本发明专利技术公开了一种矿山物联网煤矿瓦斯移动检测数据处理方法，涉及矿山瓦斯移动检测数据处理技术领域。该方法是在每一固定瓦斯检测仪旁安装一个由传感器预处理单元和传感器判定单元构成的无线接入点；无线接入点将固定瓦斯检测仪检测的数据和途经无线接入点周围移动瓦斯检测仪检测的数据简单处理和判定后，通过井下交换机、矿山物联网传输平台、地面交换机上传到地面工作站，地面工作站将移动瓦斯检测仪与固定瓦斯检测仪检测数据分成瓦斯多维数据点和瓦斯检测数据对两类数据，分别采用基于分簇的自适应加权数据融合算法和单传感器多测量周期的可信度融合算法进行全局判定，全局判定结果以广播形式下发到每一个无线接入点，提高检测数据的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿瓦斯移动检测数据处理
，具体是ー种，主要适用于多数据下矿山瓦斯检测数据判别与处理。
技术介绍
煤矿安全监控系统是指对煤矿的瓦斯、风速、一氧化碳、烟雾、温度等环境參数和矿井生产、运输、提升、排水等环节的机电设备工作状态进行检测和控制，用计算机分析处理并取得数据的ー种系统，其中瓦斯检测是煤矿安全检测系统最重要的功能。我国常用的安全检测系统较多，如:KJ2、KJ4、KJ8、KJ10、KJ13、KJ19、KJ38、KJ66、KJ75、KJ80、KJ90、KJ95、KJ2000等。现在的煤矿安全监控系统一般由四部分组成:①检测主站；②检测主机(包括应用软件、计算机及外围设备);③检测分站(包括传输接ロ、传输线、接线盒等);④传感器和执行机构。检测主机可以直接作为检测主站，当使用网络交换机时，检测主机也可以通过交换机连接检测主站。检测主站可将各个检测分站的信息通过交换机送到专用的检测服务器。安全监控系统可以为各级生产指挥者和业务部门提供环境安全參数动态信息，为指挥生产提供及时的现场资料和信息，便于提前采取防范措施。标准“煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范(AQ1029-2007) ”规定了煤矿安全监控系统及检测仪器的装备、设计和安装、传感器设置、使用与维护、系统及联网信息处理、管理制度与技术资料等要求。这种煤矿安全监控系统连接的瓦斯传感器基本都是固定点检测的传感器，如AQ1029-2007要求:甲烷传感器应垂直悬挂，距顶板不得大于300mm，距巷道侧壁(墙壁)不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。随着矿山物联网在煤矿的应用，物联网的开放式应用架构，出现了大量移动瓦斯检测点，如大量智能矿灯的应用，每个工人的矿灯上均带有瓦斯检测传感器，检测数据能通过矿山物联网传输到检测监控中心。例如“一种煤矿井下人员环境的主动式全程安全检测方法”专利号:201110453491，和“网络化智能矿灯安全帽”专利号:200920257151等均在矿灯上安装有瓦斯传感器。显然这种矿灯上的瓦斯传感器是随着矿エ移动的，属于对煤矿井下瓦斯的移动测量。显然，煤矿瓦斯检测正从原来的基本是固定点检测系统，逐步转变为固定点检测加移动点检测，随着智能矿灯的大面积使用，瓦斯移动检测的数据量会远远大于固定点传感器的检测数据量。这就带来这样一系列的问题: ①固定点检测数据与移动点检测数据的关系如何？ ②大量移动传感器如何调校，才能保证检测数据的可靠性？ ③由于移动检测点移动性、环境变化、调校等原因，如何评价移动检测数据的置信度？ 由干“煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范(AQ1029-2007) ”对监控系统中瓦斯传感器的安装、使用、调校进行了严格的规定，如:规定了瓦斯传感器的安装地点和方式；还规定采用载体催化原理的甲烷传感器等，每隔10天必须使用校准气体和空气样，按产品使用说明书的要求调校一次；同时，要求具有甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能，等等。上述这些要求和规定对于移动点来说是不可能实现的，比如:移动点不可能满足瓦斯传感器安装地点的要求；当移动检测传感器要求每隔10天用校准气体调校一次时，数千个移动检测传感器的调校会带来工作量的激增；移动检测点也不可能直接实现断电闭锁；此夕卜，移动点测量是一种流动检测，所检测数据具有时间和地点的变化性，这种时空变化的检测数据也是原来固定的安全监控系统中所没有的等。因此，解决多瓦斯传感器下数据处理及判决方法，是矿山物联网架构下新型测量方式所面临的一个急需解决的课题。
