|
一、應用場景 沖擊地壓發(fā)生將導致人員傷亡、停產(chǎn)整頓，對礦山開采作業(yè)的安全進行影響極大。為了預測預防沖擊地壓危害，礦區(qū)搭建了各種沖擊地壓監(jiān)測系統(tǒng)（微震監(jiān)測系統(tǒng)、應力監(jiān)測系統(tǒng)、鉆屑監(jiān)測系統(tǒng)和液壓支柱監(jiān)測系統(tǒng)）。各監(jiān)測系統(tǒng)對礦山生產(chǎn)中引發(fā)的安全危害都起到了預測預防的作用，但都未能預測預防所有的安全危害。礦上需要一套能夠全面分析安全危害狀況的系統(tǒng)，指導生產(chǎn)的安全、順利進行。沖擊地壓綜合預警平臺正是這樣的一套系統(tǒng)。本系統(tǒng)集成了微震、應力、鉆屑、液壓支柱等常規(guī)的用于沖擊地壓危害監(jiān)測的監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)于一體。通過對多種監(jiān)測數(shù)據(jù)的聯(lián)合分析，對監(jiān)測區(qū)域的危害狀況做出合理的預測預警。保障生產(chǎn)的安全進行。 二、現(xiàn)狀分析 公司與中國科技大學地球物理學院團隊合作，聯(lián)合開發(fā)了一套沖擊地壓防治的預警機制，建立了一套有效的算法模型。通過將該算法模型與人工智能有機的結合，達到了對監(jiān)測數(shù)據(jù)智能綜合分析、對安全危害智能預測的目標。使沖擊地壓預警技術邁入了智能時代。 2.1、技術方案 a) 監(jiān)測數(shù)據(jù)自動采集功能 
圖3-1 多數(shù)據(jù)采集器 數(shù)據(jù)采集器采集子系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過TCP協(xié)議將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳到綜合預警平臺，完成數(shù)據(jù)的自動采集。 b) 子系統(tǒng)數(shù)據(jù)標準化功能 
圖3-2 標準化整體配置界面 
圖3-3 預警平臺服務器設置界面 
圖3-4 數(shù)據(jù)采集參數(shù)設置界面 配置預警平臺服務器參數(shù)、子系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的類別、監(jiān)測數(shù)據(jù)位置偏移、監(jiān)測數(shù)據(jù)時間偏移和數(shù)據(jù)庫相關信息。通過位置偏移和時間偏移可以將多監(jiān)測數(shù)據(jù)不同坐標空間和時區(qū)統(tǒng)一到相同的坐標空間和時區(qū)。 c)  采集數(shù)據(jù)回顯功能 
圖3-5 采集數(shù)據(jù)回顯界面 子系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時采集信息的回顯。監(jiān)測子系統(tǒng)切換區(qū)域，實現(xiàn)數(shù)據(jù)回顯子系統(tǒng)切換；數(shù)據(jù)回顯區(qū)域，將實時上傳的子系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)信息（系統(tǒng)編碼、位置和時間等信息）以文本的形式在界面顯示，方便用戶查看、追蹤。 d) 監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合展示功能 
圖3-6 主窗口界面 監(jiān)測數(shù)據(jù)分種類、分危害程度，以不同形狀和顏色的方式展示在三維場景中。結合三維場景中巷道模型，可以更直觀的掌控危害區(qū)域及危害程度，有利于更快速的做好防護措施。 e) 區(qū)域監(jiān)測預警功能  圖3-7 區(qū)域危害指示界面 根據(jù)區(qū)域不同的地質(zhì)狀況及開采情況，制定不同的監(jiān)測指標，對各區(qū)域進行實時監(jiān)測預警。 f) 三維場景展示和操作功能 
圖3-8 三維場景點選 本平臺集成三維引擎（OSG庫），實現(xiàn)了加載DXF礦山模型、Surpac礦山模型和各種監(jiān)測數(shù)據(jù)，立體展示更形象。 三維場景提供了旋轉、平移、縮放、改變旋轉中心點、俯視投影、側視投影、正視投影和點選功能。雙擊點選查看監(jiān)測數(shù)據(jù)詳細信息（位置、能量、危害程度等），可以全方位查看監(jiān)測數(shù)據(jù)及其附近區(qū)域的安全狀況。 g) 區(qū)域危害云圖展示功能 
圖3-9 微震能量危害云圖 將區(qū)域危害狀況，云圖的形式展示出來，更直觀的反應高危害區(qū)域。 h) 自動報表功能 
圖3-10 報表生產(chǎn)界面 報表自動生成和一鍵導出的功能，方便對礦區(qū)生產(chǎn)安全狀況數(shù)據(jù)的備份和管理。 i) 實時預警功能 
圖3-11 微信預警信息 本平臺擁有軟件界面預警提示，聲光預警和微信預警的功能。微信預警將預警信息分種類、分級別推送給授權用戶。 j) 基于機器學習的智能預警功能 
圖3-12 智能分析危害指數(shù) 本平臺在自建算法模型的基礎上，通過大量監(jiān)測數(shù)據(jù)的訓練，得到了一套卷積神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)。該神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)能夠對區(qū)域安全狀況進行實時危害預警分析。該神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)還具備自學習的功能，通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)和危害狀況的自學習，不斷的調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)部的權重參數(shù)，從而達到可靠的危害預警的目的。 2.2、平臺系統(tǒng)搭建 k) 安裝液晶拼接屏。 l) 安裝沖擊地壓綜合預警平臺系統(tǒng)軟件。 m) 安裝數(shù)據(jù)采集上傳工具。 n) 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。 o) 系統(tǒng)培訓 系統(tǒng)安裝完畢后,公司派遣專業(yè)技術人員方進行系統(tǒng)軟件使用、設備操作、檢修和維護的培訓。 
培訓內(nèi)容信息表
|
