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煤矿动力灾害监管大数据集成平台


工作面顶板大面积垮落、巷道急速变形、煤岩体弹性能瞬间释放、高应力下压缩气体高速突出等地质灾害统称为动力冲击型灾害,由于其致灾机理不明晰、预警前兆不明显,灾害发生具有极大的突然性与巨大的破环性等特点,其安全隐患居煤矿各类隐患排查之首。

煤矿为提高对动力灾害的预警水平,强化了对支架压力、支架缩量、煤层应力、微震、地音、钻屑量、锚杆锚索支护力、顶板离层等参量的监测,由于各类数据监测仪表厂家不同、监测量纲不同、数据所在区域地质条件不同及数据表述含义不同,目前很难对具体区域的动力灾害展开组合分析,也达不到对动力灾害进行超前预测与及时预警的监管目标。煤矿企业亟待装配一套煤矿动力灾害监测系统集成平台,对动力灾害多参量监测数据进行实时数据集成、综合展示、综合预警等。

《煤矿动力灾害监管大数据集成平台》以煤矿生产地质资料为基础,在采掘工程平面图上整合现有KJ24KJ649KJ874KJ550KJ551KJ27ARAMISSOS等系统的监测数据,在统一时空框架的GIS平台上进行实时分析、展示和监测。系统提供矿图导入功能,在矿图上叠加钻孔应力、支架阻力、锚杆索应力、围岩移动、巷道形变、超前压力等监测数据,实现基于位置信息的监测数据的多参量综合分析,同时在矿图上叠加实时应力云图、数值报警等图形信息,实现动力冲击型灾害数据的高度整合,达到对动力灾害监测信息的深度融合、海量存储、高效分析与快捷提取的目标。

该平台为后期基于数据驱动的人工智能预警分析提供数据支撑,是目前国内唯一采用大数据分布式快速处理框架、基于真实地理坐标的煤矿灾害监管数据“一张图”整合分析平台。

主要功能

    1)基础数据采集助手

针对煤矿现场动力灾害监测数据类型多样、监测仪表厂商各不同、监测量纲各异等问题,公司在多年现场系统集成工程实施经验的基础上自主研发基础数据采集助手,可以将不同厂商监测系统的数据进行统一采集、清洗及加载。

目前已经实现思科赛德KJ24/KJ649、尤洛卡KJ216/KJ743、安科KJ550/KJ551、天地科技ARAMIS、中天KJ27、天地玛珂电液控等系统监测数据的自动采集,针对钻屑量、巷道形变监测等尚未实现在线监测的观测数据,提供了手动录入功能。同时,公司具有一支经验丰富的数据采集技术团队,可以根据煤矿企业实际情况,将动力灾害监测系统的数据汇总至集成平台。

    2)基于矿图的空间信息集成

在全国WebGis地图的基础上,利用矿图导入功能,叠加煤矿地质/测量矢量图,形成时间和空间统一的大数据一张图集成平台。通过智能识别各类监测设备的位置信息,直观地显示监测数据所在位置,实时在线显示设备编号、工作状态、报警等信息,借助区域轮询切换功能,展示效果更加便捷直观。

    3)监测数据可视化

系统采用最新大数据可视化技术,将煤矿动力灾害监测数据以图文并茂的形式呈现,方便用户检索及理解,便于发现隐藏在数据背后的关键信息。

    4)数据综合展示

采用大数据快速处理框架,实现基于组态思维的装配窗口展示主界面。通过地图预览、区域简报、仪表统计、柱状分析、钻孔云图、设备状态甘特图等窗口小部件,实现主界面显示区展示信息的自由装配。用户通过自定义主界面展示专题模板,添加相应窗口小部件,实现数据的综合展示。系统支持定义多个展示专题模板,通过专题轮训切换功能,实现煤矿动力灾害监管数据的全息展示。

    5)基于多参量的数据分析

平台可实现对各类监测系统数据的整合,结合GIS地理位置和连接关系,利用多参量分析技术,得出区域性的综合预警水平,判断出区域的危险性,给出区域危险评级,实现全矿区、工作面和重点危险区域的多系统综合预警。通过多参量实时分析功能,采用多参预警机制,对误判数据进行过滤,并且增加数据增量与增速分析等算法,从而提高预警功能的准确性。

    6)重点监测区多系统联合分析功能

针对重点监测区域,平台会优先进行监测和分析处理,一旦出现应力预警测点或者微震大能量事件,会第一时间发出警报,并切换到事件附近,通过Gis(地理信息系统)快速定位事件发生地点,同时显示周围的其他应力测点(微震事件,地音观测,应力设备等)并且提供周围信息的查询,以供相关人员了解当前警报的发生地点所处具体位置,为分析危险原因和选择治理措施提供依据。

    7)多参量融合报表

以工作面为单位,结合综采支架压力,顶板离层、应力,微震等数据,生成全参量融合报表,可以根据所选时间段进行数据分析,并且得出分析报表,报表支持下载功能。降低工作人员劳动强度,让工作人员的注意力集中在是否可能发生灾害上,而不是进行大量的重复劳动和计算。

    8)全终端查询

利用全终端技术,系统软件可以同时运行在电脑PC端与移动端,包括Windows,安卓,苹果,电脑、手机、平板使用无障碍。便于实时了解系统当前监测运行情况,方便快捷。

技术优势

²  基于矿图的数据集成:利用WebGis、大数据集成等技术,将思科赛德KJ24/KJ649、尤络卡KJ216/KJ743、安科KJ550/KJ551、天地科技ARAMIS、中天KJ27等不同厂商的数据在统一时空框架的矿图上集成分析展示;

²  大数据快速处理技术:可以将普通服务器处理能力提升至100/秒,满足企业针对矿压监测数据快速处理、即时反馈和流畅展示等方面的需求;

²  云图轮询功能:定制化的数据监测云图轮询功能,可以将多个区域的监测云图信息显示在在一块屏幕上;

²  适用于动力灾害分析的数据可视化:除具备柱状图、压力云图、实时/历史报表等功能之外,借助大数据可视化算法可将柱状图、应力云图直接显示在矿图中;

²  定制个性化报表:专业的现场实施团队通过采用最新大数据可视化技术,定制适用于煤矿实际需求的监测数据集成报表;

²  全终端支持:通过最新的全终端编码技术,软件流畅运行在各种操作系统(如安卓、苹果、Windows),并且系统功能统一,不会出现平台不同,功能不同的情况。


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