【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及涌水系統(tǒng)監(jiān)控，特別涉及基于函數(shù)擬合和數(shù)學積分的煤礦累計涌水量計算方法。
技術(shù)介紹
1、在煤礦運營和地下工程中，通過流量瞬時速度準確得估算地下水涌入（涌水）量對于確保工程的可持續(xù)性和安全性至關(guān)重要。煤礦涌水量的累計計算涉及復(fù)雜的水文地質(zhì)過程，包括地下水流動、滲透和收斂，這些過程受多種因素的影響。
2、目前的實現(xiàn)方案主要依賴于傳統(tǒng)統(tǒng)計方法，如線性回歸，以進行涌水累計計算。這些方法僅考慮了線性關(guān)系，忽略了可能存在的非線性效應(yīng)。這些方法存在一定得局限性和缺點，限制了計算的準確性和計算效率。局限性和缺點列舉如下：
3、1.線性模型限制：傳統(tǒng)方法通常基于線性模型，無法充分考慮非線性水文過程的影響，因此在復(fù)雜水文情況下的準確性受到限制。
4、2.數(shù)據(jù)處理繁瑣：傳統(tǒng)方法通常需要大量手動數(shù)據(jù)處理和分析，這是一項耗時且容易出錯的工作，限制了計算的效率。
5、3.模型假設(shè)：傳統(tǒng)方法的模型往往建立在一些簡化的假設(shè)基礎(chǔ)上，如線性關(guān)系或恒定參數(shù)，這些假設(shè)可能與實際情況不符，導致估算誤差。
6、4.不適用于多因素情況：當多個因素同時影響涌水過程時，傳統(tǒng)方法難以處理多因素的相互作用，導致估算不準確。
7、5.缺乏實時性：傳統(tǒng)方法通常無法實現(xiàn)對實時數(shù)據(jù)的處理和分析，限制了對煤礦涌水情況的及時監(jiān)測和應(yīng)對能力。
8、6.有限的適應(yīng)性：傳統(tǒng)方法的模型和算法往往不夠靈活，無法適應(yīng)不同地下水文條件和不同規(guī)模的礦井。
9、現(xiàn)在亟需一種提高煤礦涌水量計算精確性的方法。
10、因此，本專利技術(shù)提供了基于函數(shù)擬合和數(shù)學積分的煤礦累計涌水量計算方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)基于函數(shù)擬合和數(shù)學積分的煤礦累計涌水量計算方法，提高煤礦涌水量計算的精確性，改進煤礦涌水累積計算模型，實現(xiàn)了高效的數(shù)據(jù)分析和處理方法。
2、本專利技術(shù)提供了基于函數(shù)擬合和數(shù)學積分的煤礦累計涌水量計算方法，包括：
3、基于函數(shù)擬合和數(shù)學積分的煤礦累計涌水量計算方法，其特征在于，包括：
4、步驟1：分別對每一流量傳感器所采集的瞬時流量數(shù)據(jù)進行實時數(shù)據(jù)擬合，得到涌水系統(tǒng)的瞬時涌水量；
5、步驟2：分別對每一所述瞬時涌水量進行數(shù)值積分，構(gòu)建所述涌水系統(tǒng)的實時涌水信息；
6、步驟3：根據(jù)所述實時涌水信息對所述涌水系統(tǒng)的累計涌水量進行數(shù)據(jù)校準，根據(jù)校準結(jié)果更新所述涌水系統(tǒng)的實時累計涌水量；
7、步驟4：根據(jù)所述實時累計涌水量建立涌水報告圖表，并進行顯示。
8、在一種可實施的方式中，
9、還包括：
10、根據(jù)所述涌水系統(tǒng)的規(guī)格建立若干個傳感器分布方案；
11、根據(jù)用戶選取的待執(zhí)行傳感器分布方案為所述涌水系統(tǒng)設(shè)置相應(yīng)的流量傳感器；
12、所述流量傳感器用于采集所述涌水系統(tǒng)的瞬時流量數(shù)據(jù)。
13、在一種可實施的方式中，
14、所述步驟1，包括：
15、步驟11：分別對每一所述流量傳感器采集的瞬時流量數(shù)據(jù)進行平滑化處理，得到對應(yīng)的平滑瞬時流量數(shù)據(jù)；
