CN115653691A - 一种基于矿井开采数据分析的安全预警方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于矿井开采数据分析的安全预警方法及系统，属于数据处理技术领域，所述方法包括：获得矿井开采数据库；构建安全事件监测指标列表，获得事件映射指标信息；对矿井开采数据库进行指标信息遍历提取，获得事件监测数据；进行特征分析识别，确定特征分析结果；判断特征分析结果是否存在风险事件，当存在时，发送特征安全预警信息；当不存在时，根据事件监测数据进行趋势分析识别，获得趋势分析结果；当趋势分析结果存在风险事件时，发送趋势安全预警信息。本申请解决了现有技术中存在矿井数据分析深入度不够，无法准确安全情况进行预警的技术问题，达到了深入挖掘数据潜在信息，准确辨识矿井的风险隐患的技术效果。

Description

一种基于矿井开采数据分析的安全预警方法及系统

技术领域

本申请涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种基于矿井开采数据分析的安全预警方法及系统。

背景技术

为了加快推进国内能源消费结构的转型，矿井开采产业也在不断进行新型科技的研发与应用，促使生产向少人化、无人化发展。推进研究智能矿井开采，对于提高我国的矿井安全生产有着十分重要的意义。

目前，我国矿井进行开采的方式也由过去的井工开采为主，转向利用智能化技术和装备进行智能化的生产，以工作面自动控制为主，集控中心远程干预为辅，从而提高矿井开采的效率。例如，矿井的主煤流运输、排水等生产系统基本实现了地面远程集控。

然而，通过利用自动控制进行矿井开采的过程中，虽然提高了开采效率，降低了人工成本，但是在自动控制的过程中产生了大量数据，由于无法对数据进行及时准确的分析，从而导致安全事故频发，为开采带来严重的安全隐患和经济损失。现有技术中存在矿井数据分析深入度不够，无法准确安全情况进行预警的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种基于矿井开采数据分析的安全预警方法及系统，用以解决现有技术中存在矿井数据分析深入度不够，无法准确安全情况进行预警的技术问题。

鉴于上述问题，本申请提供了一种基于矿井开采数据分析的安全预警方法及系统。

第一方面，本申请提供了一种基于矿井开采数据分析的安全预警方法，其中，所述方法包括：获得矿井开采数据库；构建安全事件监测指标列表，根据所述安全事件监测指标列表获得事件映射指标信息；根据所述事件映射指标信息对所述矿井开采数据库进行指标信息遍历提取，获得事件监测数据；对所述事件监测数据进行特征分析识别，确定特征分析结果；判断所述特征分析结果是否存在风险事件，当存在时，发送特征安全预警信息；当不存在时，根据所述事件监测数据进行趋势分析识别，获得趋势分析结果；当所述趋势分析结果存在风险事件时，发送趋势安全预警信息。

另一方面，本申请还提供了一种基于矿井开采数据分析的安全预警系统，其中，所述系统包括：数据库获得模块，所述数据库获得模块用于获得矿井开采数据库；映射指标获得模块，所述映射指标获得模块用于构建安全事件监测指标列表，根据所述安全事件监测指标列表获得事件映射指标信息；监测数据获得模块，所述监测数据获得模块用于根据所述事件映射指标信息对所述矿井开采数据库进行指标信息遍历提取，获得事件监测数据；分析结果确定模块，所述分析结果确定模块用于对所述事件监测数据进行特征分析识别，确定特征分析结果；预警信息发送模块，所述预警信息发送模块用于判断所述特征分析结果是否存在风险事件，当存在时，发送特征安全预警信息；趋势分析识别模块，所述趋势分析识别模块用于当不存在时，根据所述事件监测数据进行趋势分析识别，获得趋势分析结果；安全信息发送模块，所述安全信息发送模块用于当所述趋势分析结果存在风险事件时，发送趋势安全预警信息。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请通过获得矿井开采数据库，然后构建安全事件监测指标列表，根据安全事件监测指标列表中指标与安全事件之间的对应关系，可以获得事件映射指标信息，然后结合事件映射指标信息对矿井开采数据库中的数据，按照指标信息进行遍历提取，得到事件监测数据，然后对事件监测数据进行特征分析识别，确定特征分析结果，进而判断特征分析结果是否存在风险事件，当存在时，发送特征安全预警信息，当不存在时，对事件监测数据进行趋势分析识别，得到趋势分析结果，然后对趋势分析结果进行深入分析，当趋势分析结果存在风险事件时，发送趋势安全预警信息。由此，达到了对开采数据进行深入分析，挖掘数据中的潜在信息，对矿井中存在的风险进行预警的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种基于矿井开采数据分析的安全预警方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种基于矿井开采数据分析的安全预警方法中获得矿井开采数据库的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种基于矿井开采数据分析的安全预警方法中构建安全事件监测指标列表的流程示意图；

