煤矿安全监控数据智能分析与处理技术研究

发布时间：2020-03-25 15:54

【摘要】：煤炭是我国主要能源,开采过程中煤矿事故时有发生。近年来,我国煤炭行业百万吨死亡率逐年下降,但是安全形势仍然严峻。煤矿安全监控系统是保障安全生产至关重要的工具与手段。为预防事故的发生,国家和煤矿企业对监控系统提出更高的要求,煤矿监控系统朝向智能化、准确化、高效化发展。如何利用监控系统监测到的海量数据来获取未知知识,成为了煤矿监控系统智能化的关键。本文综合运用安全科学、监控技术、人工智能理论、事故预测理论、计算机技术和网络技术等相关学科的理论和方法,融合安全对策优选方法,对煤矿安全智能监控问题进行研究。首先对我国2008年至2017年十年发生的重大、特别重大煤矿事故进行统计和事故致因分析。在煤矿事故致因分析的基础上,结合智能监控技术,提出了基于信息获取模块、控制模块和知识获取模块组成的煤矿智能安全监控模型。详细介绍了模型工作原理,通过传感器监控信息和人工录入信息,按照制定的预测算法进行危险性分析,通过分析结果智能预警并提供决策。然后,针对煤矿智能安全监控模型中两个关键算法方法:海量数据预测算法和对策优选方法展开了研究。以灰色系统和神经网络理论为基础,构建GM(1,N)_GRNN预测算法模型,以瓦斯涌出量为例在实际工程应用中进行了验证。运用层次分析法确定指标权重进行对策优选,建立煤矿事故安全对策库,并进行实例优选。最后利用ASP语言,研制了煤矿安全监控数据智能分析系统,实现了煤矿监控信息管理,对煤矿事故智能预测预警分析,获取海量数据背后隐藏的知识,向管理者提供决策帮助的功能。本文研究工作有明确的理论意义,在煤矿事故预防和安全管理工作中有实用意义。
【图文】：

主次图,主次图,事故,煤矿事故

逦煤矿事故与安全监控问题分析逡逑类事故造成的事故起数与死亡人数，绘制了煤矿事故起数与死亡人数主次图，逡逑如图２．２、２．３所示。逡逑７０邋厂逦逦邋Ｉ逦Ｉ邋１００逡逑９０逡逑Ｉ逦８０逡逑５0逦７０逡逑４０逦６０逦■起数逡逑Ｈ逦５０——累计百分比逡逑３０逦■逦４０逡逑２０逦Ｉ逦３０逡逑：Ｉ邋Ｉ逡逑瓦水逦火顶放逦其运机逡逑斯害逦灾板炮逦他输电逡逑图２．２各类型事故与事故起数主次图逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋Ｐｒｉｍａｒｙ邋ａｎｄ邋ｓｅｃｏｎｄａｒｙ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｖａｒｉｏｕｓ邋ｔｙｐｅｓ邋ｏｆ邋ａｃｃｉｄｅｎｔｓ邋ａｎｄ邋ａｃｃｉｄｅｎｔｓ逡逑１４００逦逦逦逦逦邋１００逡逑９０逡逑１２００逡逑■逦８０逡逑１０００逦７０逡逑８００逦６（）逦？死亡人数逡逑Ｉ逦５０邋逦累计百分比逡逑６００逦■逦４０逡逑４００逦■逦３０逡逑２００邋Ｉ邋＾｜—｜逦１邋１０逡逑ｑ逦ｉ＾—ｐ邋＾—ｉ—ｍ邋邋邋—邋＾逡逑瓦水火顶放其运机逡逑斯害灾板炮他输电逡逑图２．３各类型事故与死亡人数主次图逡逑Ｆｉｇ．邋２．３邋Ｐｒｉｍａｒｙ邋ａｎｄ邋ｓｅｃｏｎｄａｒｙ邋ｆｉｇｕｒｅｓ邋ｏｆ邋ａｌｌ邋ｔｙｐｅｓ邋ｏｆ邋ａｃｃｉｄｅｎｔｓ邋ａｎｄ邋ｄｅａｔｈｓ逡逑２．１．３煤矿重大、特别重大事故致因分析逡逑事故致因理论（Ａｃｃｉｄｅｎｔ－ｃａｕｓｉｎｇＴｈｅｏｒｙ）是指探索事故发生及预防规律、逡逑阐明事故发生机理、防止事故发生的理论［３３］。事故致因理论主要以人身事故为逡逑１０逡逑

致因,煤矿,煤矿安全监控系统,信息知识

自动报警与断电闭锁；井上系统主要功能显示储存监控信息，并对信息进逡逑行智能分析预测，向管理人员提供决策方案，将挖掘出的信息知识反馈到井下逡逑工作人员。煤矿安全监控系统采用工业以太网加现场总线架构，，如图２．５所示。逡逑１２逡逑
【学位授予单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD76

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