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申请/专利权人：山东光安智能科技有限公司

摘要：本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种基于物联网的煤炭矿井安全监测与预警系统，该系统包括数据采集模块，用于获取煤炭矿井一段历史时段中的所有N维监测数据所组成的历史时序序列；关联分析模块，用于获取历史时序序列中每两个数据点之间的窗口数据关联因子；重要分析模块，用于利用窗口数据关联因子，得到历史时序序列划分之后的多个子序列，获取每个子序列中的每个维度的维度重要程度；阈值设定模块，用于根据子序列中的每个维度的维度重要程度，获取子序列中的每个维度的自适应风险预警阈值；安全预警模块，用于根据每个子序列中的每个维度的自适应风险预警阈值进行煤炭矿井安全监测预警，提高了煤炭矿井实时作业过程中的安全性。

主权项：1.基于物联网的煤炭矿井安全监测与预警系统，其特征在于，所述系统包括：数据采集模块，用于获取煤炭矿井中每个采样时刻的N维监测数据，得到历史时段中的所有N维监测数据所组成的历史时序序列；关联分析模块，用于以所述历史时序序列中的每个数据点为窗口中心，在所述历史时序序列中获取每个数据点所属的时序窗口，根据所述历史时序序列中的各个数据点的时序窗口中的数据差异，分别获取每两个数据点之间的窗口数据关联因子；重要分析模块，用于利用所述每两个数据点之间的窗口数据关联因子，在利用FLOSS算法对所述历史时序序列进行时序分割时的距离度量进行优化，得到所述历史时序序列划分之后的多个子序列，分别获取每个所述子序列中的每个维度的维度重要程度；阈值设定模块，用于针对任一子序列，根据所述子序列中的每个维度的维度重要程度，获取所述子序列中的每个维度对应的阈值优化因子，根据所述子序列中的每个维度对应的阈值优化因子，获取所述子序列中的每个维度的自适应风险预警阈值；安全预警模块，用于实时获取所述煤炭矿井的N维监测时序数据，根据每个所述子序列中的每个维度的自适应风险预警阈值和所述N维监测时序数据，进行煤炭矿井安全监测预警；所述关联分析模块中根据所述历史时序序列中的各个数据点的时序窗口中的数据差异，分别获取每两个数据点之间的窗口数据关联因子，包括：针对所述历史时序序列中的任一两个数据点，取所述两个数据点中的任一数据点为目标数据点，根据所述目标数据点的时序窗口在每个维度下的所有监测数据，分别获取N维中的每两个维度之间的皮尔逊相关系数；根据所述两个数据点分别在任意两个维度下的皮尔逊相关系数，获取皮尔逊相关系数的差值绝对值作为所述两个数据点在所述任意两个维度下的差异特征值；获取所述两个数据点在N维中的每两个维度下的差异特征值，对所有差异特征值进行累加，得到对应的累加值，对所述累加值进行归一化处理得到对应的归一化结果，将常数1和所述归一化结果之间的差值作为所述两个数据点之间的窗口数据关联因子；所述重要分析模块中分别获取每个所述子序列中的每个维度的维度重要程度，包括：针对任一子序列中的任一维度，取所述维度外的任一维度作为目标维度，根据所述子序列中所述维度下的所有监测数据和所述目标维度下的所有监测数据，获取所述维度和所述目标维度之间的皮尔逊相关系数绝对值；对所述维度下的所有监测数据和所述目标维度下的所有监测数据进行动态时间规整，获取每个对齐的两个监测数据之间的连接斜率，得到平均连接斜率，利用激活函数对所述平均连接斜率进行映射，得到对应的映射值；获取所述皮尔逊相关系数绝对值和所述映射值之间的乘积作为所述维度和所述目标维度之间的关联指标，获取所述维度和所有目标维度之间的关联指标，得到关联指标累加值，对所述关联指标累加值进行归一化处理，对应得到的结果作为所述子序列中的所述维度的维度重要程度；所述阈值设定模块中根据所述子序列中的每个维度的维度重要程度，获取所述子序列中的每个维度对应的阈值优化因子，包括：针对所述子序列中的任一维度，对所述子序列进行主成分分析，得到所述维度的主成分贡献率，将所述维度的维度重要程度和主成分贡献率之间的乘积作为所述子序列的所述维度对应的阈值优化因子。

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百度查询： 山东光安智能科技有限公司 基于物联网的煤炭矿井安全监测与预警系统