图4为本申请一种基于矿井开采数据分析的安全预警系统的结构示意图。

附图标记说明：数据库获得模块11，映射指标获得模块12，监测数据获得模块13，分析结果确定模块14，预警信息发送模块15，趋势分析识别模块16，安全信息发送模块17。

具体实施方式

本申请通过提供一种基于矿井开采数据分析的安全预警方法及系统，解决了现有技术中存在矿井数据分析深入度不够，无法准确安全情况进行预警的技术问题。达到了深入挖掘数据潜在信息，准确辨识矿井的风险隐患的技术效果。

本申请技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。

下面，将参考附图对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部。

实施例一

如图1所示，本申请提供了一种基于矿井开采数据分析的安全预警方法，其中，所述方法包括：

步骤S100：获得矿井开采数据库；

进一步的，如图2所示，获得矿井开采数据库，本申请实施例步骤S100还包括：

步骤S110：通过空气质量监测设备对矿井中的空气质量进行监测，获得矿井空气质量信息；

步骤S120：通过瓦斯浓度监测设备对矿井中的瓦斯浓度进行监测，获得矿井瓦斯浓度信息；

步骤S130：通过风速监测设备对矿井中的风速进行监测，获得矿井风速信息；

步骤S140：通过电磁辐射监测设备对矿井中的电磁辐射进行监测，获得矿井电磁辐射信息；

步骤S150：通过声音监测设备对矿井中的声音进行监测，获得矿井声音信息；

步骤S160：根据所述矿井空气质量信息、矿井瓦斯浓度信息、矿井风速信息、矿井电磁辐射信息、矿井声音信息及其监测时间对应关系，构建矿井监测数据集；

步骤S170：获得人员定位数据、开采设备运行数据，并根据所述人员定位数据、开采设备运行数据及矿井监测数据集的时间对应关系，构建所述矿井开采数据库。

具体而言，所述矿井开采数据库是将矿井开采的过程中开采活动产生的数据汇总得到的。所述空气质量监测设备是指对矿井中的空气情况进行监测的装置，包括颗粒物扬尘监测仪、气体探测仪等。所述矿井空气质量信息反映了矿井中的空气质量情况，进而能够反映矿井中的空气环境能否满足生产要求，包括：PM2.5情况，二氧化硫含量、二氧化氮含量、一氧化碳含量等。所述矿井瓦斯浓度信息反映了矿井中实时的瓦斯浓度情况。所述矿井风速信息是指在开采过程中矿井中的风速情况，包括风速大小、风速变化速率等。所述矿井电磁辐射信息反映了矿井中实时的电磁辐射变化情况，包括辐射功率密度、辐射强度、方向性系数等。所述矿井声音信息是指在开采过程中从矿井中实时获取的声音信息，包括声音频率、声音幅度等。通过实时监测，获得所述矿井空气质量信息、矿井瓦斯浓度信息、矿井风速信息、矿井电磁辐射信息、矿井声音信息，同时各个信息都有其对应的监测时间，通过根据信息与监测时间之间的对应关系，可以得到反映矿井开采情况的矿井监测数据集。其中，所述矿井监测数据集中的每一监测时间均有其对应的监测数据，监测数据包含的种类有空气质量、瓦斯浓度、风速、电磁辐射和声音。通过构建所述矿井监测数据集，并获得数据与监测时间之间的对应关系，为后续的矿井开采安全分析提供基础分析数据的技术效果。

