本發(fā)明涉及煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的瓦斯監(jiān)測數(shù)據(jù)分析領域，具體涉及一種對礦用瓦斯傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)中因瓦斯傳感器標校實驗而產(chǎn)生的偽數(shù)據(jù)的識別方法。

背景技術：

2016年國家安監(jiān)總局在《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術方案》第九條中明確提出，要加強監(jiān)測監(jiān)控數(shù)據(jù)的應用分析，包括偽數(shù)據(jù)標注及異常數(shù)據(jù)分析。

利用瓦斯傳感器監(jiān)測煤礦尤其是礦井下的瓦斯?jié)舛?，是煤礦安全監(jiān)控中的重要一環(huán)。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)控后臺通過定期巡檢的方式，取得位于前端的瓦斯傳感器的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)并在后臺按照設定的方式進行自動處理。為保證煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中瓦斯傳感器的正常工作，需要定期對瓦斯傳感器進行標校，《煤礦安全規(guī)程》及aq1029《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》對礦用瓦斯傳感器的標校周期和流程做了要求，瓦斯傳感器在每次標校時檢測的數(shù)據(jù)，相對于其正常巡檢監(jiān)測數(shù)據(jù)來說實則為偽數(shù)據(jù)，如圖1即為一幅監(jiān)控后臺巡檢得到的瓦斯傳感器監(jiān)測的瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)序列圖，其中即包含有瓦斯傳感器因標校而產(chǎn)生的偽監(jiān)測數(shù)據(jù)，但是標校實驗的數(shù)據(jù)會直接被監(jiān)控系統(tǒng)采集，較為頻繁的標校實驗數(shù)據(jù)成了監(jiān)控系統(tǒng)瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)序列中最常見的“偽數(shù)據(jù)”之一，監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析應用的過程中，為了保證結果的準確性，必須對偽數(shù)據(jù)進行識別和剔除。如果煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控后臺不能有效識別瓦斯傳感器因標校帶來的偽數(shù)據(jù)，容易使監(jiān)控后臺對煤礦瓦斯?jié)舛犬a(chǎn)生誤判。因而，如何從礦用瓦斯傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)中自動有效識別出因瓦斯傳感器標校實驗而產(chǎn)生的偽數(shù)據(jù)，是一個亟待解決的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：針對背景技術中所提問題，提供一種礦用瓦斯傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)中標校實驗偽數(shù)據(jù)的識別方法，該方法在瓦斯傳感器監(jiān)測的濃度數(shù)據(jù)序列基礎上，結合瓦斯傳感器標校流程的特點，能夠在煤礦瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測數(shù)據(jù)序列中自動有效識別出因瓦斯傳感器標校實驗而產(chǎn)生的偽數(shù)據(jù)，提高煤礦安全監(jiān)控自動化水平。

本發(fā)明的技術方案是：本發(fā)明的礦用瓦斯傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)中標校實驗偽數(shù)據(jù)的識別方法，由煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控后臺實施，監(jiān)控后臺定期巡檢前端的瓦斯傳感器，取得巡檢時該瓦斯傳感器的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，并形成該瓦斯傳感器的瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)序列；監(jiān)控后臺采用以下步驟，對該瓦斯傳感器的瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)序列中因標校實驗而產(chǎn)生的偽數(shù)據(jù)進行自動識別：

①采用式（1）判斷相鄰兩次巡檢所得的瓦斯?jié)舛戎甸g的升高值是否大于設定的濃度升高判斷閾值y1，若否，則結束本次識別；若是，則進入步驟②；

c1－c0＞y1（1）

式中，c1為當次瓦斯?jié)舛戎?，c0為與c1相鄰的上一次瓦斯?jié)舛戎担?/p>

②判斷c0是否為瓦斯傳感器斷電故障值或零值，若是，則結束本次識別；若否，則進入步驟③；

③確定c0對應的巡檢第次t0；在t0后的第一內(nèi)置巡檢次數(shù)閾值y2范圍內(nèi)比對搜尋瓦斯?jié)舛戎抵械淖畲笾祄1，并確定在y2范圍內(nèi)瓦斯?jié)舛戎抵械淖畲笾祄1最后一次出現(xiàn)時對應的巡檢第次t1；

④計算瓦斯?jié)舛刃蛄兄形挥谘矙z第次t1之后且在第二內(nèi)置巡檢次數(shù)閾值y3范圍內(nèi)的各次巡檢瓦斯?jié)舛戎档钠骄祄2；并在y3范圍內(nèi)的瓦斯?jié)舛刃蛄兄斜葘λ褜ね咚節(jié)舛戎档谝淮尾淮笥趍2的濃度值c2，并將c2對應的巡檢第次記為t2；

