【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据融合处理，具体为一种煤矿安全监测数据融合处理方法及系统。
技术介绍
1、煤矿安全监测数据融合处理方法主要将监测到的数据整合在一起，进行分析和处理，一旦异常情况，该方法将会提前预警，帮助煤矿管理者及时采取措施进行干预，在申请号为202411195382.8专利技术专利中公开了“基于物联网的煤矿安全监测数据融合处理系统及方法，涉及电子数字数据处理
首先对煤矿监测区域进行划分可以提高安全检测的准确性，每个子区域的风险可以被独立评估和控制，使得对局部问题的响应更为及时和有效，然后对煤矿安全监测平台中的各煤矿监测子区域的煤矿安全监测数据进行分析，提高了对安全性的评估准确性，并分析各煤矿监测子区域的设备数据，可以准确识别设备故障或异常，得到各异常煤矿监测子区域的异常结果，并进行预警提示调控，有助于快速响应并处理潜在风险，从而提升增强整体安全保障水平”。
2、上述现有技术解决了无法准确识别监测位点的空间位置和时间维度等问题，但是该系统在运行时，并不没有对监测指标进行筛选，导致冗余数据可能会干扰风险等级的判定，同时没有对所有指标的权重进行较为细致的分析，一旦部分指标数据误差较大，将会直接导致多级指标数据进行偏差，从而影响煤矿顶板风险分析的准确度，并且该系统不能够分析煤矿巷道的变形程度，操作人员也无法采取相应措施进行干预。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种煤矿安全监测数据融合处理方法及系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上
3、s1、筛选顶板有效指标：利用多份顶板事故分析案例构建出若干个基础指标，对所有基础指标进行聚类分析，确定每个基础指标对应的二级指标和一级指标，利用十名专家按照四个维度对各个指标进行评分，根据这些数据构建出初始指标评分矩阵，将初始指标评分矩阵与设定的权重进行结合，得到加权指标评分矩阵后，确定各个指标对应的最大分值和最小分值，根据这些分值标记出无效指标和有效指标；
4、s2、确定特征值：获取多处矿区内各个指标对应的数据后，根据这些数据构建出对应的协方差矩阵，并确定矩阵产生的所有特征值和特征向量，统计每个特征值的所占比例后，将其逐个进行累加，当累加的结果大于第一阈值时，停止操作并输出前一轮参与累加的所有特征值，根据参与累加的特征值个数确定重要指标数目，利用成分评估算法分析出整体指标和有效指标对应的成分值，利用这些数值进一步确定有效指标的个数，并删除无效指标以及对应的数据；
5、s3、输出指标风险等级：对每个指标设置相对系数后，通过指标的相对系数推算出对应的决策矩阵，利用决策矩阵分析出各个指标的主观权重，获取各个指标数据对应的评分值后，确定每个指标对应的关联系数，根据关联系数计算出指标对应的客观权重，确定权重系数后，按照这些数据计算出对应的组合权重，将风险等级划分为四个等级，并对每种风险等级设置相应的特征系数，根据在指定矿区中采集到的基础指标数据和指标的组合权重分析出每个指标对应的特征系数，计算每个指标的特征系数与风险等级中对应特征系数的相似度，根据相似度确定所有指标的风险等级后，将其通过可视化界面进行输出；
6、s4、筛选待生长点：提取煤矿巷道的光条纹图像数据，确定图像数据中对应的目标区域后，将该区域进行灰度二值化操作，根据二值化后的图像数据确定前景点和背景点，以每个前景点作为圆心点在非背景点区域中构建内切圆，并将圆心点存储至关键点集合中，计算集合中的每个像素点与最近背景点之间的距离值，利用该值替换原先的像素值，根据这些数据筛选出待生长点；
7、s5、分析巷道形变：根据待生长点的位置分析出细化后的目标区域，统计区域内所有中心点以及具体位置后，利用坐标转换算法根据每个中心点对应的像素坐标计算出实际坐标，利用三维软件对这些数据进行拼接，得到煤矿巷道对应的仿真三维曲面，提取煤矿巷道初始三维曲面，将初始三维曲面和仿真三维曲面进行切片和比对操作，分析出巷道形变发生点的具体位置以及体积；
8、s6、执行预警提示操作：若煤矿顶板监测中存在风险等级为四级的指标且巷道形变等级为严重形变时，将直接向控制中心进行上报，并利用语音广播发出提示信息，若煤矿顶板监测中风险等级为三级的一级指标数大于一，将直接向控制中心进行上报，若煤矿顶板监测中风险等级为三级的一级指标数小于等于一且巷道形变等级为轻微形变时，利用语音广播进行提示。
9、优选的，所述步骤s1具体包括以下步骤：
10、s101、提取多份顶板事故分析案例，将其传输至数据分析工具中，利用分析工具对案例中的语句进行概念化和范畴化操作后，得出多个顶板相关基础指标，所述数据分析工具具体为nvivo分析软件；
