一种基于联合聚类的煤矿安全评价系统技术方案

本发明专利技术提出一种基于联合聚类的煤矿安全评价系统，该系统包括矿井安全数据输入模块、基于联合聚类的数据分析模块和结果输出模块，其中矿井安全数据输入模块接收用户提交的矿井安全状态数据；基于联合聚类的数据分析模块根据矿井安全状态数据，采用联合聚类方法进行数据分析；结果输出模块显示数据分析的结果，为煤矿企业的安全管理决策提供辅助依据。采用本发明专利技术的煤矿安全评价系统后，可以对煤炭企业所属矿井安全评价的打分结果进行分析，实现煤矿安全评价的全面管理，其评价结果可为煤矿企业的管理决策提供重要的技术依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤矿安全领域。
技术介绍
对矿井的安全状况进行准确、全面评估是煤矿生产过程中非常关键的环节。煤矿矿井的安全状况受多个因素影响，如通风安全监控、瓦斯和粉尘防治、井下爆破安全、矿井防冒顶、矿井防透水等。这些因素之间的关系并不完全独立，可能存在两个因素之间相互影响，如在瓦斯和粉尘防治效果好的矿井井下爆破安全系数可能较高。现有的煤矿安全评价系统大都是单独考虑其中一个或两个因素，不能对煤矿矿井安全进行全面评价；另外，在进行数据分析时，也是将各因素分开考虑，这样就忽略了上述各因素之问的相关性，从而引起重大矿井事故的发生。
技术实现思路
基于上述各因素之间的相关性，本专利技术提出了一个基于联合聚类的煤矿安全评价系统。该系统包括矿井安全数据输入模块、基于联合聚类的数据分析模块和结果输出模块，其中矿井安全数据输入模块接收用户提交的矿井安全状态数据；基于联合聚类的数据分析模块根据矿井安全状态数据，采用联合聚类方法进行数据分析；结果输出模块显示数据分析的结果，为煤矿企业的安全管理决策提供辅助依据。优选地，在基于联合聚类的数据分析模块中，模块采用以下方法进行数据分析:(I)数据准备:将影响因子通风安全监控、运输和提升、瓦斯和粉尘防治、矿井防火、井下爆破安全、矿井防冒顶、矿井防透水`分别记为X1, X2, x3，x4，x5，X6, χ7，η个矿井记为K1JK2J......，ΚΝ，弟 i 个矿井 Ki 表不为向里尺=(xn，x,.2，x,.3，x,.4,x,.5，'6，x,.7)，I < i < n，i 为自然数，Xil>Xi2>Xi3>Xi4>Xi5>Xi6>Xi7分别表示第i个矿井Ki对应的通风安全监控数值、运输和提升数值、瓦斯和粉尘防治数值、矿井防火数值、井下爆破安全数值、矿井防冒顶数值、矿井防透水数值，因此矿井安全状况矩阵为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个基于联合聚类的煤矿安全评价系统，包括矿井安全数据输入模块、基于联合聚类的数据分析模块和结果输出模块，其中矿井安全数据输入模块接收用户提交的矿井安全状态数据；基于联合聚类的数据分析模块根据矿井安全状态数据，采用联合聚类方法进行数据分析；结果输出模块显示数据分析的结果，为煤矿企业的安全管理决策提供辅助依据；其特征在于：在基于联合聚类的数据分析模块中，采用以下方法进行数据分析：(1)数据准备：将影响因子通风安全监控、运输和提升、瓦斯和粉尘防治、矿井防火、井下爆破安全、矿井防冒顶、矿井防透水分别记为X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，n个矿井记为k1，k2，……，kN，第i个矿井ki表示为向量1≤i≤n，i为自然数，xi1、xi2、xi3、xi4、xi5、xi6、xi7分别表示第i个矿井Ki对应的通风安全监控数值、运输和提升数值、瓦斯和粉尘防治数值、矿井防火数值、井下爆破安全数值、矿井防冒顶数值、矿井防透水数值，因此矿井安全状况矩阵为Mn×7=x11x12x13x14x15x16x17x21x22x23x24x25x26x27··&CenterDot;··················xn1xn2xn3xn4xn5xn6xn7;(2)联合聚类：对矩阵Mn×7进行联合聚类，步骤如下：1)矩阵Mn×7行数据初始化：将Mn×7的n行随机划分为P组，形成P个簇，分别记为C1，C2，…，CP，每个簇包含的矿井数目分别记为NC1,NC2,···,NCP,1≤NCu<n,1≤u≤P,和u均为自然数；Cu={K1Cu,K2Cu,···,KNCuCu},表示簇Cu所包含的矿井，且KvCu∈{K1,K2,···Kn},向量K→vCu=(xrvCu1,xrvCu2,xrvCu3,xrvCu4,xrvCu5,xrvCu6,xrvCu7),其中v为自然数，表示矿井在矩阵Mn×7的原始行数，为自然数，2)矩阵Mn×7列数据初始化：将Mn×7的7列随机划分为Q组，形成Q个簇，7列代表影响矿井安全的7个影响因子对应的向量其中j为自然数，1≤j≤7；Q个簇分别记为L1，L2，…，LQ，每个簇包含的矿井安全影响因子数目分别记为NL1,NL2,···,NLQ,1≤NLe<7,1≤e≤Q,和e均为自然数；Le={X1Le,X2Le,···,XNLeLe},其中表示簇Le包含的矿井安全影响因子，且其对应的向量表示为表示矿井安全影响因子在矩阵Mn×7的原始列数，为自然 数，1≤rfLe≤7,1≤f≤NLe.3)数据表示：矩阵Mn×7的行数据和列数据初始化完成后，Mn×7变成一个P行、Q列的矩阵，且K→i=(1NL1Σf=1NL1xirfL1,1NL2Σf=1NL2xirfL2,···,1NLQΣf=1NLQxirfLQ),K→vCu=(1NL1Σf=1NL1xrvCurfL1,1NL2Σf=1NL2xrvCurfL2,···,1NLQΣf=1NLQxrvCurfLQ),簇Cu的质心表示为其对应的向量T→Cu=(1NCuΣa1=1NCu1NL1Σf=1NL1xra1CurfL1,1NCuΣa1=1NCu1NL2Σf=1NL2xra1CurfL2,&Center...

【技术特征摘要】
1.个基于联合聚类的煤矿安全评价系统，包括矿井安全数据输入模块、基于联合聚类的数据分析模块和结果输出模块，其中矿井安全数据输入模块接收用户提交的矿井安全状态数据；基于联合聚类的数据分析模块根据矿井安全状态数据，采用联合聚类方法进行数据分析；结果输出模块显示数据分析的結果，为煤矿企业的安全管理决策提供辅助依据；其特征在于:在基于联合聚类的数据分析模块中，采用以下方法进行数据分析: (1)数据准备:将影响因子通风安全监控、运输和提升、瓦斯和粉尘防治、矿井防火、井下爆破安全、矿井...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永利，贾宗璞，杨立身，雒芬，韩光伟，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：