⑤由m1－m2＝m3計算步驟③所得的最大值m1與步驟④所得的平均值m2的差值m3，并將m3與設定的判斷閾值y4進行比較，

若m3＜y4，則判斷t0到t2巡檢第次區(qū)間的瓦斯?jié)舛认盗袨橛行ПO(jiān)測數(shù)據(jù)；

若m3≥y4，同時滿足步驟③確定的巡檢第次t1和步驟④確定的巡檢第次t2間的巡檢次數(shù)大于內(nèi)置的判斷閾值y5，且同時滿足步驟③確定的m1大于判斷閾值y6且小于判斷閾值y7，則判定巡檢第次t0至巡檢第次t2間的瓦斯?jié)舛妊矙z數(shù)據(jù)為因瓦斯傳感器標校實驗而產(chǎn)生的偽數(shù)據(jù)；否則，判定巡檢第次t0至巡檢第次t2間的瓦斯?jié)舛妊矙z數(shù)據(jù)不是因瓦斯傳感器標校實驗而產(chǎn)生的偽數(shù)據(jù)。

進一步的方案是：上述的濃度升高判斷閾值y1取值0.25；第一內(nèi)置巡檢次數(shù)閾值y2取值60；第二內(nèi)置巡檢次數(shù)閾值y3取值120；判斷閾值y4取值0.5；判斷閾值y5取值3；判斷閾值y6取值1.8；判斷閾值y7取值2.2。

本發(fā)明具有積極的效果：本發(fā)明的礦用瓦斯傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)中標校實驗偽數(shù)據(jù)的識別方法，能夠在煤礦瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測數(shù)據(jù)序列中，自動有效識別出因瓦斯傳感器標校實驗而產(chǎn)生的偽數(shù)據(jù)，有效解決了現(xiàn)有技術中監(jiān)控后臺易因瓦斯傳感器標校實驗產(chǎn)生的偽數(shù)據(jù)造成的煤礦瓦斯?jié)舛缺O(jiān)控誤判，提高了煤礦安全監(jiān)控自動化水平。

附圖說明

圖1為煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)控后臺通過巡檢得到的包含有瓦斯傳感器因標校而產(chǎn)生的偽監(jiān)測數(shù)據(jù)的瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)序列片段圖；

圖2為應用例中為說明本發(fā)明的方法所采用的瓦斯?jié)舛刃蛄衅吻€圖；

圖3為采用本發(fā)明的方法對圖2所示瓦斯?jié)舛刃蛄羞M行識別處理后的結果示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

（實施例1）

本實施例的礦用瓦斯傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)中標校實驗偽數(shù)據(jù)的識別方法，由現(xiàn)有的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控后臺實施，監(jiān)控后臺定期巡檢前端的瓦斯傳感器，取得巡檢時該瓦斯傳感器的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，并形成該瓦斯傳感器的瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)序列；監(jiān)控后臺采用以下步驟，對該瓦斯傳感器的瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)序列中因標校實驗而產(chǎn)生的偽數(shù)據(jù)進行自動識別：

①采用式（1）判斷相鄰兩次巡檢所得的瓦斯?jié)舛戎甸g的升高值是否大于設定的濃度升高判斷閾值y1，若否，則結束本次識別；若是，則進入步驟②；

c1－c0＞y1（1）

式中，c1為當次瓦斯?jié)舛戎?，c0為與c1相鄰的上一次瓦斯?jié)舛戎?；本實施例中，濃度升高判斷閾值y1優(yōu)選取值0.25；

②判斷c0是否為瓦斯傳感器斷電故障值或零值，若是，則結束本次識別；若否，則進入步驟③；

③確定c0對應的巡檢第次t0；在t0后的第一內(nèi)置巡檢次數(shù)閾值y2范圍內(nèi)比對搜尋瓦斯?jié)舛戎抵械淖畲笾祄1，并確定在y2范圍內(nèi)瓦斯?jié)舛戎抵械淖畲笾祄1最后一次出現(xiàn)時對應的巡檢第次t1；本實施例中，y2取值優(yōu)選60；

④計算瓦斯?jié)舛刃蛄兄形挥谘矙z第次t1之后且在第二內(nèi)置巡檢次數(shù)閾值y3范圍內(nèi)的各次巡檢瓦斯?jié)舛戎档钠骄祄2；并在y3范圍內(nèi)的瓦斯?jié)舛刃蛄兄斜葘λ褜ね咚節(jié)舛戎档谝淮尾淮笥趍2的濃度值c2，并將c2對應的巡檢第次記為t2；本實施例中，y3優(yōu)選取值120；

