[发明专利]一种矿压预测预报方法及其系统

权利要求书

1.一种矿压预测预报方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

获取压力数据和采样时间，计算压力均值及其方差，所述压力均值用于判断矿压周期变化趋势，所述方差用于判断采样数据的离散程度；设置三个关键参数对所述压力数据进行统计，这三个压力数据分别对应正常波动值、预警值和高危值；

根据所述压力均值及其方差得到特征曲线；

将所述特征曲线与历史特征曲线进行聚类分析，得到所述特征曲线与历史特征曲线的欧氏距离；

根据所述欧氏距离判断所述特征曲线与历史周期来压特征曲线的特征是否相近，在判断出相近时，进行周期来压报警；

所述获取压力数据的方式是通过压力传感器采集的数据；

特征曲线是根据压力数据和采样时间，利用一元线性回归分析计算得出的回归函数；

当压力均值的变化参数小于正常波动参数时，是在正常范围内波动；当矿压均值超过正常波动参数时，从数据库中读取其上一次小于正常波动参数至本次小于正常波动参数时间段内的全部均值数据，使用一元线性回归计算出函数y＝ax+b中的a、b值，其中a代表直线斜率，b代表截距，作为正常情况的关键特征参数保存到数据库中；

当压力均值变化大于正常波动参数小于周期来压高危参数时，按照对历史数据的经验分享，此时发生周期来压的概率大，因此从数据库中读取其上一次的压力均值变化大于正常波动参数小于周期来压高危参数至本次的压力均值变化大于正常波动参数小于周期来压高危参数的时间段内的全部均值数据，同样依据前一方法计算出此区间的一元线性回归计算出函数y＝ax+b中的a、b值，其中a代表直线斜率，b代表截距，作为周期来压预警的关键特征参数保存到数据库中；

当后续压力均值超过周期来压高危参数时，代表周期来压真正发生，标注前面记录的周期来压预警曲线参数为“周期来压”，即为历史周期来压特征曲线；

当后续压力均值小于正常波动参数时，代表周期来压未真正发生，标注前面记录的周期来压预警曲线参数为“非周期来压”；

这样根据历史矿压数据，分析计算出若干组特征曲线，包括：正常情况、非周期来压、周期来压三种情况下的特征曲线；

当采样到实时数据时，按照前述方法持续计算其特征曲线斜率与截距，并与数据库中存储的历史特征曲线数据进行聚类分析，分别计算本次特征曲线与历史特征曲线的欧氏距离，当发现实时压力均值变化特征曲线与历史数据库中的周期来压特征曲线中的特征相同或者接近时，进行周期来压报警。

2.一种矿压预测预报系统，其特征在于，该系统包括：

数据采集模块，用于获取压力数据和采样时间，计算压力均值及其方差，所述压力均值用于判断矿压周期变化趋势，所述方差用于判断采样数据的离散程度；设置三个关键参数对所述压力数据进行统计，这三个压力数据分别对应正常波动值、预警值和高危值；

特征曲线模块，用于根据所述压力均值及其方差得到特征曲线；

分析模块，用于将所述特征曲线与历史特征曲线进行聚类分析，得到所述特征曲线与历史特征曲线的欧氏距离；

报警模块，用于根据所述欧氏距离判断所述特征曲线与历史周期来压特征曲线的特征是否相近，在判断出相近时，进行周期来压报警；

当压力均值的变化参数小于正常波动参数时，是在正常范围内波动；当矿压均值超过正常波动参数时，从数据库中读取其上一次小于正常波动参数至本次小于正常波动参数时间段内的全部均值数据，使用一元线性回归计算出函数y＝ax+b中的a、b值，其中a代表直线斜率，b代表截距，作为正常情况的关键特征参数保存到数据库中；

当压力均值变化大于正常波动参数小于周期来压高危参数时，按照对历史数据的经验分享，此时发生周期来压的概率大，因此从数据库中读取其上一次的压力均值变化大于正常波动参数小于周期来压高危参数至本次的压力均值变化大于正常波动参数小于周期来压高危参数的时间段内的全部均值数据，同样依据前一方法计算出此区间的一元线性回归计算出函数y＝ax+b中的a、b值，其中a代表直线斜率，b代表截距，作为周期来压预警的关键特征参数保存到数据库中；

当后续压力均值超过周期来压高危参数时，代表周期来压真正发生，标注前面记录的周期来压预警曲线参数为“周期来压”，即为历史周期来压特征曲线；

当后续压力均值小于正常波动参数时，代表周期来压未真正发生，标注前面记录的周期来压预警曲线参数为“非周期来压”；

这样根据历史矿压数据，分析计算出若干组特征曲线，包括：正常情况、非周期来压、周期来压三种情况下的特征曲线；

当采样到实时数据时，按照前述方法持续计算其特征曲线斜率与截距，并与数据库中存储的历史特征曲线数据进行聚类分析，分别计算本次特征曲线与历史特征曲线的欧氏距离，当发现实时压力均值变化特征曲线与历史数据库中的周期来压特征曲线中的特征相同或者接近时，进行周期来压报警；

数据采集模块获取压力数据的方式是通过压力传感器采集的数据；

所述特征曲线模块是根据压力数据和采样时间，利用一元线性回归分析计算得出的回归函数。