本發(fā)明涉及地質(zhì)資源管理和數(shù)據(jù)處理，尤其是涉及一種基于生產(chǎn)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)修正地質(zhì)資源數(shù)據(jù)的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著現(xiàn)代采礦業(yè)的發(fā)展，對(duì)地下資源的準(zhǔn)確評(píng)估和合理開采成為提高生產(chǎn)效率和降低資源浪費(fèi)的重要課題。傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探方法通常依賴于定期采集的靜態(tài)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的分析和處理后，才能用于指導(dǎo)生產(chǎn)決策。然而，由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性和地下資源的動(dòng)態(tài)變化性，單純依賴靜態(tài)數(shù)據(jù)往往難以反映地下資源的實(shí)時(shí)分布情況，從而導(dǎo)致地質(zhì)模型與實(shí)際情況存在較大偏差。這種偏差不僅影響了資源的有效利用，還可能造成資源的浪費(fèi)和開采效率的降低。

2、近年來，隨著傳感技術(shù)和數(shù)據(jù)分析技術(shù)的快速發(fā)展，能夠?qū)崟r(shí)獲取和分析地質(zhì)數(shù)據(jù)的技術(shù)逐漸被應(yīng)用于資源管理和開采過程中。然而，目前市場(chǎng)上仍缺乏一種能夠充分利用生產(chǎn)數(shù)據(jù)對(duì)地質(zhì)資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)修正的系統(tǒng)。傳統(tǒng)的系統(tǒng)通常僅能處理歷史數(shù)據(jù)，無法根據(jù)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)地質(zhì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，導(dǎo)致其在應(yīng)對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)條件和多變的生產(chǎn)環(huán)境時(shí)顯得力不從心。

3、為了解決上述問題，亟需一種基于生產(chǎn)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)修正地質(zhì)資源數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集和處理生產(chǎn)過程中的各類數(shù)據(jù)，構(gòu)建并動(dòng)態(tài)修正地質(zhì)資源預(yù)測(cè)模型，從而更加準(zhǔn)確地評(píng)估地下資源的分布和變化情況，進(jìn)而指導(dǎo)生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)決策，提高資源利用率和生產(chǎn)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有的技術(shù)方案大多僅依賴于初始勘探數(shù)據(jù)進(jìn)行資源預(yù)測(cè)和規(guī)劃，忽視了生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)資源狀態(tài)的實(shí)際影響；由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性和生產(chǎn)過程的動(dòng)態(tài)變化，僅使用初始勘探數(shù)據(jù)往往導(dǎo)致資源管理的不準(zhǔn)確和不及時(shí)，從而影響了資源開發(fā)的效率和效益的問題。

2、本發(fā)明提供了：

3、一種基于生產(chǎn)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)修正地質(zhì)資源數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括以下步驟：

4、s1、通過傳感器和監(jiān)測(cè)設(shè)備建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，收集地質(zhì)勘探和生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的歷史地質(zhì)數(shù)據(jù)和歷史資源數(shù)據(jù)，得到歷史地質(zhì)數(shù)據(jù)集合和歷史資源數(shù)據(jù)集合；

5、s2、對(duì)歷史地質(zhì)數(shù)據(jù)集合和歷史資源數(shù)據(jù)集合進(jìn)行預(yù)處理，構(gòu)建地質(zhì)資源預(yù)測(cè)模型，基于歷史地質(zhì)數(shù)據(jù)集合和歷史資源數(shù)據(jù)集合，求解地質(zhì)資源預(yù)測(cè)模型的待擬合參數(shù)，得到最優(yōu)地質(zhì)資源預(yù)測(cè)模型；

6、s3、設(shè)置實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過傳感器和監(jiān)測(cè)設(shè)備持續(xù)收集實(shí)時(shí)地質(zhì)數(shù)據(jù)；

7、s4、基于最優(yōu)地質(zhì)資源預(yù)測(cè)模型，將生產(chǎn)過程中獲得的實(shí)時(shí)地質(zhì)數(shù)據(jù)納入模型，對(duì)擬合地質(zhì)資源預(yù)測(cè)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)修正；