具体的，所述人员定位数据是指工作人员在矿井中的实时位置情况，包括人员数量和人员位置坐标。通过所述人员定位数据可以实时监测当前井下总人数，从而为后续进行人员在当前时刻或制定时刻所处位置进行查找提供数据。示例性的，根据所述人员定位数据可以选定某区域、某分站，在历史时刻处于该位置的人员信息。所述开采设备运行数据是指矿井开采设备在运行过程中的实时数据。示例性的，智能摆闸闸机的运行数据包括工作温度。相对湿度、通行流量等。通过根据人员定位数据中的实时定位数据的时间标识，以及开采设备运行数据中的时间标识，与所述矿井监测数据集汇总的时间进行一一对应，得到所述矿井开采数据库。其中，所述矿井开采数据库反映了矿井开采过程中，每一时刻对应的人员情况、设备运行情况以及矿井环境情况。由此，达到了对矿井的开采情况进行实时采集的技术效果。

进一步的，根据所述人员定位数据、开采设备运行数据及矿井监测数据集的时间对应关系，构建所述矿井开采数据库之前，本申请实施例步骤S170还包括：

步骤S171：对所述人员定位数据、开采设备运行数据、矿井监测数据集，分别进行传输通道分析，确定各传输通道的可信度；

步骤S172：对传输通道的可信度不满足预设要求的监测数据，进行数据识别分析，确定数据识别分析结果；

步骤S173：利用数据识别分析结果对所述人员定位数据、开采设备运行数据、矿井监测数据集进行数据修正，利用修正后的所述人员定位数据、开采设备运行数据、矿井监测数据集，构建所述矿井开采数据库。

进一步的，本申请实施例步骤S171还包括：

步骤S1711：获得传输通道属性；

步骤S1712：根据所述传输通道属性，进行传输干扰性分析，确定通道传输干扰性；

步骤S1713：基于所述通道传输干扰性，确定各传输通道的可信度。

具体而言，在对所述人员定位数据、开采设备运行数据、矿井监测数据集中的数据进行数据传输的过程中，由于受到传输环境的影响，导致信号传输过程中受到干扰，导致传输数据产生延迟，进而使数据可靠性受到影响。因此，通过对传输通道的传输过程进行分析，对各传输通道的可信度进行评估，得到各传输通道的可信度。其中，所述传输通道是指传输信息的数据通路，是各控制系统接收反馈信号和发出控制信号的途径。所述传输通道属性是指传输通道的构建方式，以及信号传输依赖的途径，可选的，包括光缆、网线和电缆传输。根据所述传输通道属性，结合井下环境情况，对各传输通道进行传输干扰性分析。优选的，通过对各传输通道的抗电磁干扰能力进行试验。通过进行2级A脉冲群抗扰度试验，2级A电磁辐射抗扰度试验，3级A静电放电抗扰度试验，直流电源与信号端口2级A浪涌(冲击)抗扰度试验对各传输通道的传输干扰性进行测试，得到各通道的所述通道传输干扰性。进而，根据各通道的试验测试结果，确定各传输通道的可信度。所述预设要求是传输通道的可信度能够满足传输准确数据的要求。当传输通道的可信度不满足预设要求时，该传输通道的传输数据的准确程度不能满足要求，因此，需要对监测数据进行数据识别分析，得到所述数据识别分析结果。其中，所述数据识别分析结果是对数据所表示的项目进行确定得到的。根据所述数据识别分析结果中的项目对相关的所述人员定位数据、开采设备运行数据和矿井监测数据集进行数据修正，得到修正后能够准确反映人员定位、设备运行和矿井环境的数据，构建所述矿井开采数据库。由此，达到了提高数据的准确程度，从而提高数据分析的可靠程度的技术效果。

