基于大数据的煤矿安全监测与预警系统优化研究 摘要：本文研究基于大数据的煤矿安全监测与预警系统优化方案，旨在提升煤矿安全管理的精准性和效率。随着 煤矿行业面临日益复杂的安全管理需求，传统的安全监测手段已经无法满足矿井环境中多变的安全挑战。基于大 数据技术的应用，通过多源数据的采集、处理和分析，为煤矿安全管理提供新的解决方案。文章深入探讨煤矿安 全监测技术的现状与发展趋势，分析大数据在煤矿安全监测和事故预警中的实际应用，并提出结合大数据分析与 并提出结合大数据分析与 机器学习优化安全预警系统的方案。通过对多个矿井案例的实证分析，验证该优化方案在预警准确性、响应速度 和事故预测能力方面的显著提升，显著降低误报和漏报率。研究表明，大数据技术的引入使煤矿安全管理从传统 的经验预测转向更加科学、智能的系统化管理，为煤矿生产的安全性和矿工生命安全提供更强有力的保障。 关键词：大数据；煤矿安全；监测系统；预警系统；智能化 1 中图分类号: TD 76 Intelligence 1 引言 传统的煤矿安全监测依赖于人工巡查、单一传感 器监控以及静态的安全管理模式，难以在复杂和动态 的煤矿环境中及时发现潜在的安全隐患。如何借助现 代科技手段提高煤矿安全监测和预警系统的智能化水 平，成为当前煤矿安全领域亟待解决的关键问题。陈 孝慈等提出大数据在煤矿安全领域的应用具备数据多 样性和复杂性的特点，因此需要建立一套完整的大数 据治理体系，通过数据分析技术提高安全管理的精准

为牢牢把握维护社会稳定的主动权，及时发现各类不稳定因 素的苗头，对违法犯罪人员进行有效管控和精确打击， xxx 省 公 “ ” 安厅在推进 大情报 系统建设同时，积极建设情报信息分析研 判 云系统，整合网吧、旅馆、预警、汽油、涉案、涉事、涉警、 暂住、盘查、车辆、打处等信息资源，充分利用案件系统、人员 系统、物品等基本数据为辅助，实现各种智能化的分析模型、多 样化的图表，提高系统数据分析的自动化、智能化，为辅助决策、 关反恐基础排摸流程》、《新疆少数民族人员涉恐可疑活动积分预 警参考依据》、《内地公安机关反恐基础排摸工作表》、《新疆少数 民族人员信息采集系统建库技术规范》,建立以涉疆人员动态管控 第 5 页 为核心，实时预警、流程化管理，全警采集、全警研判、反恐汇 总，量化统计考核等为功能特点的反恐基础信息摸排系统。具体 内容：实现信息采集、调查核实、分析研判、动态管控、积分预 警、统计考核、智能分析、研判交流、系统管理等功能模块，通 重点人的管控措施；省级公安机关管控工作：统筹掌握本省(区、 市)列控涉恐重点人的日常管控情况。 5 、 积分预警，根据《新疆少数民族人员涉恐可疑活动积分预警 参考依据》规定的积分项目：基础信息、涉恐可疑迹象信息、 涉恐可疑行为信息、重点加分信息。按积分规则进行积分预警 设计，并根据积分标准提示相关民警。 6、 业务模式需要 根据《公安部关于在内地公安机关全面执行反恐基础排摸工作

....................94 3.6 煤矿重大危险源预警模型...............................................................................................96 3.6.1 基于 GIS 的煤矿重大危险源隐患识别预警模型研究............................... ...............................366 7.3 煤矿井下危险源识别、预测、预警系统.....................................................................377 7.3.1 水害识别、预测、预警系统................................................... 通防危险源识别、预测、预警系统..................................................................409 7.3.3 顶板危险源识别、预测、预警系统..................................................................437 7.3.4 其他危险源预警..........

实施效果.....................................................................................88 6.3 案例二：洪水预警系统.......................................................................89 6.3.1 项目背景............ 理、模式识别和自主学习能力，能够有效应对水利工程中的复杂问 题。 在水利工程中，DeepSeek 的应用主要体现在以下几个方面： - 实时监测与预警：通过部署传感器网络，DeepSeek 能够实时采 集水文、气象等数据，并结合历史数据进行智能分析，实现对洪 水、干旱等灾害的精准预警。 - 优化水资源调度：DeepSeek 可以 根据多源数据（如降雨量、水库水位、用水需求等）构建动态模 型，优化水资源的分配和调度，确保水资源的合理利用。 水利工程对生态环境的影响，并为生态修复提供科学依据。 为更直观地展示 DeepSeek 在水利工程中的应用效果，以下表 格列举了某水利项目实施 DeepSeek 前后关键指标的对比： 指标 实施前 实施后 预警准确率 75% 92% 水资源利用 率 65% 85% 维护成本 高 降低 30% 生态环境影 响 较大 显著改善 此外，DeepSeek 的应用还可以通过可视化工具（如 mermaid

......................................................................................105 5.2.6 智能预警应用...............................................................................................108  省局 在省局部署综合应用平台和中心，省局综合应用平台实现全省统一的集中 的税务服务管理应用，收集存储全省税务服务大厅的人流程、服务办理、服务 评价等数据，并构建分析统计模型，为应急决策、智能预警等、数据展示应用 提供支撑，有效提升税务服务的管理水平。 2.3 方案总体架构 方案总体划分为三个层级，第一层级为税务服务大厅，主要的采集感知交 互设备部署在该层次，实现图像、音频、人流量、服务情况的数据采集、存储， 造，适应性强， 可有效应用在不同的项目场景。 2.4 方案应用架构 图 2 应用架构图 如上图所示，方案的整体应用架构包括安防管理、行政服务、辅助决策、 绩效考核、数据展示、应急处理、智能预警等应用，通过结合基础的安防系统 与税务服务过程中产生的服务数据，通过建立不同的数据分析应用模型，构建 起先进的、高效的综合应用平台，为提高税务服务管理和服务水平提供有效的 信息化手段，实现向可以要生产力的目标。

.....................................................................................34 3.4 卸料平台超重预警子系统................................................................................................ ....................................................................................36 3.5 门式起重机监测预警子系统................................................................................................ .......................................................................................40 3.6 临边防护预警子系统................................................................................................