⑤由m1－m2＝m3計算得到第三步所得的最大值m1與第四步所得的平均值m2的差值m3，并將m3與設定的判斷閾值y4進行比較，

若m3＜y4，則判斷t0到t2巡檢第次區(qū)間的瓦斯?jié)舛认盗袨橛行ПO(jiān)測數(shù)據(jù)；

若m3≥y4，同時滿足步驟③確定的巡檢第次t1和步驟④確定的巡檢第次t2間的巡檢次數(shù)大于內(nèi)置的判斷閾值y5；且同時滿足步驟③確定的m1大于判斷閾值y6且小于判斷閾值y7，則判定巡檢第次t0至巡檢第次t2間的瓦斯?jié)舛妊矙z數(shù)據(jù)為因瓦斯傳感器標校實驗而產(chǎn)生的偽數(shù)據(jù)；否則，判定巡檢第次t0至巡檢第次t2間的瓦斯?jié)舛妊矙z數(shù)據(jù)為不是因瓦斯傳感器標校實驗而產(chǎn)生的偽數(shù)據(jù)。

本實施例中，判斷閾值y4優(yōu)選取值0.5；判斷閾值y5優(yōu)選取值3；判斷閾值y6優(yōu)選取值1.8；判斷閾值y7優(yōu)選取值2.2。

本實施例中，各步驟中的閾值可依據(jù)國家、行業(yè)相關標準結合煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的實際工況相應確定。

（應用例）

某煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控后臺巡檢得到的由該煤礦某工作面瓦斯傳感器檢測的瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)序列中的60次數(shù)據(jù)如表1所示，由該數(shù)據(jù)序列相應繪制的瓦斯?jié)舛刃蛄性紨?shù)據(jù)片段曲線圖如圖2所示。

監(jiān)控后臺采用本發(fā)明前述實施例的礦用瓦斯傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)中標校實驗偽數(shù)據(jù)的識別方法對巡檢數(shù)據(jù)進行監(jiān)控識別，其內(nèi)置的各閾值取值為：

y1=0.25，y2=60，y3=120，y4=0.5，y5=3，y6=1.8，y7=2.2；

①監(jiān)控后臺監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，第31次巡檢濃度值c31與第30次巡檢濃度值c30的差值也即c31－c30＝0.27，大于0.25（濃度升高判斷閾值y1）；監(jiān)控后臺賦值步驟①中c1=c31，c0=c30；

②監(jiān)控后臺判斷c0（也即c30）既非斷電值也非零值；

③確定c0（也即c30）對應的巡檢第次t0為第30次巡檢，監(jiān)控后臺賦值t0=t30；在第30次巡檢后的60次（第一內(nèi)置巡檢次數(shù)閾值y2）范圍內(nèi)比對搜尋瓦斯?jié)舛戎抵械淖畲笾祄1=c36=2.0，2.0出現(xiàn)的最后一次巡檢第次為第37次，監(jiān)控后臺賦值t1=t37；

④計算瓦斯?jié)舛刃蛄兄形挥诘?7次（t1=t37）巡檢后的120次（第二內(nèi)置巡檢次數(shù)閾值y3）巡檢濃度值的平均值m2=0.31；并在該120次范圍內(nèi)的瓦斯?jié)舛刃蛄兄斜葘λ褜ね咚節(jié)舛戎档谝淮尾淮笥趍2的濃度值c2為c45=0.25<0.31，并將c2（即c45）對應的巡檢第次記為t2=t45；

⑤計算m1－m2＝2.0－0.31＝1.69>0.5（閾值y4）；判斷t1=t37和t2=t45之間的巡檢次數(shù)為7次大于3次（閾值y5）；判斷1.8（閾值y6）＜2.0（m1）＜2.2（閾值y7），

從而判定：第30次巡檢（t0）至第45次（t2）間的瓦斯?jié)舛妊矙z數(shù)據(jù)為因瓦斯傳感器標校實驗而產(chǎn)生的偽數(shù)據(jù)。識別判斷結果示意如表2和圖3。

以上實施例和應用例是對本發(fā)明的具體實施方式的說明，而非對本發(fā)明的限制，有關技術領域的技術人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變換和變化而得到相對應的等同的技術方案，因此所有等同的技術方案均應該歸入本發(fā)明的專利保護范圍。