步骤S200：构建安全事件监测指标列表，根据所述安全事件监测指标列表获得事件映射指标信息；

进一步的，如图3所示，所述构建安全事件监测指标列表，本申请实施例步骤S200还包括：

步骤S210：获得历史安全事故记录信息；

步骤S220：根据所述历史安全事故记录信息进行安全事件分类，建立安全事件分类指标集群；

步骤S230：对所述安全事件分类指标集群进行多事件指标关联性分析，确定指标关联性；

步骤S240：基于所述指标关联性，对所述安全事件分类指标集群中的各指标进行安全事件关联性映射，构建所述安全事件监测指标列表。

具体而言，所述安全事件监测指标列表是指矿井开采过程中可能会发生的安全事件进行监测时需要考虑的指标表格。所述历史安全事故记录信息是对历史时间内矿井中发生的安全事故进行记录得到的信息，包括安全事故的类型，发生时间，发生原因，涉及设备等。按照所述历史安全事故记录信息的类型进行安全事件分类，得到所述安全事件分类指标集群。其中，所述安全事件分类指标集群是指对不同的安全时间分类后得到的各个安全事件对应的指标情况。示例性的，当矿井水位上升超过安全范围时，容易发生矿井安全事故，相关的指标集群包括地表水位、水温、涌水点、监测点位置、水位等指标。对不同类型的安全事件进行相关指标的建立，得到所述安全事件分类指标集群，然后对安全事件分类指标集群中的指标的多事件指标关联情况进行分析，确定指标之间的关联程度，得到所述指标关联性。通过对多个安全事件对应的指标进行分析，得到共有指标的情况，进而得到各个指标之间的关联程度。然后根据所述指标关联性，对所述安全时间分类指标集群中的各指标对应的安全事件的关联程度进行对应，得到所述安全事件监测指标列表。

示例性的，在进行矿井开采的过程中，瓦斯突出矿井造成安全事故。因此，需要对应查找相关的监测指标，如：瓦斯浓度、粉尘浓度、瓦斯涌出量、电磁辐射信号等。这些指标是与瓦斯突出矿井事故直接相关的，但是由于瓦斯突出矿井还会引起一系列相关的安全事故，如：工作人员安全，通风系统是否正常运行等。根据相关程度确定相关指标，包括人员定位数据、风速指标等。由此，确定与瓦斯突出矿井事故相关的监测指标列表包括：瓦斯浓度、粉尘浓度、瓦斯涌出量、电磁辐射信号、人员定位数据、风速指标等。

步骤S300：根据所述事件映射指标信息对所述矿井开采数据库进行指标信息遍历提取，获得事件监测数据；

具体而言，所述事件映射指标信息反映的与安全事件相对应的监测指标情况，按照指标对所述矿井开采数据库中的数据进行逐一查找采集，得到与事件相关的监测数据。其中，所述事件监测数据反映了与事件相关的指标在监测时间内的变化情况，为后续分析事件是否存在安全隐患提供分析数据。通过根据映射指标进行数据提取，不仅提高了采集数据的效率，同时由于根据事件对应关系进行相关数据的采集，可以提高数据反应事件情况的准确程度。

步骤S400：对所述事件监测数据进行特征分析识别，确定特征分析结果；

进一步的，对所述事件监测数据进行特征分析识别，确定特征分析结果，本申请实施例步骤S400还包括：

步骤S410：对所述事件监测数据进行环境指标、开采设备运行数据识别分类，获得事件监测-环境指标数据、事件监测-设备监测数据；

步骤S420：分别对所述事件监测-环境指标数据、事件监测-设备监测数据进行数据特征识别分析，确定环境指标特征、设备数据特征；

步骤S430：根据所述安全事件监测指标列表，获得事件数据特征阈值；

步骤S440：基于所述事件数据特征阈值中对应的环境指标阈值、设备参数阈值，分别对所述环境指标特征、设备数据特征进行比对，确定所述特征分析结果。

具体而言，在对安全事件进行分析的过程中，由于标准、行业规范等相关规定对于安全事件的风险隐患的确定，有明确的特征，示例性的，对指标进行明确的数值限制，当指标数据超过数据限制范围内时，则可以确定存在风险。所述特征分析识别是指对所述事件监测数据中存在明确风险情况限制的相关特征进行识别。所述特征分析结果是分析确定所述事件监测数据中的特征情况，判断特征是否超出阈值得到的结果。

