一种露天煤矿矿坑水监测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种露天煤矿矿坑水监测系统，属于矿坑水处理技术领域，该露天煤矿矿坑水监测系统矿坑水处理监测系统包括多个监测装置以及上位机，上位机通过通信连接多个监测装置，上位机内设置有数据采集模块

【技术实现步骤摘要】
一种露天煤矿矿坑水监测系统


[0001]本专利技术属于矿坑水处理
，具体而言，涉及一种露天煤矿矿坑水监测系统
。

技术介绍

[0002]煤炭是我国的主要能源，在未来相当长的历史时期内，煤炭仍将是我国的主要能源
。
但在煤炭开采和利用的过程中会带来一系列的环境和生态问题
。
其中，矿坑水就是煤炭工业具有行业特点的污染源，具有量大面广的特点
。
矿坑水是煤炭生产过程中排放出的工业废水，直接排放不仅浪费水资源，而且也造成环境污染
。
因此做好水资源处理工作十分必要
。
同样作为矿区来说，管理与利用好水资源，不仅能缓解矿区供水矛盾，还能促进矿区的持续健康发展
。
[0003]露天煤矿污水水质和一般城市污水之间存在明显差别，其特点主要在如下几方面有所体现：水质水量变动幅度相对较大，大多数情况下污染物浓度相对较低，污水的主要污染物控制指标相对固定以及处理难度相对较低
。
一般而言，在露天煤矿的规模不同情况下，其在产生污水水质方面上也本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种露天煤矿矿坑水监测系统，其特征在于，所述矿坑水处理监测系统包括多个监测装置以及上位机，所述上位机通过通信连接所述多个监测装置，所述上位机内设置有数据采集模块
、
数据分析模块以及部署计算模块，所述数据采集模块用于采集所述多个监测装置获取的监测数据，所述数据分析模块用于对获取的监测数据进行分析，得到监测装置对应区域的矿坑水离子浓度，所述部署计算模块，用于计算矿坑中如何部署监测装置，实现全面监测；其中，所述部署计算模块运行时包括以下步骤：
S10
，扫描历史矿坑结构，获得历史矿坑的三维深度矩阵；
S20
，获取历史矿坑数据，所述历史矿坑数据包括历史矿坑直接蒸发分散为多个小水坑时每个水坑的离子浓度，以及所述三维深度矩阵数据；
S30
，对每个水坑的所述离子浓度进行聚类，得到多个聚类中心，所述聚类中心作为历史矿坑部署点；
S40
，利用所述历史矿坑部署点数据以及所述历史三维深度矩阵数据训练神经网络模型，作为历史矿坑部署点模型；
S50
，将当前的矿坑按照表面划分为网格，通过所述历史矿坑部署点模型计算当前矿坑的部署点；
S60
，设置距离阈值，距离所述当前矿坑的部署点在阈值范围之内的网格，不再部署监测装置；
S70
，利用所述监测装置计算所述当前矿坑的部署点的离子浓度以及导电性，对当前矿坑水处理过程中的蒸发环节，进行蒸发度监控；其中，所述监测装置电源填充有吸水树脂，所述吸水树脂可反复释水
、
吸水，与外界矿坑水进行交换
。2.
根据权利要求1所述的一种露天煤矿矿坑水监测系统，其特征在于，所述对每个水坑的所述离子浓度进行聚类，得到多个聚类中心，所述聚类中心作为历史矿坑部署点的过程中，具体步骤为：收集历史矿坑的每个水坑的离子浓度数据，构建历史矿坑的离子浓度数据集；对所述历史矿坑的离子浓度数据集进行预处理，所述预处理包括数据清洗
、
归一化，初始化每个数据为一个单独的聚类簇；使用余弦相似度计算所述单独的聚类簇之间的距离；根据得到的距离，选择距离最小的聚类簇进行合并，形成一个新的聚类簇；对于形成的所述新的聚类簇根据所述新的聚类簇内的样本特征计算聚类中心
。3.
根据权利要求2所述的一种露天煤矿矿坑水监测系统，其特征在于，所述利用所述历史矿坑部署点以及所述历史矿坑的三维深度矩阵训练神经网络模型，所述历史矿坑部署点模型的建立，具体步骤为：获取所述历史矿坑部署点的三维坐标信息，收集并整理历史矿坑的三维深度矩阵数据；将所述历史矿坑部署点数据以及所述历史三维深度矩阵数据进行数据预处理和标准化；利用卷积神经网络，构建所述历史矿坑部署点模型，所述卷积神经网络包括输入层和
输出层，训练的输入为所述历史三维深度矩阵数据，训练的输出为所述历史矿坑部署点数据；使用随机梯度下降来优化卷积神经网络模型的权重和偏置；将所述历史矿坑部署点数据以及所述历史三维深度矩阵数据划分为训练集和测试集，使用训练集对卷积神经网络模型进行训练，使用测试集评估训练好的所述历史矿坑部署点模型的性能；使用训练好的所述历史矿坑部署点模型对历史矿坑的三维深度矩阵和新的部署点进行预测
。4.
根据权利要求3所述的一种露天煤矿矿坑水监测系统，其特征在于，所述根据所述历史矿坑部署点模型计算当前矿坑的部署点，具体步骤为：通过三维扫描当前矿坑结构，获得当前矿坑的三维深度矩阵；将当前矿坑按照表面划分为网格；利用所述历史矿坑部署点模型计算当前矿坑的部署点；设定一个阈值，距离所述当前矿坑的部署点在阈值范围之内的网格，不再部署所述监测装置，距离当前矿坑的部署点在阈值范围之内的网格，标志位设置
1,
距离当前矿坑的部署...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋景辉，侯娇龙，王然，毛永祥，何以剑，肖国强，吴建圻，张传伟，刘籽钰，
申请(专利权)人：昆明煤炭设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：