8、s5、結(jié)合實(shí)時(shí)地質(zhì)數(shù)據(jù)和擬合地質(zhì)資源預(yù)測(cè)模型，對(duì)地質(zhì)資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估，優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)。

9、進(jìn)一步的，步驟s2具體包括：

10、s21、構(gòu)建地質(zhì)資源預(yù)測(cè)模型，所述地質(zhì)資源預(yù)測(cè)模型滿足公式：

11、；

12、；

13、其中，表示在第 k個(gè)點(diǎn)位上通過擬合預(yù)測(cè)函數(shù)得到的資源濃度的預(yù)測(cè)值；表示第項(xiàng)地質(zhì)數(shù)據(jù)；為待擬合的回歸系數(shù)；表示第個(gè)勘探數(shù)據(jù)的最大擬合級(jí)數(shù)，表示勘探數(shù)據(jù)的總數(shù)；

14、s22、構(gòu)建資源偏差函數(shù)，所述資源偏差函數(shù)滿足：

15、；

16、其中，表示在第 k個(gè)點(diǎn)位上測(cè)得的資源濃度的實(shí)際值；

17、s23、構(gòu)建求解函數(shù)，得到最優(yōu)回歸系數(shù)矩陣；求解函數(shù)滿足：

18、；

19、最優(yōu)回歸系數(shù)矩陣在形式上滿足：

20、；

21、其中，為最優(yōu)回歸系數(shù)矩陣；表示最小化求解算法，表示求取使得資源偏差函數(shù)具有最小值的所有的最優(yōu)回歸系數(shù)，然后將最優(yōu)回歸系數(shù)賦值進(jìn)最優(yōu)回歸系數(shù)矩陣；

22、s24、基于最優(yōu)回歸系數(shù)矩陣，得到最優(yōu)地質(zhì)資源預(yù)測(cè)模型，所述最優(yōu)地質(zhì)資源預(yù)測(cè)模型滿足：

23、；

24、其中，表示在第 k個(gè)點(diǎn)位上通過最優(yōu)地質(zhì)資源預(yù)測(cè)模型得到的資源濃度的最優(yōu)預(yù)測(cè)值。

25、進(jìn)一步的，在步驟s1中，所述歷史地質(zhì)數(shù)據(jù)集合和歷史資源數(shù)據(jù)集合包含多源數(shù)據(jù)，具體包括：通過鉆探獲取的巖石樣本數(shù)據(jù)、地震波反射數(shù)據(jù)及礦井現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量數(shù)據(jù)，將上述數(shù)據(jù)統(tǒng)一格式化并存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中。

26、進(jìn)一步的，在步驟s2中，對(duì)歷史地質(zhì)數(shù)據(jù)集合和歷史資源數(shù)據(jù)集合進(jìn)行預(yù)處理具體包括：對(duì)歷史地質(zhì)數(shù)據(jù)集合和歷史資源數(shù)據(jù)集合進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，剔除異常值和噪聲數(shù)據(jù)；對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，使不同來源數(shù)據(jù)具有相同的維度。

27、進(jìn)一步的，在步驟s3中，所述實(shí)時(shí)地質(zhì)數(shù)據(jù)包括但不限于礦山開采過程中產(chǎn)生的實(shí)時(shí)鉆探數(shù)據(jù)、地表沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及井下水文數(shù)據(jù)，通過自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，持續(xù)監(jiān)測(cè)并收集上述數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)上傳至數(shù)據(jù)中心，供模型動(dòng)態(tài)修正時(shí)調(diào)用。

28、進(jìn)一步的，在步驟s4中，對(duì)擬合地質(zhì)資源預(yù)測(cè)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)修正具體包括：

29、s41、計(jì)算生產(chǎn)過程中實(shí)時(shí)地質(zhì)數(shù)據(jù)與歷史地質(zhì)數(shù)據(jù)之間的差異值；