具体的，按照环境指标和开采设备运行数据为分类标准，将所述事件监测数据进行分类，得到所述事件监测-环境指标数据和所述事件监测-设备监测数据。其中，所述事件监测-环境指标数据是指对安全事件进行监测得到的数据中与环境相关的数据，示例性的，包括PM2.5情况，二氧化硫含量、二氧化氮含量、一氧化碳含量等。所述事件监测-设备监测数据是对设备运行情况进行监测得到的相关数据，包括运行时间、运行功率等。进而，对所述事件监测-环境指标数据、事件监测-设备监测数据进行数据特征识别，对数据中的有明确数据限值的特征进行识别，得到所述环境指标特征和所述设备数据特征。其中，所述环境指标特征是反映矿井环境的相关情况的监测特征。所述设备数据特征是反映矿井的运行设备的相关情况的监测特征。从所述安全事件监测指标列表中进行事件数据特征的查找，得到事件数据特征对应的阈值。其中，所述事件数据特征阈值是指矿井正常开采过程中，各项指标数据允许的数据值范围。进而，根据所述事件数据特征阈值中的环境指标阈值和设备参数阈值，将其分别与所述环境指标特征和设备数据特征进行一一比对，判断环境指标特征是否在环境指标阈值范围内，以及设备数据特征是否在所述设备参数阈值范围内。进而根据比对结果，得到所述特征分析结果。由此，达到了对矿井开采过程中有明确预警范围的指标特征进行确定，比对，得到开采过程的安全情况的技术效果。

步骤S500：判断所述特征分析结果是否存在风险事件，当存在时，发送特征安全预警信息；

具体而言，通过根据所述特征分析结果，判断所述特征分析结果中是否存在数据超过规定阈值的情况，即是否存在所述风险事件。根据分析判断的结果，当存在风险事件时，可以直接得到当前的矿井开采存在安全风险，需要发送所述特征安全预警信息。其中，所述特征安全预警信息是指用于对工作人员进行安全预警提醒，提醒当前的矿井开采过程中存在安全隐患的信息。由此，达到了对矿井开采过程中的风险情况进行识别，提高安全预警的及时性和准确性的技术效果。

步骤S600：当不存在时，根据所述事件监测数据进行趋势分析识别，获得趋势分析结果；

进一步的，根据所述事件监测数据进行趋势分析识别，获得趋势分析结果，本申请实施例步骤S600还包括：

步骤S610：根据所述历史安全事故记录信息，进行趋势风险指标分析，确定趋势风险指标及其趋势指标特征；

步骤S620：根据所述事件监测数据与所述趋势风险指标进行遍历，确定匹配趋势风险指标，并根据所述匹配趋势风险指标进行趋势指标特征分析，获得趋势指标周期特征、趋势指标趋势特征；

步骤S630：基于所述趋势指标周期特征、所述事件监测数据，获得周期关联事件监测数据；

步骤S640：利用所述趋势指标趋势特征与所述周期关联事件监测数据，进行趋势重合度分析，获得所述趋势分析结果。

具体而言，当不存在时，表明此时的矿井开采过程中不存在明显的安全隐患，进而通过对所述事件监测数据进行深一步的挖掘，分析数据的发展趋势，判断是否存在风险趋势，得到所述趋势分析结果。通过根据所述历史安全事故记录信息中对历史情况中发生的安全事故记录数据进行分析，对发生事故前的风险趋势指标进行分析，得到会导致发生安全事故的所述趋势风险指标和所述趋势指标特征。其中，所述趋势风险指标是在安全事故发生前数据发生趋势变化的指标。所述趋势指标特征是指所述趋势风险指标发生趋势变化时表现出来的具体特征。示例性的，当发生矿井安全事故前，声发射指标会呈现增大趋势。

具体的，根据所述事件监测数据与所述趋势风险指标进行对应的逐一匹配，得到与每个安全事件相关的匹配趋势风险指标。其中，所述匹配趋势风险指标是指与每个安全事件发生前兆相关的指标。通过对所述匹配趋势风险指标在发生安全事件前的指标趋势特征进行分析，得到所述趋势指标周期特征和趋势指标趋势特征。其中，所述趋势指标周期特征是指匹配趋势风险指标的在一定周期内的变化特征情况。所述趋势指标趋势特征是指匹配趋势风险指标在发生安全事故前的发展趋势情况，示例性的，指标在一定周期内处于周期增长波动趋势，然后安全事故前的指标会在短时间内呈现增长趋势。然后，根据所述趋势指标周期特征和所述事件监测数据，对趋势指标周期变化内的监测数据进行采集，得到所述周期关联事件监测数据。进而，根据所述趋势指标趋势特征与所述周期关联事件监测数据进行趋势重合度分析，然后分析监测数据的发展趋势与趋势特征之间的重合情况，然后得到所述趋势分析结果。进而，为后续根据所述趋势分析结果分析事件是否存在风险提供依据。

