[发明专利]一种矿区安全管理系统

权利要求书

1.一种矿区安全管理系统，其特征在于，包括安全监测子系统、健康监测子系统、事故隐患分析子系统和事故隐患预报子系统，所述安全监测子系统用于对矿区的地质进行监测并发出预警信号，所述健康监测子系统用于监测矿工的健康状况，所述事故隐患分析子系统根据预警信号和矿工的健康状况对事故隐患发生的可能性进行分析，所述事故隐患预报子系统根据事故隐患发生的可能性对事故隐患进行预报。

2.根据权利要求1所述的矿区安全管理系统，其特征在于，所述安全监测子系统包括第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元，所述第一处理单元用于对地质的实时数据进行采集，所述第二处理单元用于对采集的地质数据进行处理，所述第三处理单元用于根据处理后的地质数据发出地质灾害预警信号；所述第一处理单元包括土壤水分传感器、多点位移计、渗压计、超声水位计和雨量传感器，所述土壤水分传感器、多点位移计、渗压计、超声水位计和雨量传感器分别对监测区域的土壤水分、位移、压力、水位和雨量进行采集。

3.根据权利要求2所述的矿区安全管理系统，其特征在于，所述第二处理单元包括缺失数据修复子单元、异常数据修复子单元、去噪子单元和评价子单元，所述缺失数据修复子单元用于对缺失地质数据进行修复，所述异常数据修复子单元用于对异常地质数据进行修复，所述去噪子单元用于对经过缺失数据修复子单元和异常数据修复子单元修复的地质数据进行去噪，所述评价子单元用于对去噪后的地质数据进行评价。

4.根据权利要求3所述的矿区安全管理系统，其特征在于，所述缺失数据修复子单元用于对缺失地质数据进行修复：对于时间间隔不大的缺失地质数据，对其作修复处理，采用下式进行：在式中，BZ_k、BZ_k+j和BZ_k+j+1分别表示k时刻、k+j时刻和k+j+1时刻采集的地质数据，BZ_k+i表示k+i时刻缺失的地质数据，0＜i＜j；所述异常数据修复子单元用于对异常地质数据进行剔除：若k时刻地质数据变化范围在其前后时刻地质数据±30％以外，则认为该地质数据异常，对该异常地质数据进行处理，采用下式进行：在式中，BZ_k表示k时刻异常地质数据的修复数据，BZ_k-1、BZ_k+1、BZ_k-2、BZ_k+2分别表示k-1、k+1、k-2、k+2时刻的地质数据。

5.根据权利要求4所述的矿区安全管理系统，其特征在于，所述评价子单元用于对去噪后的地质数据进行评价：确定评价值：在式中，RL表示评价值，t表示时间变量，f(t)表示t时刻含噪声的地质数据，f′(t)表示t时刻去噪后的地质数据；所述评价值越大，表示去噪子单元的去噪效果越好。

6.根据权利要求5所述的矿区安全管理系统，其特征在于，所述第三处理单元包括一次处理子单元和二次处理子单元，所述一次处理子单元用于确定用于地质灾害预警的指标，所述二次处理子单元用于根据地质灾害预警指标进行地质灾害预警；所述一次处理子单元用于确定用于地质灾害预警的指标：将地质灾害预警的指标确定为土壤水分、位移、压力、水位和雨量；所述二次处理子单元用于根据地质灾害预警指标进行地质灾害预警：对地质灾害预警的指标进行分类处理，将其划分为指标值越大指标越优和指标值越小指标越优的两类指标，对于指标值越大指标越优的指标，进行规范化处理：在式中，GP、GP′分别为指标规范化前后值，GP_max、GP_min分别为指标最大值和最小值，对于指标值越小指标越优的指标，进行规范化处理：在式中，GP、GP′分别为指标规范化前后值，GP_max、GP_min分别为指标最大值和最小值，得到规范化的土壤水分、位移、压力、水位和雨量；对于每个规范化的指标值，设定相应的预警阈值，对于指标值越大指标越优的指标，小于相应的预警阈值时进行预警，对于指标值越小指标越优的指标，大于相应的预警阈值时进行预警。