基于数据分析的矿山安全风险分析预警方法、系统及设备与流程

本技术涉及安全监测与数据处理的领域，尤其是涉及基于数据分析的矿山安全风险分析预警方法、系统及设备。

背景技术：

1、目前，煤炭仍然在使用能源中占据重要地位，这意味着煤炭开采仍然非常重要。

2、随着信息技术的发展，虽然煤炭企业的信息化程度在不断提高，但是在海量数据面前更多还是依靠人工经验去判断，这就导致风险发现具有滞后性，往往问题发现时，已经带来了不可挽回的后果。

技术实现思路

1、为了及时发现矿山安全风险，减少安全隐患，本技术提供基于数据分析的矿山安全风险分析预警方法、系统及设备。

2、第一方面，本技术提供基于数据分析的矿山安全风险分析预警方法，采用如下的技术方案：

3、获取所述矿山的多种安全风险，其中，每种所述安全风险存在多个预警参数；

4、获取所述预警参数的监测数据；

5、根据所述预警参数的监测数据构建所述安全风险的评估矩阵；

6、基于所述评估矩阵的行元素对所述评估矩阵进行第一评估，确定所述评估矩阵的第一异常元素；

7、基于预设标准矩阵对所述评估矩阵进行第二评估，确定所述评估矩阵的第二异常元素；

8、基于所述第一异常元素和所述第二异常元素对所述安全风险进行评估，确定所述安全风险的风险值；

9、根据所有所述安全风险的风险值和预设预警标准，确定是否预警，若预警，则基于所述安全风险的预设预警标准确定预警方式并预警。

10、通过采用上述技术方案，根据安全风险的预警参数的监测数据建立安全风险的评估矩阵，基于评估矩阵的行元素对评估矩阵进行第一评估，确定第一异常元素，基于预设标准矩阵对评估矩阵进行第二评估，确定第二异常元素，根据第一异常元素和第二异常元素，确定安全风险的风险值，并基于预设预警标准，确定是否预警，能够对不同安全风险进行及时反应，减少安全隐患。

11、可选的，所述根据所述预警参数的监测数据构建所述安全风险的评估矩阵，包括：

12、基于同种所述监测数据的监测地点和监测时间，构建同种所述监测数据的多个监测向量，其中，所述监测向量为同一监测地点的监测向量；

13、基于同种所述监测数据的所有所述监测向量构建得到所述安全风险的评估子矩阵；

14、基于所有所述评估子矩阵构建所述评估矩阵。

15、通过采用上述技术方案，根据同种监测数据和监测时间，构建同种监测数据的多个监测向量，基于同种监测数据的所有监测向量构建安全风险的评估子矩阵，根据所有安全风险的评估子矩阵构建评估矩阵，为后续确定安全风险的风险值奠定了基础。

16、可选的，所述基于所述评估矩阵的行元素对所述评估矩阵进行第一评估，确定所述评估矩阵的第一异常元素，包括：

17、对所述评估矩阵的行元素的变化进行分析，确定所述评估矩阵的行元素的变化趋势；

18、对所述变化趋势进行变化速率分析，确定所述变化趋势的异常变化点；

19、获取所述矿山的周期性排查数据，基于所述周期性排查数据确定人为异常变化点；

20、将所述异常变化点中的所述人为异常变化点剔除，确定所述变化趋势的实际异常变化点；

21、基于所述实际异常变化点在所述评估矩阵中的位置，得到所述评估矩阵的第一异常元素。

22、通过采用上述技术方案，根据评估矩阵的行元素的变化趋势进行变化速率分析，确定异常变化点，将异常变化点中的人为异常变化点剔除，确定实际异常变化点，基于实际异常变化点，确定评估矩阵的第一异常元素，可以基于监测数据变化将评估矩阵中的异常元素进行筛选，为后续确定安全风险的风险值奠定基础。