步骤S700：当所述趋势分析结果存在风险事件时，发送趋势安全预警信息。

具体而言，当所述趋势分析结果中存在风险事件后，表明此时的矿井开采存在隐含风险，需要对工作人员进行风险提醒，发送所述趋势安全预警信息，达到了对矿井开采情况进行监测，通过分析数据对开采安全情况进行预警的技术效果。

综上所述，本申请所提供的一种基于矿井开采数据分析的安全预警方法具有如下技术效果：

1.本申请通过建立矿井开采数据库，对矿井开采情况进行监测，为后续矿井开采安全情况进行分析提供数据，然后通过建立安全事件监测指标列表，确定安全事件与事件相关的映射指标进行确定，从而对矿井开采数据库进行指标信息遍历提取，得到事件监测数据，对安全事件对应的监测数据进行分析，然后对事件监测数据进行特征分析识别，得到事件监测数据中是否存在明确限制数值范围的特征，然后对特征数据进行分析，判断是否存在风险事件，当存在时，对工作人员发送特征安全预警信息进行提醒，当不存在时，根据事件监测数据进行趋势分析识别，分析矿井开采时是否存在风险趋势，当趋势分析结果存在风险事件时，发送趋势安全预警信息。达到了提高安全预警的准确度的技术效果。

实施例二

基于与前述实施例中一种基于矿井开采数据分析的安全预警方法同样的发明构思，如图4所示，本申请还提供了一种基于矿井开采数据分析的安全预警系统，其中，所述系统包括：

数据库获得模块11，所述数据库获得模块11用于获得矿井开采数据库；

映射指标获得模块12，所述映射指标获得模块12用于构建安全事件监测指标列表，根据所述安全事件监测指标列表获得事件映射指标信息；

监测数据获得模块13，所述监测数据获得模块13用于根据所述事件映射指标信息对所述矿井开采数据库进行指标信息遍历提取，获得事件监测数据；

分析结果确定模块14，所述分析结果确定模块14用于对所述事件监测数据进行特征分析识别，确定特征分析结果；

预警信息发送模块15，所述预警信息发送模块15用于判断所述特征分析结果是否存在风险事件，当存在时，发送特征安全预警信息；

趋势分析识别模块16，所述趋势分析识别模块16用于当不存在时，根据所述事件监测数据进行趋势分析识别，获得趋势分析结果；

安全信息发送模块17，所述安全信息发送模块17用于当所述趋势分析结果存在风险事件时，发送趋势安全预警信息。

进一步的，所述系统还包括：

空气质量信息获得单元，所述空气质量信息获得单元用于通过空气质量监测设备对矿井中的空气质量进行监测，获得矿井空气质量信息；

瓦斯浓度信息获得单元，所述瓦斯浓度信息获得单元用于通过瓦斯浓度监测设备对矿井中的瓦斯浓度进行监测，获得矿井瓦斯浓度信息；

风速信息获得单元，所述风速信息获得单元用于通过风速监测设备对矿井中的风速进行监测，获得矿井风速信息；

电磁辐射信息获得单元，所述电磁辐射信息获得单元用于通过电磁辐射监测设备对矿井中的电磁辐射进行监测，获得矿井电磁辐射信息；

矿井声音信息获得单元，所述矿井声音信息获得单元用于通过声音监测设备对矿井中的声音进行监测，获得矿井声音信息；

监测数据集构建单元，所述监测数据集构建单元用于根据所述矿井空气质量信息、矿井瓦斯浓度信息、矿井风速信息、矿井电磁辐射信息、矿井声音信息及其监测时间对应关系，构建矿井监测数据集；

开采数据集构建单元，所述开采数据集构建单元用于获得人员定位数据、开采设备运行数据，并根据所述人员定位数据、开采设备运行数据及矿井监测数据集的时间对应关系，构建所述矿井开采数据库。