16、步驟12：分別獲取每一所述流量傳感器的歷史流量數(shù)據(jù)，結(jié)合對應(yīng)流量傳感器的平滑瞬時流量數(shù)據(jù)構(gòu)建所述瞬時流量數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)增長趨勢，以及確定每一所述平滑瞬時流量數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)增長周期；
17、步驟13：根據(jù)所述歷史流量數(shù)據(jù)建立對應(yīng)流量傳感器的數(shù)據(jù)增長估定范圍，根據(jù)所述數(shù)據(jù)增長估定范圍構(gòu)建對應(yīng)流量傳感器的多項式擬合模型；
18、步驟14：將每一所述平滑瞬時流量數(shù)據(jù)與對應(yīng)的多項式擬合模型進行實時數(shù)據(jù)擬合，得到所述平滑瞬時流量數(shù)據(jù)與對應(yīng)的數(shù)據(jù)增長估定范圍之間的最小差異量，根據(jù)所述最小差異量確定所述涌水系統(tǒng)的自蒸發(fā)參數(shù)，根據(jù)所述自蒸發(fā)參數(shù)修正每一所述瞬時流量數(shù)據(jù)，得到所述涌水系統(tǒng)的瞬時涌水量。
19、在一種可實施的方式中，
20、所述步驟14，包括：
21、步驟141：將每一所述平滑瞬時流量數(shù)據(jù)與對應(yīng)的多項式擬合模型進行實時數(shù)據(jù)擬合，得到所述平滑瞬時流量數(shù)據(jù)與對應(yīng)的數(shù)據(jù)增長估定范圍之間的最小差異量；
22、步驟142：將數(shù)值不為0的最小差異量標記在預(yù)設(shè)數(shù)軸內(nèi)生成差異量分布軸，根據(jù)所述差異量分布軸的呈現(xiàn)特征確定所述涌水系統(tǒng)的自蒸發(fā)量范圍；
23、步驟143：分別對所述最小差異量進行兩兩迭代相加，根據(jù)每一迭代相加結(jié)果生成對應(yīng)的待確定自蒸發(fā)量，并獲取所有在所述自蒸發(fā)量范圍內(nèi)的合法待確定自蒸發(fā)量；
24、步驟144：根據(jù)每一所述合法待確定自蒸發(fā)量和所述涌水系統(tǒng)的前一預(yù)設(shè)時間段涌水量建立所述涌水系統(tǒng)在不同溫度下對應(yīng)的自蒸發(fā)參數(shù)，基于當前時刻對應(yīng)的目標自蒸發(fā)參數(shù)修正每一所述瞬時流量數(shù)據(jù)，得到所述涌水系統(tǒng)的瞬時涌水量。
25、在一種可實施的方式中，
26、所述步驟2，包括：
27、步驟21：分別獲取每一所述瞬時流量數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)屬性，根據(jù)所述數(shù)據(jù)屬性將對應(yīng)的瞬時涌水量分為一類瞬時涌水量和二類瞬時涌水量；
28、步驟22：利用梯形法則對所述一類瞬時涌水量進行數(shù)據(jù)積分，以及利用辛普森法則對所述二類瞬時涌水量進行數(shù)據(jù)積分；
29、步驟23：獲取每一所述瞬時涌水量對應(yīng)的積分結(jié)果，根據(jù)所述積分結(jié)果得到每一流量傳感器范圍對應(yīng)的區(qū)域涌水信息；
30、步驟24：根據(jù)所述涌水系統(tǒng)中的流量傳感器分布情況和所述區(qū)域涌水信息建立所述涌水系統(tǒng)的涌水信息分布圖，根據(jù)所述涌水信息分布圖確定所述涌水系統(tǒng)的實時涌水信息。
31、在一種可實施的方式中，
32、所述步驟11，包括：
33、步驟111：分別獲取每一所述瞬時流量數(shù)據(jù)對應(yīng)的上四分位數(shù)和下四分位數(shù)得到每一所述瞬時流量數(shù)據(jù)對應(yīng)的若干個分位數(shù)據(jù)段；
34、步驟112：篩選包含空缺數(shù)據(jù)的異常分位數(shù)據(jù)段，當所述異常分位數(shù)據(jù)段屬于上分位數(shù)據(jù)段時，調(diào)取對應(yīng)的上數(shù)據(jù)補償庫，根據(jù)所述異常分位數(shù)據(jù)段對應(yīng)的上分位段序號在所上數(shù)據(jù)補償庫中選取若干個可補償數(shù)據(jù)；