23、可选的，所述基于预设标准矩阵对所述评估矩阵进行第二评估，确定所述评估矩阵的第二异常元素，包括：

24、将所述预设标准矩阵中的元素与所述评估矩阵中的对应元素进行比对，确定所述评估矩阵和所述预设标准矩阵的差异元素；

25、获取所有所述差异元素中的第一差异元素，以及除第一差异元素外的第二差异元素，其中，所述第一差异元素为存在关联的所述差异元素；

26、获取所述第二差异元素的至少一个关联元素；

27、基于所述关联元素的数量、所述关联元素与所述第二差异元素的关联性，确定所述第二差异元素的影响度；

28、若所述影响度小于预设影响度，则将相应的所述第二差异元素归于所述第一差异元素；

29、基于所有所述第一差异元素，确定所述评估矩阵的第二异常元素。

30、可选的，所述基于所述关联元素的数量、所述关联元素与所述第二差异元素的关联性，确定所述第二差异元素的影响度，包括：

31、基于所述关联元素的数量确定所述第二差异元素的影响范围；

32、根据所有所述关联元素与所述第二差异元素的关联性，确定所述关联元素与所述第二差异元素的平均关联性；

33、根据所述影响范围确定所述第二差异元素的影响权重；

34、基于所述影响权重和所述平均关联性，计算得到所述第二差异元素的影响度。

35、通过采用上述技术方案，将预设标准矩阵中的元素与评估矩阵中的对应元素进行比对，确定评估矩阵与预设标准矩阵的差异元素，对差异元素进行分析，确定第一差异元素和第二差异元素，根据第二差异元素的关联元素的数量、关联元素和第二差异元素的关联性，确定第二差异元素的影响度，将影响度小于预设影响度的第二差异元素归于第一差异元素，基于第一差异元素，确定评估矩阵的第二异常元素，可以有效的提取评估矩阵中的异常元素，对第一评估起到补充作用，提高后续确定安全风险的风险值的准确性。

36、可选的，所述基于所述第一异常元素和所述第二异常元素对所述安全风险进行评估，确定所述安全风险的风险值，包括：

37、获取所述第一异常元素和所述第二异常元素的交叉异常元素、无交叉第一异常元素以及无交叉第二异常元素，其中，所述无交叉第一异常元素为所有所述第一异常元素除所述交叉异常元素外的元素，所述无交叉第二异常元素为所有所述第二异常元素除所述交叉异常元素外的元素；

38、对所述交叉异常元素、无交叉第一异常元素以及无交叉第二异常元素分配权重；

39、根据所述交叉异常元素、无交叉第一异常元素、无交叉第二异常元素以及相应权重，确定所述安全风险的风险值。

40、通过采用上述技术方案，对交叉异常元素、无交叉第一异常元素以及无交叉第二异常元素分配权重，并基于对应异常元素，确定安全风险的风险值，为后续判断是否预警奠定基础。

41、可选的，在所述根据所有所述安全风险的风险值和预设预警标准，确定是否预警之前，包括：

42、获取所述矿山的历史安全风险数据，其中，所述历史安全风险数据包括多种历史安全风险、每种所述历史安全风险的发生次数以及每次发生的危害等级；

43、根据所述历史安全风险的发生次数以及每次发生的危害等级，确定所述历史安全风险的综合危害值；

44、基于所述综合危害值，确定所述历史安全风险的风险等级；

45、根据所述风险等级设立所述历史安全风险的所述预设预警标准，其中，不同所述预设预警标准对应不同预警紧急程度。

46、可选的，所述根据所有所述安全风险的风险值和预设预警标准，确定是否预警，若预警，则基于所述安全风险的预设预警标准确定预警方式并预警，包括：

47、根据所述安全风险的风险值和所述预设预警标准，确定是否预警；

48、若预警，根据所述安全风险的风险值触发的预警触发标准，确定相应预警方式。

49、通过采用上述技术方案，根据安全风险的风险值和预设预警标准，判断是否预警，当预警时，根据安全风险的风险值触发的预警触发标准，确定相应预警方式，可以及时发现矿山的安全风险，并选择合适的预警方式预警，从而减少安全隐患。

50、第二方面，本技术提供基于数据分析的矿山安全风险分析预警系统，采用如下的技术方案：

51、基于数据分析的矿山安全风险分析预警系统，包括：

52、安全风险获取模块，获取所述矿山的多种安全风险，其中，每种所述安全风险存在多个预警参数；

53、监测数据获取模块，获取所述预警参数的监测数据；

54、评估矩阵构建模块，根据所述预警参数的监测数据构建所述安全风险的评估矩阵；

55、第一异常元素确定模块，基于所述评估矩阵的行元素对所述评估矩阵进行第一评估，确定所述评估矩阵的第一异常元素；

56、第二异常元素确定模块，基于预设标准矩阵对所述评估矩阵进行第二评估，确定所述评估矩阵的第二异常元素；

57、风险值确定模块，基于所述第一异常元素和所述第二异常元素对所述安全风险进行评估，确定所述安全风险的风险值；

58、预警模块，根据所有所述安全风险的风险值和预设预警标准，确定是否预警，若预警，则基于所述安全风险的预设预警标准确定预警方式并预警。

59、通过采用上述技术方案，根据安全风险的预警参数的监测数据建立安全风险的评估矩阵，基于评估矩阵的行元素对评估矩阵进行第一评估，确定第一异常元素，基于预设标准矩阵对评估矩阵进行第二评估，确定第二异常元素，根据第一异常元素和第二异常元素，确定安全风险的风险值，并基于预设预警标准，确定是否预警，能够对不同安全风险进行及时反应，减少安全隐患。

60、第三方面，本技术提供一种电子设备，采用如下的技术方案：

61、一种电子设备，该电子设备包括：

62、至少一个处理器；

63、存储器；

64、至少一个应用程序，其中至少一个应用程序被存储在存储器中并被配置为由至少一个处理器执行，所述至少一个应用程序配置用于：执行上述任一所述的方法。