本发明属于矿山风险监测分析，涉及到一种基于物联网的矿山风险监测数据采集分析方法及系统。
背景技术：
1、矿山作业因其复杂的地质条件、高强度的开采活动以及潜在的安全与环境风险，一直是安全管理与环境保护的重点领域。随着信息技术的发展，矿山风险监测数据采集与分析成为提升矿山安全管理水平、预防灾害事故、保护生态环境的关键手段。
2、目前现有的技术手段在矿山风险监测方面存在以下不足之处：1、现有技术在分析矿山风险时，对通风网络的优化调整往往较为粗放，不能针对性地解决局部通风不良问题，影响了通风效率和空气质量控制的精准度。且往往在事故发生后才进行通风装置运行调整，属于事后应对，而非事前预防，增加了安全隐患和经济损失。
3、2、由于矿体地质条件在施工过程中会发生动态变化，预先采集的数据可能很快变得不再准确，导致基于这些数据做出的决策失效。现有的监测体系在处理这些实时变化性数据方面显得力不从心，难以及时更新风险评估和采取相应措施。
4、3、现有技术缺少一个系统的方法来整合矿体不稳定变化数据规律与工程应用数据调控，使得在实际操作中难以做到快速响应和灵活调整，影响了矿山的安全与效率。
技术实现思路
1、鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种基于物联网的矿山风险监测数据采集分析方法及系统。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：本发明提供一种基于物联网的矿山风险监测数据采集分析方法，该方法包括：tep1、数据采集：在矿山施工壁体结构施工前期采集其构造特征，构建通风装置的巷道布局图，从中提取各通流巷道布局路径，编号为1,2,...j...,c，采集矿山施工壁体结构的各矿体数据、各地质数据以及各风境数据，各矿体数据包括各壁沿轮廓凹凸点位置及其体积占比、各岩石裂纹位置及其开度、壁体沉降幅度,各地质数据包括含水量特征、地下水流动速率，各风境数据包括风能密度和内积尘量。
3、tep2、环境数据分析：提取矿山施工的各工期阶段，分析矿山施工壁体结构在各工期阶段的内部气体构成胁迫性指标ψr，r为工期阶段的编号，r＝1,2,...,a。
4、tep3、矿体地质数据分析：基于矿山施工壁体结构的结构数据，结构数据包括各矿体数据和各地质数据，分析矿山施工壁体结构中各通流巷道布局路径在各工期阶段的主导约束参量和辅助约束参量。
5、tep4、多尺度数据融合：融合主导约束参量和辅助约束参量，确定矿山施工壁体结构的数据不确定性级别，并确定矿体不确定性数据的变化规律。
6、tep5、风险预测与数据调控：分析各通流巷道布局路径对应结构数据与其内部气体构成胁迫性的关联系数，据此调控矿山施工后续工期的应用数据。
7、本发明另一方面提供的一种基于物联网的矿山风险监测数据采集分析系统，包括：数据采集模块：用于在矿山施工壁体结构施工前期采集其构造特征，构建通风装置的巷道布局图，从中提取各通流巷道布局路径，编号为1,2,...j...,c，采集矿山施工壁体结构的各矿体数据、各地质数据以及各风境数据。
8、环境数据分析模块：用于提取矿山施工的各工期阶段，分析矿山施工壁体结构在各工期阶段的内部气体构成胁迫性指标ψr，r为工期阶段的编号，r＝1,2,...,a。
9、矿体地质数据分析模块：用于基于矿山施工壁体结构的结构数据，结构数据包括各矿体数据和各地质数据，分析矿山施工壁体结构中各通流巷道布局路径在各工期阶段的主导约束参量和辅助约束参量。
10、多尺度数据融合模块：用于融合主导约束参量和辅助约束参量，确定矿山施工壁体结构的数据不确定性级别，并确定矿体不确定性数据的变化规律。
11、风险预测与数据调控模块：用于分析各通流巷道布局路径对应结构数据与其内部气体构成胁迫性的关联系数，据此调控矿山施工后续工期的应用数据。