35、步驟113：當所述異常分位數(shù)據(jù)段屬于下分位數(shù)據(jù)段時，調(diào)取對應(yīng)的下數(shù)據(jù)補償庫，根據(jù)所述異常分位數(shù)據(jù)段對應(yīng)的下分位段序號在所下數(shù)據(jù)補償庫中選取若干個可補償數(shù)據(jù)；
36、步驟114：獲取所述空缺數(shù)據(jù)在所述異常分位數(shù)據(jù)段中的第一相鄰數(shù)據(jù)和第二相鄰數(shù)據(jù)，根據(jù)所述第一相鄰數(shù)據(jù)和第二相鄰數(shù)據(jù)之間的數(shù)據(jù)斜率分別將每一所述可補償數(shù)據(jù)映射到所述數(shù)據(jù)斜率中；
37、步驟115：獲取每一所述可補償數(shù)據(jù)對所述數(shù)據(jù)斜率的影響程度，獲取影響程度最小的目標可補償數(shù)據(jù)，利用所述目標可補償數(shù)據(jù)對所述異常分位數(shù)據(jù)段進行數(shù)據(jù)補償，完成第一平滑處理。
38、在一種可實施的方式中，
39、還包括：
40、步驟116：在所述瞬時流量數(shù)據(jù)完成第一平滑處理后，獲取每一所述分位數(shù)據(jù)段中包含的上端最高數(shù)據(jù)值和本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.基于函數(shù)擬合和數(shù)學積分的煤礦累計涌水量計算方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的基于函數(shù)擬合和數(shù)學積分的煤礦累計涌水量計算方法，其特征在于，還包括：
3.如權(quán)利要求1所述的基于函數(shù)擬合和數(shù)學積分的煤礦累計涌水量計算方法，其特征在于，所述步驟1，包括：
4.如權(quán)利要求3所述的基于函數(shù)擬合和數(shù)學積分的煤礦累計涌水量計算方法，其特征在于，所述步驟14，包括：
5.如權(quán)利要求1所述的基于函數(shù)擬合和數(shù)學積分的煤礦累計涌水量計算方法，其特征在于，所述步驟2，包括：
6.如權(quán)利要求3所述的基于函數(shù)擬合和數(shù)學積分的煤礦累計涌水量計算方法，其特征在于，所述步驟11，還包括：
7.如權(quán)利要求6所述的基于函數(shù)擬合和數(shù)學積分的煤礦累計涌水量計算方法，其特征在于，包括：
8.如權(quán)利要求1所述的基于函數(shù)擬合和數(shù)學積分的煤礦累計涌水量計算方法，其特征在于，所述步驟3，包括：
9.如權(quán)利要求1所述的基于函數(shù)擬合和數(shù)學積分的煤礦累計涌水量計算方法，其特征在于，所述步驟4，包括：
10.如權(quán)利要
...【技術(shù)特征摘要】
1.基于函數(shù)擬合和數(shù)學積分的煤礦累計涌水量計算方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的基于函數(shù)擬合和數(shù)學積分的煤礦累計涌水量計算方法，其特征在于，還包括：
3.如權(quán)利要求1所述的基于函數(shù)擬合和數(shù)學積分的煤礦累計涌水量計算方法，其特征在于，所述步驟1，包括：
4.如權(quán)利要求3所述的基于函數(shù)擬合和數(shù)學積分的煤礦累計涌水量計算方法，其特征在于，所述步驟14，包括：
5.如權(quán)利要求1所述的基于函數(shù)擬合和數(shù)學積分的煤礦累計涌水量計算方法，其特征在于，所述步驟2，包括：
6....
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李萬良，李宇，謝陳，劉義思，
申請(專利權(quán))人：北京聯(lián)創(chuàng)高科信息技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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