的安全状态之后，还包括根据矿井的安全状态生成工程措施。
可以理解的是，同一监测区域的不同的安全状态可对应不同的工程措施，不同的监测区域可对应不同的工程措施。
在一种实施方式中，可预先建立监测区域的安全状态和工程措施之间的映射关系或者映射表，在获取到监测区域的安全状态之后，查询映射关系或者映射表，能够获取到监测区域的工程措施。应说明的是，上述映射关系或者映射表均可根据实际情况进行设置，这里不做过多限定。
在一种实施方式中，可根据巷道围岩的类别、安全状态生成巷道围岩的工程措施。由此，该方法可综合考虑巷道围岩的类别、安全状态对工程措施的影响，得到的工程措施更准确。
其中，巷道围岩的工程措施可包括围岩支护措施。需要说明的是，对围岩支护措施的类型不做过多限定，例如，围岩支护措施可为喷锚支护措施，具有支护及时、占用空间小、施工便捷、成本低等优点。
由此，该方法可根据矿井的安全状态自动生成工程措施，从而用户可根据工程措施进行施工，自动化程度较高。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种矿井安全预警装置。
图4为根据本发明一个实施例的矿井安全预警装置的结构示意图。
如图4所示，本发明实施例的矿井安全预警装置100，包括：获取模块110、分解模块120、处理模块130、确定模块140和预警模块150。
获取模块110，用于获取矿井的多个监测区域的监测信号，所述监测区域至少包括巷道围岩，所述监测信号包括静力响应信号、动力响应信号、环境状态信号中的至少一种；
分解模块120，用于对所述监测信号进行小波分解，得到分解信号；
处理模块130，用于根据所述分解信号得到判别参数；
确定模块140，用于根据所述判别参数和预设的安全判据确定所述矿井的安全状态；
预警模块150，用于根据所述矿井的安全状态生成预警信号，所述预警信号用于提醒用户矿井的安全状态。
在本发明的一个实施例中，所述分解模块120，具体用于：对所述监测信号进行小波分解，得到候选分解信号；获取所述监测信号对应的所述监测区域的环境噪声强度，根据所述环境噪声强度确定去噪阈值；基于所述去噪阈值对所述候选分解信号进行重构，得到去噪后的所述监测信号。
在本发明的一个实施例中，所述分解模块120，具体用于：识别所述环境噪声强度大于预设强度阈值，确定所述去噪阈值的估计规则为固定软阈值估计规则；或者，识别所述环境噪声强度小于或者等于所述预设强度阈值，确定所述去噪阈值的估计规则为固定阈值估计规则；基于所述去噪阈值的估计规则确定所述去噪阈值。
在本发明的一个实施例中，所述处理模块130，具体用于：根据所述巷道围岩的所述分解信号得到能量密度函数；根据所述能量密度函数得到时间能量密度函数；根据所述能量密度函数确定所述巷道围岩的类别；根据所述巷道围岩的类别、所述时间能量密度函数计算所述巷道围岩的判别参数。
在本发明的一个实施例中，所述确定模块140，具体用于：根据所述巷道围岩的类别，从所述预设的安全判据中选取与所述巷道围岩的类别匹配的安全判据，作为所述巷道围岩的安全判据；根据所述巷道围岩的判别参数和所述巷道围岩的安全判据，确定所述巷道围岩的安全状态。
在本发明的一个实施例中，所述获取模块110，具体用于：获取当前时刻所处的时间段；识别所述时间段为目标时间段，按照第一采样频率获取所述监测信号；或者，识别所述时间段为非目标时间段，按照第二采样频率获取所述监测信号，其中，所述第一采样频率大于所述第二采样频率。
在本发明的一个实施例中，所述预警模块150，还用于：根据所述矿井的安全状态生成工程措施。
需要说明的是，本发明实施例的矿井安全预警装置中未披露的细节，请参照本发明实施例的矿井安全预警方法中所披露的细节，这里不再赘述。
综上，本发明实施例的矿井安全预警装置，能够获取矿井的多个监测区域的监测信号，对监测信号进行小波分解得到分解信号，根据分解信号得到判别参数，根据判别参数和安全判据确定矿井的安全状态，根据矿井的安全状态生成预警信号，从而可及时将矿井的安全状态告知用户，提高了矿井的安全性，保障了用户人身安全。
为了实现上述实施例，如图5所示，本发明实施例提出了一种电子设备200，包括：存储器210、处理器220及存储在存储器210上并可在处理器220上运行的计算机程序，所述处理器220执行所述程序时，实现上述的矿井安全预警方法。
本发明实施例的电子设备，通过处理器执行存储在存储器上的计算机程序，能够获取矿井的多个监测区域的监测信号，对监测信号进行小波分解得到分解信号，根据分解信号得到判别参数，根据判别参数和安全判据确定矿井的安全状态，根据矿井的安全状态生成预警信号，从而可及时将矿井的安全状态告知用户，提高了矿井的安全性，保障了用户人身安全。
