本發(fā)明涉及礦山管理，尤其涉及一種礦山智能安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、礦山管理是一個(gè)綜合性的概念，指在礦山開采及相關(guān)活動(dòng)中進(jìn)行的綜合管理，其涵蓋了多個(gè)方面，包括?安全管理、?地質(zhì)管理、?質(zhì)量管理以及?現(xiàn)代化管理，旨在確保資源的有效利用、安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展。

2、傳統(tǒng)的礦山智能安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)通常對(duì)礦山內(nèi)部的山體情況、氣體環(huán)境情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)警，忽略了對(duì)礦山中相應(yīng)設(shè)備與人員的監(jiān)控，導(dǎo)致在進(jìn)行監(jiān)測(cè)與預(yù)警時(shí)，其反饋的結(jié)果存在片面性和誤差性，無法全面了解礦山的安全風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而無法及時(shí)得知礦山的異常情況，不能及時(shí)并有效的采取補(bǔ)救措施，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生率升高，因此提出一種礦山智能安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)，以解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了彌補(bǔ)以上不足，本發(fā)明提供了一種礦山智能安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)，旨在改善傳統(tǒng)的礦山智能安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)通常對(duì)礦山內(nèi)部的山體情況、氣體環(huán)境情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)警，忽略了對(duì)礦山中相應(yīng)設(shè)備與人員的監(jiān)控，導(dǎo)致在進(jìn)行監(jiān)測(cè)與預(yù)警時(shí)，其反饋的結(jié)果存在片面性和誤差性，無法全面了解礦山的安全風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而無法及時(shí)得知礦山的異常情況，不能及時(shí)并有效的采取補(bǔ)救措施，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生率升高的問題。

2、第一方面，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案，一種礦山智能安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)，包括：

3、智能采集模塊：用于實(shí)時(shí)監(jiān)控礦山的各處數(shù)據(jù)，并自動(dòng)調(diào)整監(jiān)測(cè)頻率和靈敏度，所述各處數(shù)據(jù)包括環(huán)境、設(shè)備、地質(zhì)情況；

4、安全通訊模塊：用于對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并將其輸送至相應(yīng)模塊，并在緊急情況下與現(xiàn)場(chǎng)保持通訊；

5、數(shù)據(jù)分析模塊：用于存儲(chǔ)智能采集模塊采集的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理與分析，提取特征和信息；

6、預(yù)警警示模塊：用于設(shè)立預(yù)警閾值，根據(jù)智能采集模塊采集的數(shù)據(jù)建立預(yù)測(cè)模型，根據(jù)數(shù)據(jù)分析模塊提取的特征和信息優(yōu)化預(yù)測(cè)模型，并生成相應(yīng)的預(yù)警信息，通知相應(yīng)人員；

7、應(yīng)急處理模塊：用于根據(jù)大數(shù)據(jù)技術(shù)建立預(yù)案庫，并根據(jù)預(yù)測(cè)模型及預(yù)警信息匹配相應(yīng)預(yù)案，進(jìn)行應(yīng)急處理并實(shí)時(shí)反饋；

8、信息管理模塊：用于展示礦山安全情況及設(shè)備狀態(tài)，并對(duì)現(xiàn)有的預(yù)警信息、預(yù)案庫、實(shí)際實(shí)施措施進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。

9、較佳的，所述智能采集模塊包括設(shè)備監(jiān)測(cè)單元、環(huán)境監(jiān)測(cè)單元、地質(zhì)監(jiān)測(cè)單元、自適應(yīng)單元，所述設(shè)備監(jiān)測(cè)單元用于對(duì)礦山的各個(gè)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，所述環(huán)境監(jiān)測(cè)單元用于實(shí)時(shí)監(jiān)控并記錄礦山環(huán)境，所述礦山環(huán)境包括溫度、濕度、氣體濃度、噪聲，所述地質(zhì)監(jiān)測(cè)單元用于監(jiān)測(cè)礦山相應(yīng)區(qū)域的地質(zhì)變化，所述自適應(yīng)單元用于通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析采集到的數(shù)據(jù)，并自動(dòng)調(diào)整監(jiān)測(cè)頻率和靈敏度。

10、較佳的，所述安全通訊模塊包括多模態(tài)通信單元、通訊安全防護(hù)單元、中繼單元，所述多模態(tài)通信單元用于在各種環(huán)境下保持良好的通信質(zhì)量，所述多模態(tài)通信單元包括衛(wèi)星通訊設(shè)備、光纖通訊設(shè)備、無線電通訊設(shè)備、無線局域網(wǎng)通訊設(shè)備、應(yīng)急通訊車、無人機(jī)通訊設(shè)備，所述通訊防護(hù)單元用于保護(hù)通信數(shù)據(jù)的安全性，防止信息泄露或受到黑客攻擊，所述中繼單元用于形成一個(gè)自適應(yīng)的中繼網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化。

11、較佳的，所述數(shù)據(jù)分析模塊包括存儲(chǔ)單元、處理單元、機(jī)器學(xué)習(xí)分析單元，所述存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，所述處理單元用于對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并提取關(guān)鍵信息和特征，所述處理包括去除噪聲數(shù)據(jù)、異常值，所述機(jī)器學(xué)習(xí)分析單元用于根據(jù)歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練預(yù)測(cè)模型，并對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