3.3.1.4 燃气预警一张图 包括预警数据汇聚、预警总览、预警分布、预警趋势、预警处置、泄 露爆炸 推演。 （1）预警数据汇聚 全方位融合汇聚区内燃气运行监测报警、预警信息、预警处置信 息。 36 （2）预警总览 对汇聚的城市燃气运行监测报警、预警信息、预警处置信息进行分析 和展示。 （3）预警分布 汇总区内预警数量，结合地图，辅助相关管理部门快速了解预警 和位置关联 关系。 关系。 （4）预警趋势 汇总每个月预警数量，对发生预警及预警时间进行关联耦合，动 态生成预警 趋势。 （5）预警处置 跟踪 xx 市各类市政设施、房屋建筑、交通设施、人员密集区域设 备设施预 警处置记录及处置结果。 （6）泄露爆炸推演 以典型扩散模型为理论依据，结合指定点位周边实际边界条件， 分析燃气泄 漏扩散区域范围。 2.3.3.1.5 燃气报警一张图 包括燃气报警信息化展示、燃气报警详情信息展示、

固定 2 岗位全部实现无人值守作业，形成基于综合管控平台的智能一体 化管控；对于中东部矿区等建设基础较薄弱的生产煤矿，重点进 行基础信息系统、机械化+智能化的采掘系统、重大安全隐患的智 能预警系统、智能安全监测系统等建设，实现减人、增安、提效； 对于云贵基地的煤矿，应尽快实施智能化改造，重点进行危险、 繁重岗位机器人替代，提升矿井本质安全水平。新建煤矿应先行 开展煤矿智能化顶层设计，采用先进生产工艺、技术与装备，全 。 液压支架自适应支护系统：工作面液压支架具备远程控制、自动 补液、自动反冲洗、自动喷雾降尘功能，实现自动移架、推溜，鼓励 利用高度检测、姿态感知、上窜下滑控制、工作面直线度调直、压力 超前预警、群组协同控制、自动超前跟机支护、顶板状态实时感知、 煤壁片帮预测、伸缩梁（护帮板）防碰撞、智能供液等技术手段，实 现液压支架的智能控制。放顶煤液压支架采用割煤智能化结合自动放 煤或人工辅助干 采用带式输送机进行主煤流运输的矿井，主煤流系统中带式 输送机应具备单机自动控制、多机协同联动、远程集中控制、煤 量自动平衡、粉尘浓度检测和自动喷雾降尘、运行工况检测及故 障智能预警等功能。鼓励应用基于 AI 煤量智能识别、人员违规作 业智能监测、大块煤/堆煤/异物识别与预警等功能，实现带式输送 机的智能运输。 采用立井箕斗进行煤炭提升的矿井，提升系统具备提升速度、 提升重量等智能监测功能，具备智能装载与卸载功能，且能够与

计划管理功能模块..................................................................................... 17 3.3.4 报警预警功能模块..................................................................................... 18 3.3.5 .................................................................................... 50 3.8.3 能耗报警预警 ............................................................................................ 50 3 设备的管理，需要制定一些直接有效且全面的管理手段； l 报警预警方面，一般情况下的报警只能起到提示的作用（如 SCADA 系统中的报 警，仅仅只是为了让相关人员注意且留存记录），并无法确保后续是否对此进行 了响应。而且报警只是出现问题之后的一种反馈，并无法做到提前预判，所以在 此之上应还加入一些预警的功能。至于报警预警的全流程管理，还需要加入当报 13 警预警产生后的相应应对流程，确保已出现的问题及时解决，有可能发生的问题

9 查现场和资料。不符合要 求或功能的 1 处扣 3 分。 割煤系统 ③ 采煤机具备与支架防碰撞功能。 3 查现场和资料。不符合要 求或功能的 1 处扣 3 分。 ④ 采煤机具备故障诊断与预警功能。 3 查现场和资料。不符合要 求或功能的 1 处扣 1 分。 项目 名称 基本要求 标准 分值 评分方法 得分 支护系统 ① 液压支架采用电液控制系统，具备支架伸/ 缩高度、压力、倾角等支护状态监测功能，跟 查现场和资料。不符合要 求或功能的 1 处扣 2 分。 ③ 综放支架具备自动放煤或人工辅助放煤功 能。 3 查现场和资料。不符合要 求或功能的 1 处扣 3 分。 ④ 具备自动补液、支护状态监测与预警功能。 9 查现场和资料”不符合要 求或功能的 1 处扣 3 分。 运输系统 ① 刮板输送机采用智能变频调速控制，具备煤 量监测功能和机尾链条自动张紧功能，并与采 煤机进行智能联动。 10 査现场和资料。不符合要 求或功能的 1 处扣 3 分。 ④ 具备设备智能故障诊断、预测与预警功能。 3 查现场和资料。不符合要 求或功能的 1 处扣 3 分。 合计：得分+加分= 5.主运输系统 矿井应建设完善的煤炭运输系统，采用带式输送机进行煤炭 运输，运输系统应具备运量、带速、温度、跑偏、撕裂等智能监 测、预警与保护功能，单条带式输送机实现智能无人运输，多条 带式输送机之间应实现智能联动控制，实现煤流输送系统各带式