技术实现思路
为了解决矿山物联网形式下瓦斯测量中所遇到的多传感器、多点、多数据关系问题，本专利技术提供一种煤矿瓦斯固定检测数据与移动检测数据的信息处理方法，采用固定点检测为主，移动点检测为辅的数据处理手段；并提出利用邻近固定点数据作为参照，自动进行移动传感器检测数据调校的方法，简化对大量移动瓦斯传感器的调校。本专利技术是以如下技术方案实现的:一种，利用矿山物联网架构，在每一固定瓦斯检测仪旁安装一个由传感器预处理单元和传感器判定单元构成的无线接入点；无线接入点将固定瓦斯检测仪检测的数据和途经无线接入点周围移动瓦斯检测仪检测的数据简单处理和判定后，通过井下交换机、矿山物联网传输平台、地面交换机上传到地面工作站，工作站将所有无线接入点上传的数据进行全局判定，全局判定结果以广播形式下发到每一个无线接入点，无线接入点负责通知附近移动瓦斯检测仪以及与之相连的固定瓦斯检测仪； 全局判断以煤矿固定点瓦斯检测仪检测数据为主导，以移动瓦斯检测仪检测数据为辅助，形成主、辅结合的煤矿瓦斯检测体系，具体如下:将移动瓦斯检测仪与固定瓦斯检测仪检测数据分成瓦斯多维数据点和瓦斯检测数据对两类数据；当数据满足多个移动瓦斯检测仪同时到达某个固定瓦斯检测仪附近，相当于同一时刻、同一地点无线接入点获得瓦斯多次测量值，这些值构成瓦斯的多维数据点，传感器数据处理采用基于分簇的自适应加权数据融合算法；当同一移动瓦斯检测仪在不同时刻到达不同固定瓦斯检测仪附近，这些数据可形成瓦斯检测数据对值，传感器数据处理采用单传感器多测量周期的可信度融合算法；对于每一类数据融合算法，定义移动瓦斯检测仪允许的置信度下限CU,如果实际计算的置信度Ci < Cittil ,则认为第i个移动瓦斯检测仪需要校验。计算移动瓦斯检测仪i的校验偏移量，下发广播消息通过环网和固定无线接入点对移动瓦斯传感器i进行定向校验，标记校验时间并校验次数加I ;当移动瓦斯检测仪在某一校验周期内已被校验后，算法不再对其重复校验。本专利技术的有益效果是:全局判断方法设计采用固定点检测为主、移动点检测为辅的数据处理手段；通过将瓦斯测量数据构成瓦斯多维数据点以及二维瓦斯检测数据对，计算移动瓦斯检测数据的置信度，提高检测数据的可靠性；本专利技术采用的算法可有效判断需校验移动检测节点，通过广播校验信息，利用邻近固定点数据作为参照，自动进行移动传感器检测数据调校的方法，从而大大简化对移动瓦斯传感器的调校问题；通过该方法来将大量煤矿瓦斯移动检测数据有效利用起来，并纳入到煤矿检测监控系统中，进行统一分析与管理，具有广泛的实用性。【附图说明】图1是本专利技术原理不意图。图中:1、固定瓦斯检测仪，2、无线接入点，3、传感器预处理单元，4、传感器判定单元，5、移动瓦斯检测仪，6、井下交换机，7、矿山物联网平台，8、地面交换机，9、地面工作站。【具体实施方式】如图1所示，利用矿山物联网架构， 在每一固定瓦斯检测仪I旁加装一个无线接入点2，无线接入点I与固定瓦斯检测仪2采用短有线方式连接，电源线共用。无线接入点需预先烧入具有简单传感器预处理单元3和传感器判定单元4功能程序。佩戴具有瓦斯检测功能智能矿灯的工人在井下行走时，当其途径固定瓦斯检测仪时，其检测的移动瓦斯监测数据传入与固定瓦斯检测仪相连的无线接入点。无线接入点同时收集固定瓦斯检测仪检测的数据和途经无线接入点的移动瓦斯检测仪 5检测的数据，经简单处理和判定后，通过井下交换机6、矿山物联网传输平台7、地面交换机8上传到地面工作站9，与其他无线接入点上传的数据进行全局判定。