12、較佳的，所述預(yù)警警示模塊包括閾值設(shè)定單元、模型優(yōu)化單元、警報(bào)生成單元，所述閾值設(shè)定單元用于根據(jù)不同的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目設(shè)定不同的預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)閾值，所述模型優(yōu)化單元用于根據(jù)智能采集模塊采集的數(shù)據(jù)建立預(yù)測(cè)模型，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析模塊提取的特征和信息優(yōu)化預(yù)測(cè)模型，所述預(yù)測(cè)模型包括時(shí)間序列模型、先知模型，所述警報(bào)生成單元用于在相應(yīng)的預(yù)警觸發(fā)時(shí)生成相應(yīng)的警報(bào)，所述警報(bào)包括聲光警報(bào)、手機(jī)通知和電子郵件提醒。

13、較佳的，所述應(yīng)急處理模塊包括預(yù)案庫管理單元、匹配與觸發(fā)單元、實(shí)時(shí)反饋單元，所述預(yù)案庫管理單元用于針對(duì)不同類型的風(fēng)險(xiǎn)和事故，根據(jù)大數(shù)據(jù)技術(shù)建立應(yīng)急預(yù)案，所述匹配與觸發(fā)單元用于根據(jù)預(yù)警信息和預(yù)測(cè)模型，匹配出相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，所述實(shí)時(shí)反饋單元用于記錄應(yīng)急處理過程，并進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋。

14、較佳的，所述信息管理模塊包括展示單元、管理單元、分析單元，所述展示單元用于展示礦山安全情況、設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境指標(biāo)，所述管理單元用于對(duì)已有的預(yù)警信息進(jìn)行分析，評(píng)估預(yù)警效果和準(zhǔn)確性，所述分析單元用于對(duì)實(shí)施的應(yīng)急措施與實(shí)際效果進(jìn)行分析。

15、第二方面，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案，一種礦山智能安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警方法，包括以下步驟：

16、s1、數(shù)據(jù)采集：實(shí)時(shí)監(jiān)控礦山的各處數(shù)據(jù)，并自動(dòng)調(diào)整監(jiān)測(cè)頻率和靈敏度，從而得到原始數(shù)據(jù)，所述各處數(shù)據(jù)包括環(huán)境、設(shè)備、地質(zhì)情況；

17、s2、數(shù)據(jù)處理：對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與保護(hù)，所述處理包括去除噪聲數(shù)據(jù)、異常值，所述保護(hù)為對(duì)處理后的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，從而得到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

18、s3、建立預(yù)警：根據(jù)不同的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目設(shè)定不同的預(yù)警閾值，根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立預(yù)測(cè)模型，并根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史趨勢(shì)，動(dòng)態(tài)調(diào)整預(yù)警閾值，并根據(jù)大數(shù)據(jù)技術(shù)針對(duì)不同類型的風(fēng)險(xiǎn)和事故建立多種應(yīng)急預(yù)案；

19、s4、數(shù)據(jù)分析：通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)發(fā)現(xiàn)不同監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)之間的潛在關(guān)聯(lián)，優(yōu)化預(yù)測(cè)模型，利用時(shí)間序列分析和預(yù)測(cè)算法，通過預(yù)測(cè)模型識(shí)別潛在的風(fēng)險(xiǎn)趨勢(shì)，從而獲得預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)；

20、s5、預(yù)警警示：將預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與預(yù)警閾值匹配生成相應(yīng)的預(yù)警信息，并生成與預(yù)警信息相對(duì)應(yīng)的預(yù)案，及時(shí)通過相應(yīng)人員，并實(shí)時(shí)更新預(yù)警信息；

21、s6、應(yīng)急處理：根據(jù)預(yù)案進(jìn)行應(yīng)急處理，并實(shí)時(shí)反饋，同時(shí)實(shí)時(shí)展示礦山安全情況、設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境指標(biāo)。

22、第三方面，該發(fā)明提供以下技術(shù)方案，一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的一種礦山智能安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警方法。

23、第四方面，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案，一種可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的一種礦山智能安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警方法。

24、本發(fā)明具有如下有益效果：

25、1、本發(fā)明中，通過智能采集模塊提高數(shù)據(jù)采集的靈敏度和準(zhǔn)確性，通過安全通訊模塊提高系統(tǒng)的可靠性和信息傳遞效率,通過數(shù)據(jù)分析模塊提高數(shù)據(jù)處理的效率和準(zhǔn)確性,通過預(yù)警警示模塊提高反應(yīng)能力和處理效率,通過應(yīng)急處理模塊提高應(yīng)急反應(yīng)的及時(shí)性和有效性,通過信息管理模塊便于管理人員對(duì)安全情況進(jìn)行全面評(píng)估和決策,從而能夠全面了解礦山的安全風(fēng)險(xiǎn)，并在異常情況下快速響應(yīng)，有效降低安全事故發(fā)生的可能性，提升礦山運(yùn)營(yíng)的安全性和效率。

26、2、本發(fā)明中，通過設(shè)備監(jiān)測(cè)單元對(duì)礦山的各個(gè)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而監(jiān)測(cè)礦山設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，通過自適應(yīng)單元通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析采集到的數(shù)據(jù)，并自動(dòng)調(diào)整監(jiān)測(cè)頻率和靈敏度，從而適應(yīng)動(dòng)態(tài)變化的礦山環(huán)境，且可以在設(shè)備使用高峰期時(shí)，相應(yīng)增加采集頻率和靈敏度，在低峰期時(shí)相應(yīng)減少采集頻率和靈敏度，從而減少能源損耗。