12、相较于现有技术，本发明的有益效果如下：本发明通过对各通流巷道布局路径在各工期阶段的气体通流阻滞率进行分析，来确定矿山结构内部的空气环境安全情况，并定位出具体异常区域，有助于针对性地调整通风网络设计，可以增加通风设施或改变通风流向，提高通风效率，确保巷道内空气质量符合安全标准。同时，基于矿山施工壁体结构对应矿体地质数据与其内部气体构成胁迫性的关联，对后续工程中通风装置的动力运行数据进行提前预测调控，能显著提升作业环境的安全性，减少由气体构成的胁迫性所带来的风险。
13、此外，本发明通过监测矿山施工壁体结构的矿体数据和地质数据，分析矿山施工壁体结构的数据不确定性级别，当数据波动幅度过大时，表面数据不确定性级别超过预期，及时警报可以促使立即采取措施，避免安全事故的发生。
14、同时，本发明通过分析矿体不确定性数据的变化规律，来识别矿山施工壁体结构对应矿体地质数据与其内部气体构成胁迫性的关联性强弱程度，据此来调控后续工程应用数据，建立系统性工程风险预警框架，使工程能够灵活应对不同应用的特定需求，提升整体项目的稳定性和成功率，进而提高管理效率和应对速度。
1.一种基于物联网的矿山风险监测数据采集分析方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的矿山风险监测数据采集分析方法，其特征在于，所述分析矿山施工壁体结构在各工期阶段的内部气体构成胁迫性指标，内容包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的矿山风险监测数据采集分析方法，其特征在于，所述分析矿山施工壁体结构中各通流巷道布局路径在各工期阶段的主导约束参量，流程如下：
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的矿山风险监测数据采集分析方法，其特征在于，所述辅助约束参量的分析流程如下：
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的矿山风险监测数据采集分析方法，其特征在于，所述确定矿山施工壁体结构的数据不确定性级别，具体内容为：
6.根据权利要求3所述的一种基于物联网的矿山风险监测数据采集分析方法及系统，其特征在于，所述确定矿体不确定性数据的变化规律，具体为：通过建模软件将矿山施工壁体结构在各工期阶段的三维模型进行动态融合，统计矿山施工壁体结构中各通流巷道布局路径在各工期阶段的缺陷点信息，缺陷点信息包括各壁沿轮廓凹凸点位置及其体积占比、各岩石裂纹位置及其开度，并将矿山施工壁体结构中各通流巷道布局路径在各工期阶段的缺陷点信息导入建模软件，导出矿山施工壁体结构中壁沿轮廓凹凸点体积集中区域、岩石裂纹开度集中区域。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的矿山风险监测数据采集分析方法，其特征在于，所述分析各通流巷道布局路径对应结构数据与其内部气体构成胁迫性的关联系数，具体为：
8.根据权利要求2所述的一种基于物联网的矿山风险监测数据采集分析方法，其特征在于，所述调控矿山施工后续工期的应用数据，内容包括：获取矿山施工壁体结构施工对应矿体地质数据与内部气体构成胁迫性的综合关联系数i′；
9.根据权利要求8所述的一种基于物联网的矿山风险监测数据采集分析方法，其特征在于，所述调控矿山施工后续工期的应用数据，内容还包括：当i′＜i0时，提取矿山施工壁体结构的数据不确定性级别，确定后续工期矿体地质的采集数据对应采集精度。
10.一种基于物联网的矿山风险监测数据采集分析系统，其特征在于，包括如下步骤：数据采集模块：用于在矿山施工壁体结构施工前期采集其构造特征，构建通风装置的巷道布局图，从中提取各通流巷道布局路径，编号为1,2,...j...,c，采集矿山施工壁体结构的各矿体数据、各地质数据以及各风境数据；