每一个无线接入点基于自己的局域探测独立完成同一决策任务，结合局域决策结果的测量向量传送到本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种矿山物联网煤矿瓦斯移动检测数据处理方法，其特征在于：利用矿山物联网架构，在每一固定瓦斯检测仪（1）旁安装一个由传感器预处理单元（3）和传感器判定单元（4）构成的无线接入点（2）；无线接入点（2）将固定瓦斯检测仪（1）检测的数据和途经无线接入点（2）周围移动瓦斯检测仪（5）检测的数据简单处理和判定后，通过井下交换机（6）、矿山物联网传输平台（7）、地面交换机（8）上传到地面工作站（9），工作站将所有无线接入点（2）上传的数据进行全局判定，全局判定结果以广播形式下发到每一个无线接入点（2），无线接入点（2）负责通知附近移动瓦斯检测仪（5）以及与之相连的固定瓦斯检测仪（1）；全局判断以煤矿固定点瓦斯检测仪（1）检测数据为主导，以移动瓦斯检测仪（5）检测数据为辅助，形成主、辅结合的煤矿瓦斯检测体系，具体如下：将移动瓦斯检测仪与固定瓦斯检测仪检测数据分成瓦斯多维数据点和瓦斯检测数据对两类数据；当数据满足多个移动瓦斯检测仪同时到达某个固定瓦斯检测仪附近，相当于同一时刻、同一地点无线接入点获得瓦斯多次测量值，这些值构成瓦斯的多维数据点，传感器数据处理采用基于分簇的自适应加权数据融合算法；当同一移动瓦斯检测仪在不同时刻到达不同固定瓦斯检测仪附近，这些数据可形成瓦斯检测数据对值，传感器数据处理采用单传感器多测量周期的可信度融合算法；对于每一类数据融合算法，定义移动瓦斯检测仪允许的置信度下限????????????????????????????????????????????????，如果实际计算的置信度，则认为第i个移动瓦斯检测仪需要校验，计算移动瓦斯检测仪i的校验偏移量，下发广播消息通过环网和固定无线接入点对移动瓦斯传感器i进行定向校验，标记校验时间并校验次数加1；当移动瓦斯检测仪在某一校验周期内已被校验后，算法不再对其重复校验。743966dest_path_image001.jpg,434710dest_path_image002.jpg...
【技术特征摘要】
1.一种矿山物联网煤矿瓦斯移动检测数据处理方法，其特征在于:利用矿山物联网架构，在每一固定瓦斯检测仪(I)旁安装一个由传感器预处理单元(3)和传感器判定单元(4)构成的无线接入点(2);无线接入点(2)将固定瓦斯检测仪(I)检测的数据和途经无线接入点(2)周围移动瓦斯检测仪(5)检测的数据简单处理和判定后，通过井下交换机(6)、矿山物联网传输平台(7)、地面交换机(8)上传到地面工作站(9)，工作站将所有无线接入点(2)上传的数据进行全局判定，全局判定结果以广播形式下发到每一个无线接入点(2)，无线接入点(2)负责通知附近移动瓦斯检测仪(5)以及与之相连的固定瓦斯检测仪(I)； 全局判断以煤矿固定点瓦斯检测仪(I)检测数据为主导，以移动瓦斯检测仪(5)检测数据为辅助，形成主、辅结合的煤矿瓦斯检测体系，具体如下:将移动瓦斯检测仪与固定瓦斯检测仪检测数据分成瓦斯多维数据点和瓦斯检测数据对两类数据；当数据满足多个移动瓦斯检测仪同时到达某个固定瓦斯检测仪附近，相当于同一时刻、同一地点无线接入点获得瓦斯多次测量值，这些值构成瓦斯的多维数据点，传感器数据处理采用基于分簇的自适应加权数据融合算法；当同一移动瓦斯检测仪在不同时刻到达不同固定瓦斯检测仪附近，这些数据可形成瓦斯检测数据对值，传感器数据处理采用单传感器多测量周期的可信度融合算法； 对于每一类数据融合算法，定义移动瓦斯检测仪允许的置信度下限CU ,如果实际计算的置信度Cfi < Cmitt ,则认为第i个移动瓦斯检测仪需要校验， 计算移动瓦斯检测仪i的校验偏移量，下发广播消息通过环网和固定无线接入点对移动瓦斯传感器i进行定向校验，标记校验时间并校验次数加I ;当移动瓦斯检测仪在某一校验周期内已被校验后，算法不再对其重复校验。2.根据权利要求1所述的矿山物联网煤矿瓦斯移动检测数据处理方法，其特征在于:多个移动瓦斯...
【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，张申，刘卫东，雷雪凤，程婷婷，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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