进一步的，所述系统还包括：

事故记录信息获得单元，所述事故记录信息获得单元用于获得历史安全事故记录信息；

指标集群建立单元，所述指标集群建立单元用于根据所述历史安全事故记录信息进行安全事件分类，建立安全事件分类指标集群；

指标关联性确定单元，所述指标关联性确定单元用于对所述安全事件分类指标集群进行多事件指标关联性分析，确定指标关联性；

监测指标列表构建单元，所述监测指标列表构建单元用于基于所述指标关联性，对所述安全事件分类指标集群中的各指标进行安全事件关联性映射，构建所述安全事件监测指标列表。

进一步的，所述系统还包括：

数据识别分类单元，所述数据识别分类单元用于对所述事件监测数据进行环境指标、开采设备运行数据识别分类，获得事件监测-环境指标数据、事件监测-设备监测数据；

数据特征识别单元，所述数据特征识别单元用于分别对所述事件监测-环境指标数据、事件监测-设备监测数据进行数据特征识别分析，确定环境指标特征、设备数据特征；

数据特征阈值获得单元，所述数据特征阈值获得单元用于根据所述安全事件监测指标列表，获得事件数据特征阈值；

特征比对单元，所述特征比对单元用于基于所述事件数据特征阈值中对应的环境指标阈值、设备参数阈值，分别对所述环境指标特征、设备数据特征进行比对，确定所述特征分析结果。

进一步的，所述系统还包括：

趋势风险指标分析单元，所述趋势风险指标分析单元用于根据所述历史安全事故记录信息，进行趋势风险指标分析，确定趋势风险指标及其趋势指标特征；

指标特征分析单元，所述指标特征分析单元用于根据所述事件监测数据与所述趋势风险指标进行遍历，确定匹配趋势风险指标，并根据所述匹配趋势风险指标进行趋势指标特征分析，获得趋势指标周期特征、趋势指标趋势特征；

关联事件检测数据获得单元，所述关联事件检测数据获得单元用于基于所述趋势指标周期特征、所述事件监测数据，获得周期关联事件监测数据；

趋势分析结果获得单元，所述趋势分析结果获得单元用于利用所述趋势指标趋势特征与所述周期关联事件监测数据，进行趋势重合度分析，获得所述趋势分析结果。

进一步的，所述系统还包括：

可信度确定单元，所述可信度确定单元用于对所述人员定位数据、开采设备运行数据、矿井监测数据集，分别进行传输通道分析，确定各传输通道的可信度；

识别分析结果获得单元，所述识别分析结果获得单元用于对传输通道的可信度不满足预设要求的监测数据，进行数据识别分析，确定数据识别分析结果；

矿井数据库获得单元，所述矿井数据库获得单元用于利用数据识别分析结果对所述人员定位数据、开采设备运行数据、矿井监测数据集进行数据修正，利用修正后的所述人员定位数据、开采设备运行数据、矿井监测数据集，构建所述矿井开采数据库。

进一步的，所述系统还包括：

通道属性获得单元，所述通道属性获得单元用于获得传输通道属性；

传输干扰性分析单元，所述传输干扰性分析单元用于根据所述传输通道属性，进行传输干扰性分析，确定通道传输干扰性；

通道可信度确定单元，所述通道可信度确定单元用于基于所述通道传输干扰性，确定各传输通道的可信度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，前述图1实施例一中的一种基于矿井开采数据分析的安全预警方法和具体实例同样适用于本实施例的一种基于矿井开采数据分析的安全预警系统，通过前述对一种基于矿井开采数据分析的安全预警方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中一种基于矿井开采数据分析的安全预警系统，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种基于矿井开采数据分析的安全预警方法，其特征在于，所述方法包括：

获得矿井开采数据库；

构建安全事件监测指标列表，根据所述安全事件监测指标列表获得事件映射指标信息；

根据所述事件映射指标信息对所述矿井开采数据库进行指标信息遍历提取，获得事件监测数据；

对所述事件监测数据进行特征分析识别，确定特征分析结果；

判断所述特征分析结果是否存在风险事件，当存在时，发送特征安全预警信息；

当不存在时，根据所述事件监测数据进行趋势分析识别，获得趋势分析结果；

当所述趋势分析结果存在风险事件时，发送趋势安全预警信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获得矿井开采数据库，包括：

