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一、應(yīng)用場景 沖擊地壓發(fā)生將導(dǎo)致人員傷亡、停產(chǎn)整頓，對礦山開采作業(yè)的安全進(jìn)行影響極大。為了預(yù)測預(yù)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(yīng)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(yù)測預(yù)防的作用，但都未能預(yù)測預(yù)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(dǎo)生產(chǎn)的安全、順利進(jìn)行。沖擊地壓綜合預(yù)警平臺正是這樣的一套系統(tǒng)。本系統(tǒng)集成了微震、應(yīng)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(yù)測預(yù)警。保障生產(chǎn)的安全進(jìn)行。 二、現(xiàn)狀分析 公司與中國科技大學(xué)地球物理學(xué)院團(tuán)隊(duì)合作，聯(lián)合開發(fā)了一套沖擊地壓防治的預(yù)警機(jī)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(jī)的結(jié)合，達(dá)到了對監(jiān)測數(shù)據(jù)智能綜合分析、對安全危害智能預(yù)測的目標(biāo)。使沖擊地壓預(yù)警技術(shù)邁入了智能時代。 2.1、技術(shù)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(yù)警平臺，完成數(shù)據(jù)的自動采集。 b) 子系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化功能 
圖3-2 標(biāo)準(zhǔn)化整體配置界面 
圖3-3 預(yù)警平臺服務(wù)器設(shè)置界面 
圖3-4 數(shù)據(jù)采集參數(shù)設(shè)置界面 配置預(yù)警平臺服務(wù)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(guān)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(biāo)空間和時區(qū)統(tǒng)一到相同的坐標(biāo)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(shí)時采集信息的回顯。監(jiān)測子系統(tǒng)切換區(qū)域，實(shí)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(shí)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(jié)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(hù)措施。 e) 區(qū)域監(jiān)測預(yù)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(biāo)，對各區(qū)域進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測預(yù)警。 f) 三維場景展示和操作功能 
圖3-8 三維場景點(diǎn)選 本平臺集成三維引擎（OSG庫），實(shí)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(zhuǎn)、平移、縮放、改變旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)、俯視投影、側(cè)視投影、正視投影和點(diǎn)選功能。雙擊點(diǎn)選查看監(jiān)測數(shù)據(jù)詳細(xì)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(yīng)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(dǎo)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(shí)時預(yù)警功能 
圖3-11 微信預(yù)警信息 本平臺擁有軟件界面預(yù)警提示，聲光預(yù)警和微信預(yù)警的功能。微信預(yù)警將預(yù)警信息分種類、分級別推送給授權(quán)用戶。 j) 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的智能預(yù)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(chǔ)上，通過大量監(jiān)測數(shù)據(jù)的訓(xùn)練，得到了一套卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠?qū)^(qū)域安全狀況進(jìn)行實(shí)時危害預(yù)警分析。該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還具備自學(xué)習(xí)的功能，通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)和危害狀況的自學(xué)習(xí)，不斷的調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)部的權(quán)重參數(shù)，從而達(dá)到可靠的危害預(yù)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(yù)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(xùn) 系統(tǒng)安裝完畢后,公司派遣專業(yè)技術(shù)人員方進(jìn)行系統(tǒng)軟件使用、設(shè)備操作、檢修和維護(hù)的培訓(xùn)。 
培訓(xùn)內(nèi)容信息表
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