[发明专利]一种瓦斯监控数据无序填补方法

说明书

本发明涉及一种瓦斯监控数据无序填补方法，属于煤矿安全技术领域，包括步骤：S1：获取煤矿井下工作面瓦斯监测传感器k个缺失数据分钟数；S2：获取缺失数据之前的n个连续分钟样本均值数据；S3：计算n个连续分钟均值数据中的最大值与最小值；根据最大值与最小值等距离散化n段连续的分钟均值数据；S4：计算各离散区间各数值的数据个数之和所占百分比；S5：取各离散区间平均值或者中位数为离散区间特征值；S6：按各离散区间数据个数之和所占百分比为离散区间特征值所占百分比；S7：离散区间特征值所占百分比乘以，则补充为缺失数据分钟数；根据上述数据，填补缺失监控数据。本发明对缺失监控数据有效弥补，为实现超前预警奠定基础。

技术领域

本发明属于煤矿安全技术领域，涉及一种瓦斯监控数据无序填补方法。

背景技术

煤矿瓦斯监控数据是煤矿大数据分析、安全监管技术的基础，然而监控数据受到井下生产、通风、机电、人工等因素的严重干扰，导致大量数据不准确或者缺失，真实数据的缺失也自然导致了监管不力、安全风险剧增。因此研究监控数据的填补方法非常重要，然而由于井下瓦斯涌出数据存在一定的周期性与规律性，利用缺失数据前一段时间的监控数据自身的特点与规律，对监控数据进行有效的填补是非常有必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于以井下作业班次利用缺失数据前一段时间监控数据的统计特点与规律，总体按大小顺序对监控数据进行填补，从而可以有效的分析监控数据的超限趋势与概率，为安全监管、安全预警奠定基础，提供一种瓦斯监控数据缺失后的填补方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种瓦斯监控数据无序填补方法，包括以下步骤：

S1：获取煤矿井下工作面瓦斯监测传感器k个缺失数据分钟数；

S2：获取缺失数据之前的n个连续分钟样本均值数据；

S3：计算n个连续分钟均值数据中的最大值与最小值；根据最大值与最小值等距离散化n段连续的分钟均值数据d；

S4：计算各离散区间各数值的数据个数之和所占百分比；

S5：取各离散区间平均值或者中位数为离散区间特征值；

S6：按照各离散区间数据个数之和所占百分比记为离散区间特征值所占百分比；

S7：离散区间特征值所占百分比乘以k，则补充为缺失数据分钟数；根据上述数据，填补缺失监控数据。

进一步，步骤S1中，获取煤矿井下工作面瓦斯监测传感器k个缺失数据分钟数及其时间t₁，t₂，……，t_k，需填补k个缺失数据。

进一步，步骤S2中，n＝N·k，N∈{5,6,…,10}。

进一步，步骤S3中，n段连续的分钟均值数据d：

式中：s为等距离散区间修正系统，取值为1-5之间。

进一步，步骤S4中，各离散区间各数值的数据个数之和所占百分比：

式中v_i表示n个连续分钟样本均值数据落入区间[X_i,X_i+d)内的个数；

f_i表示n个连续分钟样本均值数据落入区间[X_i,X_i+d)内频率。

进一步，步骤S5中各离散区间平均值或者中位数为离散区间特征值：