本发明涉及煤矿安全监测，特别是一种煤矿安全监测方法及系统。
背景技术：
1、本发明提出了一种先进的煤矿安全监测方法，通过利用瓦斯传感器采集煤矿运行的历史数据，计算变异系数并构建预警模型，实现对煤矿安全状态的精准监测和预警，这一技术手段不仅提升了煤矿安全管理的科学性和有效性，还在一定程度上引领了矿山安全监测技术的发展潮流，通过构建精细化和智能化的预警模型，本发明为社会提供了更加可靠的煤矿安全保障，促进了煤矿行业的安全生产和可持续发展，为社会的和谐稳定和经济发展做出了积极贡献。
2、现有的煤矿安全监测技术在准确性和实时性方面存在显著缺陷，主要表现在传统的监测手段对瓦斯浓度变化的响应不够敏感，导致预警滞后，无法及时采取措施避免事故发生，此外，现有技术普遍缺乏对历史数据的深度分析，无法有效利用过去的监测数据来预测未来的安全隐患，针对这些问题，本发明通过引入变异系数和变异平均线的计算，以及构建预警模型，显著提升了对瓦斯浓度变化的监测精度和预警能力，从而有效解决了现有技术的不足。
技术实现思路
1、鉴于现有的煤矿安全监测方法及系统中存在的问题，提出了本发明。
2、因此，本发明针对现有技术缺乏对历史数据的深度分析，无法有效利用过去的监测数据来预测未来的安全隐患问题，本发明通过引入变异系数和变异平均线的计算，以及构建预警模型，显著提升了对瓦斯浓度变化的监测精度和预警能力，从而有效解决了现有技术的不足。
3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
4、第一方面，本发明实施例提供了一种煤矿安全监测方法，其包括，利用瓦斯传感器采集煤矿运行的历史数据，计算历史数据获取变异系数，构建预警模型；
5、基于获取的变异系数计算变异平均线，对变异平均线进行分析，生成预警线，将所述预警线与所述变异系数进行对比；
6、确定预警关注对象，计算预警关注对象的数据均值，统计数据均值的平均值，完成煤矿监测。
7、作为本发明所述煤矿安全监测方法的一种优选方案，其中：所述计算历史数据获取变异系数包括布置瓦斯传感器的探头，计算探头瓦斯数值的平均值和标准差，得到探头的变异系数；
8、所述平均值的具体计算公式为：
9、
10、其中，n表示提取变异系数的最高值，xi表示第i个探头瓦斯数值，表示各探头瓦斯数值平均值；
11、所述标准差的具体计算公式为：
12、
13、其中，n表示提取变异系数的最高值，xi表示第i个探头瓦斯数值，表示各探头瓦斯数值平均值，s表示标准差；
14、所述变异系数的具体计算公式为：
15、
16、其中，s表示标准差，表示各探头瓦斯数值平均值，τi表示第i个变异系数。
17、作为本发明所述煤矿安全监测方法的一种优选方案，其中：所述构建预警模型包括计算排名前n个变异系数的平均值，获取变异平均线，具体计算公式为：
18、
19、其中，表示排名前n个变异系数的变异平均线，表示第i个探头瓦斯数值的平均值；
20、若每一天的历史数据大于排名前n个变异系数的变异平均线的次数时，并对次数进行降序排列，找出排名前n的数据，计算出现次数，并计算出现次数平均值，将此平均值作为判断依据；
21、若排名前五出现的次数分别是a、a、b、b和c时，则取平均值
22、作为本发明所述煤矿安全监测方法的一种优选方案，其中：所述生成预警线包括计算变异系数的平均值，根据计算结果引入指示函数判断大于变异平均线的次数；
23、所述计算变异系数的平均值的具体计算公式为：
24、
25、其中，f表示变异系数的平均值，n表示选取的变异系数的数量，j表示变异系数的索引范围，c表示变异系数；
26、所述判断大于变异平均线的次数包括根据判断结果计算每天历史数据中满足条件的历史数据个数，引入指示函数i(·)进行判断，具体步骤如下：
27、当第i个历史数据点di大于所述变异系数的平均值时，则指示函数i(di＞f)的值为1；
28、当第i个历史数据点di小于或等于所述变异系数的平均值时，则指示函数i(di>f)的值为0。
29、作为本发明所述煤矿安全监测方法的一种优选方案，其中：所述生成预警线还包括基于指示函数i(·)的判断结果进行标记，并计算大于变异系数的平均值总个数，生成预警线；
30、将满足条件的数据点标记为1，不满足条件的数据点标记为0；
31、所述平均值总个数的具体计算公式为：
32、
33、其中，di表示历史数据的第i个历史数据点，f表示变异系数的平均值，i(di>f)表示指示函数，c'表示平均值总个数。