为了实现上述实施例，本发明实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，实现上述的矿井安全预警方法。
本发明实施例的计算机可读存储介质，通过存储计算机程序并被处理器执行，能够获取矿井的多个监测区域的监测信号，对监测信号进行小波分解得到分解信号，根据分解信号得到判别参数，根据判别参数和安全判据确定矿井的安全状态，根据矿井的安全状态生成预警信号，从而可及时将矿井的安全状态告知用户，提高了矿井的安全性，保障了用户人身安全。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种矿井安全预警方法，其特征在于，包括：
获取矿井的多个监测区域的监测信号，所述监测区域至少包括巷道围岩，所述监测信号包括静力响应信号、动力响应信号、环境状态信号中的至少一种；
对所述监测信号进行小波分解，得到分解信号；
根据所述分解信号得到判别参数；
根据所述判别参数和预设的安全判据确定所述矿井的安全状态；
根据所述矿井的安全状态生成预警信号，所述预警信号用于提醒用户矿井的安全状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述监测信号进行小波分解，得到分解信号之前，包括：
对所述监测信号进行小波分解，得到候选分解信号；
获取所述监测信号对应的所述监测区域的环境噪声强度，根据所述环境噪声强度确定去噪阈值；
基于所述去噪阈值对所述候选分解信号进行重构，得到去噪后的所述监测信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述环境噪声强度确定去噪阈值，包括：
识别所述环境噪声强度大于预设强度阈值，确定所述去噪阈值的估计规则为固定软阈值估计规则；或者，识别所述环境噪声强度小于或者等于所述预设强度阈值，确定所述去噪阈值的估计规则为固定阈值估计规则；
基于所述去噪阈值的估计规则确定所述去噪阈值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述分解信号得到判别参数，包括：
根据所述巷道围岩的所述分解信号得到能量密度函数；
根据所述能量密度函数得到时间能量密度函数；
根据所述能量密度函数确定所述巷道围岩的类别；
根据所述巷道围岩的类别、所述时间能量密度函数计算所述巷道围岩的判别参数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述判别参数和预设的安全判据确定所述矿井的安全状态，包括：
根据所述巷道围岩的类别，从所述预设的安全判据中选取与所述巷道围岩的类别匹配的安全判据，作为所述巷道围岩的安全判据；
根据所述巷道围岩的判别参数和所述巷道围岩的安全判据，确定所述巷道围岩的安全状态。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述获取矿井的多个监测区域的监测信号，包括：
获取当前时刻所处的时间段；
识别所述时间段为目标时间段，按照第一采样频率获取所述监测信号；或者，
识别所述时间段为非目标时间段，按照第二采样频率获取所述监测信号，其中，所述第一采样频率大于所述第二采样频率。
7.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述矿井的安全状态生成工程措施。
8.一种矿井安全预警装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取矿井的多个监测区域的监测信号，所述监测区域至少包括巷道围岩，所述监测信号包括静力响应信号、动力响应信号、环境状态信号中的至少一种；
分解模块，用于对所述监测信号进行小波分解，得到分解信号；
处理模块，用于根据所述分解信号得到判别参数；
确定模块，用于根据所述判别参数和预设的安全判据确定所述矿井的安全状态；
预警模块，用于根据所述矿井的安全状态生成预警信号，所述预警信号用于提醒用户矿井的安全状态。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-7任一项所述的矿井安全预警方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的矿井安全预警方法。
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