11、s102、对所有基础指标进行聚类分析，确定每个基础指标对应的二级指标，再次对所有二级指标进行聚类分析，确定每个二级指标对应的一级指标，所述一级指标包括人为因素、技术因素、环境因素和管理因素，所述二级指标包括防护概念、安全行为、支护技术、地质构造、煤层特征、顶板稳定和安全排查，所述基础指标包括安全意识、防护能力、风险识别技能、巡查执行情况、空顶作业情况、支护强度、支护方式、支护密度、断层落差、断层倾角、顶板褶皱程度、采空区悬顶面积、煤层深度、煤层倾角、煤层硬度、顶板岩性、顶板完整度、安全检查、作业整改、验收管理、应急救援执行和安全标识。
12、s103、利用十名专家按照相关性、独立性、可操作性和可靠性这四个维度对各个指标进行评分，根据多组评分统计出每个指标在不同维度内的平均值，并构建出初始指标评分矩阵；
13、s104、设置不同维度对应的权重，将初始指标评分矩阵与权重进行结合，得到加权指标评分矩阵后，确定各个指标对应的最大分值和最小分值，利用距离分析算法对这些数据进行计算，得到每个指标与其对应的最大分值和最小分值之间的距离，若该指标与最大分值之间的距离小于等于与最小分值之间的距离时，则将其标记为无效指标，反之则将其标记为有效指标，所述距离分析算法具体为：
14、
15、其中，表示指标i与最大分值之间的距离，si′表示指标i与最小分值之间的距离，tij表示第i个指标对应第j个维度的分值，表示各个指标对应的最大分值，t′j表示各个指标对应的最小分值，i和j表示参数，m表示维度总数。
16、优选的，所述步骤s2具体包括以下步骤：
17、s201、获取多处矿区内各个指标对应的数据后，对这些数据进行标准化处理，根据处理后的数据计算出不同指标间的相关系数，利用相关系数构建出对应的协方差矩阵，并确定矩阵对应的所有特征值和特征向量；
18、s202、将所有特征值相加计算出特征总值，统计每个特征值的所占比例后，将所有特征值按照从大到小的顺序进行排列，对特征值的所占比例逐个进行累加，当累加的结果大于第一阈值时，停止操作并输出前一次比较时参与累加的所有特征值。
【技术保护点】
1.一种煤矿安全监测数据融合处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种煤矿安全监测数据融合处理方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种煤矿安全监测数据融合处理方法，其特征在于：所述步骤S2具体包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种煤矿安全监测数据融合处理方法，其特征在于：所述步骤S2具体还包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种煤矿安全监测数据融合处理方法，其特征在于：所述步骤S3具体包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的一种煤矿安全监测数据融合处理方法，其特征在于：所述步骤S4具体包括以下步骤：
7.根据权利要求1所述的一种煤矿安全监测数据融合处理方法，其特征在于：所述步骤S5具体包括以下步骤：
8.一种煤矿安全监测数据融合处理系统，其特征在于，所述数据融合处理系统适用于权利要求1-7任意一项所述的一种煤矿安全监测数据融合处理方法，包括指标生成单元(1)、有效指标确定单元(2)、风险等级输出单元(3)、待生长点筛选
...【技术特征摘要】
1.一种煤矿安全监测数据融合处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种煤矿安全监测数据融合处理方法，其特征在于：所述步骤s1具体包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种煤矿安全监测数据融合处理方法，其特征在于：所述步骤s2具体包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种煤矿安全监测数据融合处理方法，其特征在于：所述步骤s2具体还包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种煤矿安全监测数据融合处理方法，其特征在于：所述步骤s3具体包括以下...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵尚海，周连春，赵雄，古娜，赵伟，钱波，赵润，熊梅，赵成，李小彬，赵宏，李孝敬，张兆军，
申请(专利权)人：山西朔州平鲁区后安煤炭有限公司，
类型：发明
国别省市：
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