34、作为本发明所述煤矿安全监测方法的一种优选方案，其中：将所述预警线与所述变异系数进行对比包括计算每天历史数据中大于平均值总个数的次数，将所得到的大于平均值总个数的次数进行排序，计算得到大于平均值总个数的次数的预警线，具体计算公式为：
35、
36、其中，n表示提取变异系数的最高值，j表示第j个被选中的变异系数次数，此时，若j＝1，则表示从第1个到第n个变异系数次数的总和，c′j表示被选中的变异系数次数的平均值总个数，m表示预警线。
37、作为本发明所述煤矿安全监测方法的一种优选方案，其中：所述确定预警关注对象包括根据次日的历史数据dnext，当次日的历史数据满足(di＞f)时，计算得到次日的历史数据dnext均值，具体计算公式为：
38、
39、其中，z表示次日数据集中满足di>f的数据点的个数，nnext表示次日数据集中数据点的总数；
40、若z>m时，则标记为预警关注对象；若z≤m时，则不标记预警关注对象，此时进行数据跟踪，监测未被标记的历史数据；
41、所述统计数据均值的平均值包括整理未被标记的历史数据，计算平均值，重新评估是否需要重新计算变异系数和预警线，完成煤矿监测。
42、第二方面，本发明实施例提供了一种煤矿安全监测系统，其包括：构建模块，其利用瓦斯传感器采集煤矿运行的历史数据，计算历史数据获取变异系数，构建预警模型；
43、分析模块，其基于获取的变异系数计算变异平均线，对变异平均线进行分析，生成预警线，将所述预警线与所述变异系数进行对比；
44、监测模块，其确定预警关注对象，计算预警关注对象的数据均值，统计数据均值的平均值，完成煤矿监测。
45、第三方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的煤矿安全监测方法的任一步骤。
46、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中：所述计算机程序被处理器执行时实现上述的煤矿安全监测方法的任一步骤。
47、本发明有益效果为：本发明通过构建基于变异系数和变异平均线的预警模型，实现了对煤矿瓦斯浓度变化的精准监测和及时预警，显著提高了煤矿安全管理的科学性和有效性，通过计算每日数据的大于变异平均线的次数，并利用指示函数对次日数据进行实时评估，本发明能够快速识别潜在的安全隐患并发出预警，从而减少事故发生的概率。本发明通过系统化的分析和监测流程，增强了数据利用率，提供了更全面的煤矿安全监控方案，最终保障了煤矿作业的安全性和连续性，为矿工安全及煤矿企业的可持续发展提供了强有力的技术支持。
1.一种煤矿安全监测方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的煤矿安全监测方法，其特征在于：所述计算历史数据获取变异系数包括布置瓦斯传感器的探头，计算探头瓦斯数值的平均值和标准差，得到探头的变异系数；
3.如权利要求2所述的煤矿安全监测方法，其特征在于：所述构建预警模型包括计算排名前n个变异系数的平均值，获取变异平均线，具体计算公式为：
4.如权利要求3所述的煤矿安全监测方法，其特征在于：所述生成预警线包括计算变异系数的平均值，根据计算结果引入指示函数判断大于变异平均线的次数；
5.如权利要求4所述的煤矿安全监测方法，其特征在于：所述生成预警线还包括基于指示函数i(·)的判断结果进行标记，并计算大于变异系数的平均值总个数，生成预警线；
6.如权利要求5所述的煤矿安全监测方法，其特征在于：将所述预警线与所述变异系数进行对比包括计算每天历史数据中大于平均值总个数的次数，将所得到的大于平均值总个数的次数进行排序，计算得到大于平均值总个数的次数的预警线，具体计算公式为：
7.如权利要求6所述的煤矿安全监测方法，其特征在于：所述确定预警关注对象包括根据次日的历史数据dnext，当次日的历史数据满足(di>f)时，计算得到次日的历史数据dnext均值，具体计算公式为：
8.一种煤矿安全监测系统，基于权利要求1～7任一所述的煤矿安全监测方法，其特征在于：包括，
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～7任一所述的煤矿安全监测方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～7任一所述的煤矿安全监测方法的步骤。