30、s42、對(duì)差異值進(jìn)行局部調(diào)整，將調(diào)整后的差異數(shù)據(jù)輸入模型，執(zhí)行模型參數(shù)的自適應(yīng)更新，完成對(duì)地質(zhì)資源預(yù)測(cè)模型的動(dòng)態(tài)修正；

31、s43、將修正后的模型保存并用于后續(xù)步驟的資源評(píng)估。

32、進(jìn)一步的，在步驟s5中，基于修正后的地質(zhì)資源預(yù)測(cè)模型，評(píng)估當(dāng)前地下資源的分布情況，并生成資源濃度的空間分布圖，結(jié)合評(píng)估結(jié)果，調(diào)整井下開采設(shè)備的工作參數(shù)，至少包括：鉆探深度、開采速度和設(shè)備位置。

33、本發(fā)明還提供了一種基于生產(chǎn)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)修正地質(zhì)資源數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，用于實(shí)施所述的一種基于生產(chǎn)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)修正地質(zhì)資源數(shù)據(jù)的方法，所述系統(tǒng)包括：

34、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集模塊，用于通過傳感器和監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)采集地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)和生產(chǎn)過程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括歷史地質(zhì)數(shù)據(jù)、歷史資源數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)地質(zhì)數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)資源數(shù)據(jù)；

35、數(shù)據(jù)處理與分析模塊，用于接收并整合來自實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、分析和建模，構(gòu)建地質(zhì)資源預(yù)測(cè)模型，并基于生產(chǎn)過程中獲得的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)修正；

36、資源評(píng)估模塊，基于修正后的地質(zhì)資源預(yù)測(cè)模型對(duì)地下資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估，并生成資源濃度的空間分布圖，為生產(chǎn)決策提供支持；

37、生產(chǎn)控制模塊，用于接收資源評(píng)估模塊的評(píng)估結(jié)果，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)，控制井下開采設(shè)備的操作，持續(xù)優(yōu)化生產(chǎn)過程。

38、進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理與分析模塊還包括一個(gè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化單元，用于對(duì)歷史地質(zhì)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，剔除異常值和噪聲數(shù)據(jù)，并將標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)據(jù)輸入地質(zhì)資源預(yù)測(cè)模型。

39、本發(fā)明提出的基于生產(chǎn)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)修正地質(zhì)資源數(shù)據(jù)的方法及系統(tǒng)，具有以下有益效果：

40、1、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)修正地質(zhì)模型：通過傳感器和監(jiān)測(cè)設(shè)備建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠持續(xù)收集地質(zhì)勘探和生產(chǎn)過程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)被即時(shí)納入地質(zhì)資源預(yù)測(cè)模型中，對(duì)地質(zhì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)修正，確保模型能夠反映地下資源的實(shí)際變化情況，提升預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

41、2、智能化決策支持：該方法和系統(tǒng)通過構(gòu)建地質(zhì)資源預(yù)測(cè)模型，結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源儲(chǔ)量和開采程度的智能化評(píng)估?；谠u(píng)估結(jié)果，可以動(dòng)態(tài)調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)，優(yōu)化資源開發(fā)策略，從而提升生產(chǎn)效率和資源開發(fā)的有效性。

42、3、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)量：在實(shí)施過程中，通過將動(dòng)態(tài)修正后的地質(zhì)模型與生產(chǎn)數(shù)據(jù)相結(jié)合，能夠更加精準(zhǔn)地指導(dǎo)生產(chǎn)活動(dòng)，有效優(yōu)化生產(chǎn)過程，減少資源浪費(fèi)，提高資源開發(fā)的效率和產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)更高的經(jīng)濟(jì)效益。

43、4、持續(xù)監(jiān)測(cè)與改進(jìn)機(jī)制：本發(fā)明方法及系統(tǒng)不僅能夠?qū)Ξ?dāng)前的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)修正，還建立了持續(xù)監(jiān)測(cè)與改進(jìn)機(jī)制。通過對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況的持續(xù)跟蹤和評(píng)估，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并調(diào)整潛在問題，確保系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定、高效運(yùn)行。