[发明专利]一种煤矿监测用数据分析方法

说明书

本发明公开了一种煤矿监测用数据分析方法，包括如下步骤：在主井、副井两个区域各建立工作基点形成闭合环，其间在相对稳定处布设若干个分站联系点；在主井、副井两个区域内设置多个功能模块，各功能模块对相应传感器数据进行采集；将采集的数据进行过滤：根据测量对象的特点，将大于前一测量频率的N倍以上的数据过滤；同一个传感器过滤后的数据选定要聚类的类别数目k，选择k个中心点。本发明能够提高信息传输的可靠性和及时性，将系统多分站统一，实现数据的融合，同时，通过数据聚类的处理方法，能够得到更优的数据，提高数据分析的准确度，减少工作人员的工作量。

技术领域

本发明涉及煤矿监测技术领域，尤其涉及一种煤矿监测用数据分析方法。

背景技术

现在煤矿安全监控分为两点,一点是人工监测,另一点是自动监测。首先,人工监测是指由检测人员在特定的时间与特点的地点,对矿井中的危险因素进行检测,得出检测的数据,根据数据显示的结果,加以控制,就像是随身带着瓦斯便携仪,测定矿井内瓦斯的含量。其次,自动检测是指结合瓦斯传感器与通信技术的优势,先由传感器检测空气中瓦斯的浓度,并把结果用传输技术传送到计算机中,由计算机记录各项数据,并进行分析,做出反应。

煤矿安全监控系统的功能包括:对矿井内各项数据进行采集,传输并储存到计算机中,进行处理,把结果打印出来,一旦出现潜在的危险,会及时处理,并采用声光报警的方式,控制危险的发生,其监测内容包括空气中瓦斯、一氧化碳的浓度,矿井内风流动的速度与压力,以及温度变化等。整个系统的运行包括数个设备,比如主机、传感器、控制器等。

然而，煤矿监测存在以下问题：

1、煤矿监测的人员监控、环境监控、产量监控等系统归属不同科室,井下各自系统有各自的布线,同一条线路按不同系统布置多趟电缆，消耗电缆较多，系统多分站不统一；

2、目前井下传感器都采用频率型进行传输,变频器等大功率设备周围，受到干扰,部分频率传输出现异常数据，影响数据结果；

3、由于传感器数量较多，不准确的数据，使得人员需要定时的进行排查，浪费人力。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种煤矿监测用数据分析方法。

本发明提出的一种煤矿监测用数据分析方法，包括如下步骤：

S1在主井、副井两个区域各建立工作基点形成闭合环，其间在相对稳定处布设若干个分站联系点；

S2在主井、副井两个区域内设置多个功能模块，各功能模块对相应传感器数据进行采集；

S3将采集的数据进行过滤：根据测量对象的特点，将大于前一测量频率的N倍以上的数据过滤；

S4同一个传感器过滤后的数据选定要聚类的类别数目k，选择k个中心点；

S5针对每个样本点，找到距离其最近的中心点，距离同一中心点最近的点为一个类，这样完成了一次聚类；

S6判断聚类前后的样本点的类别情况是否相同，如果相同，则算法终止，否则进入步骤S7；

S7针对每个类别中的样本点，计算这些样本点的中心点，当做该类的新的中心点，继续步骤S5；

S8将聚类后的数据传输至对应的主机，主机通过通信电路连接有中心站。

优选的，所述聚类后k均值的代价函数为：

其中μc(i)代表与x(i)最近的聚类中心点，优化目标是要找出使得代价函数最小的c(1),c(2),…,c(m)和μ1,μ2,…,μk。

优选的，所述分站联系点采用ARM处理器，具有以太网接口和RS485、CAN接口以及存储器。