通过空气质量监测设备对矿井中的空气质量进行监测，获得矿井空气质量信息；

通过瓦斯浓度监测设备对矿井中的瓦斯浓度进行监测，获得矿井瓦斯浓度信息；

通过风速监测设备对矿井中的风速进行监测，获得矿井风速信息；

通过电磁辐射监测设备对矿井中的电磁辐射进行监测，获得矿井电磁辐射信息；

通过声音监测设备对矿井中的声音进行监测，获得矿井声音信息；

根据所述矿井空气质量信息、矿井瓦斯浓度信息、矿井风速信息、矿井电磁辐射信息、矿井声音信息及其监测时间对应关系，构建矿井监测数据集；

获得人员定位数据、开采设备运行数据，并根据所述人员定位数据、开采设备运行数据及矿井监测数据集的时间对应关系，构建所述矿井开采数据库。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建安全事件监测指标列表，包括：

获得历史安全事故记录信息；

根据所述历史安全事故记录信息进行安全事件分类，建立安全事件分类指标集群；

对所述安全事件分类指标集群进行多事件指标关联性分析，确定指标关联性；

基于所述指标关联性，对所述安全事件分类指标集群中的各指标进行安全事件关联性映射，构建所述安全事件监测指标列表。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述事件监测数据进行特征分析识别，确定特征分析结果，包括：

对所述事件监测数据进行环境指标、开采设备运行数据识别分类，获得事件监测-环境指标数据、事件监测-设备监测数据；

分别对所述事件监测-环境指标数据、事件监测-设备监测数据进行数据特征识别分析，确定环境指标特征、设备数据特征；

根据所述安全事件监测指标列表，获得事件数据特征阈值；

基于所述事件数据特征阈值中对应的环境指标阈值、设备参数阈值，分别对所述环境指标特征、设备数据特征进行比对，确定所述特征分析结果。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述事件监测数据进行趋势分析识别，获得趋势分析结果，包括：

根据所述历史安全事故记录信息，进行趋势风险指标分析，确定趋势风险指标及其趋势指标特征；

根据所述事件监测数据与所述趋势风险指标进行遍历，确定匹配趋势风险指标，并根据所述匹配趋势风险指标进行趋势指标特征分析，获得趋势指标周期特征、趋势指标趋势特征；

基于所述趋势指标周期特征、所述事件监测数据，获得周期关联事件监测数据；

利用所述趋势指标趋势特征与所述周期关联事件监测数据，进行趋势重合度分析，获得所述趋势分析结果。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述人员定位数据、开采设备运行数据及矿井监测数据集的时间对应关系，构建所述矿井开采数据库之前，包括：

对所述人员定位数据、开采设备运行数据、矿井监测数据集，分别进行传输通道分析，确定各传输通道的可信度；

对传输通道的可信度不满足预设要求的监测数据，进行数据识别分析，确定数据识别分析结果；

利用数据识别分析结果对所述人员定位数据、开采设备运行数据、矿井监测数据集进行数据修正，利用修正后的所述人员定位数据、开采设备运行数据、矿井监测数据集，构建所述矿井开采数据库。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

获得传输通道属性；

根据所述传输通道属性，进行传输干扰性分析，确定通道传输干扰性；

基于所述通道传输干扰性，确定各传输通道的可信度。

8.一种基于矿井开采数据分析的安全预警系统，其特征在于，所述系统包括：

数据库获得模块，所述数据库获得模块用于获得矿井开采数据库；

映射指标获得模块，所述映射指标获得模块用于构建安全事件监测指标列表，根据所述安全事件监测指标列表获得事件映射指标信息；

监测数据获得模块，所述监测数据获得模块用于根据所述事件映射指标信息对所述矿井开采数据库进行指标信息遍历提取，获得事件监测数据；

分析结果确定模块，所述分析结果确定模块用于对所述事件监测数据进行特征分析识别，确定特征分析结果；

预警信息发送模块，所述预警信息发送模块用于判断所述特征分析结果是否存在风险事件，当存在时，发送特征安全预警信息；

趋势分析识别模块，所述趋势分析识别模块用于当不存在时，根据所述事件监测数据进行趋势分析识别，获得趋势分析结果；

安全信息发送模块，所述安全信息发送模块用于当所述趋势分析结果存在风险事件时，发送趋势安全预警信息。

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