多元孕灾数字孪生智能感知辨识预警系统及方法与流程

1.本发明涉及金属矿生产技术领域，具体为一种多元孕灾数字孪生智能感知辨识预警系统及方法。


背景技术：

2.随着我国经济的发展，对金属矿资源需求的提高，金属矿开采的数量大幅增加，冲击地压是金属矿中最严重的动力灾害之一，其造成的破坏和损失巨大，随着开采的深度增加、开采范围增大、开采强度提高，全国各地矿井的冲击地压发生次数也在逐渐增多、日趋严重，然而，面对冲击地压，多参量联合预警监测体系仍未建立、管控运维数字化水平低等问题仍制约着金属矿开采。将数字孪生技术与金属矿生产建设结合，开展基于数字孪生的开采巷道模型仿真，有助于用户更好的掌握煤层开采情况，快速准确的处理冲击地压问题。
3.根据中国授权发明cn 103244186 a中提出了基于煤与瓦斯突出孕育发展过程的辨识与跟踪预警系统，具有采用实时指标、现场观感指标、实测和基础指标相结合的预警指标体系，能更全面反映煤与瓦斯突出机理、早期孕育阶段及演化过程中的动态趋势，进而实现煤与瓦斯突出早期准确辨识与预警的优点，但是该系统及方法没有结合巷道内部的温度和湿度进行检测预警，因此巷道内的温度过好或者内部湿度过高，很容易影响到巷道内部整体的支撑，从而提高了开采时的危险性，故而提出了一种多元孕灾数字孪生智能感知辨识预警系统及方法来解决上述中提出的问题。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种多元孕灾数字孪生智能感知辨识预警系统及方法，具备了能够有效的对温度和湿度进行检测等优点，解决了现有多元孕灾数字孪生智能感知辨识预警系统及方法在使用时，不能对温度和湿度进行检测的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述能够有效的对温度和湿度进行检测目的，本发明提供如下技术方案：多元孕灾数字孪生智能感知辨识预警系统及方法，包括物理实体信息收集模块，所述物理实体信息收集模块的输出端与信息导入模块的输入端电连接，所述信息导入模块的输出端与虚拟场景生成模块的输入端电连接，所述虚拟场景生成模块的输出端与智能控制模块的输入端电连接，所述智能控制模块的输入端与温度感觉模块的输出端电连接，所述智能控制模块的输入端与监控模块的输出端电连接，所述智能控制模块的输入端与温度感应模块的输出端电连接，所述智能控制模块与数据储存模块双向电连接，所述智能控制模块与故障分析模块双向电连接，所述智能控制模块与风控评估模块双向电连接，所述故障分析模块的输出端与数据传输模块的输入端电连接，所述风控评估模块的输出端与数据传输模块的输入端电连接，所述数据传输模块的输出端与预警模块的输入端电连接。
8.优选的，所述温度感觉模块和湿度感觉模块，对巷道进行温度和湿度进行检测。
9.优选的，所述预警模块控制报警器和报警灯进行运作，所述智能控制模块能够控制系统中的所有模块。
10.优选的，所述数据储存模块控制数据储存器和显示器进行运作，所述数据储存模块通过智能控制模块存储或者显示系统信息。
11.优选的，所述故障分析模块用于对温度感应模块、监控模块和湿度感应模块进行故障分析。
12.优选的，所述风控评估模块用于对温度感应模块、监控模块和湿度感应模块进行风险评估。
13.本发明要解决的另一技术问题是提供一种多元孕灾数字孪生智能感知辨识预警系统及方法，包括以下步骤：
14.1)通过物理实体信息收集模块将巷道内部信息进行收集，然后传导进信息导入模块中；
15.2)在将信息导入模块中的物理实体信息导入进虚拟场景生成模块中，从而建立一个相同的虚拟场景；
16.3)然后通过智能控制模块对虚拟场景内部进行操控，从而完成模拟演练；
17.4)温度感应模块可以将信息传输给智能控制模块，可以对巷道内部的温度进行检测；
18.5)监控模块可以将信息传输给智能控制模块，可以对巷道的内部进行监控处理；
19.6)湿度感觉模块以将信息传输给智能控制模块，可以对巷道内部的湿度进行检测；
20.7)智能控制模块可以对巷道检测的结果传输给风控评估模块，进行风险评估；
21.8)如果评估后的信息存在风险，风控评估模块会将信号传输给数据传输模块，再通过数据传输模块传导进预警模块中进行预警提示；
22.9)如果评估后的信息没有问题，风控评估模块会将信号传输给智能控制模块，智能控制模块可以将信息传输给数据存储模块进行储存；
23.10)温度感应模块、监控模块、温度感应模块和智能控制模块可以定期的将信息传输给故障分析模块，进行故障分析；
24.11)如果温度感应模块、监控模块、温度感应模块和智能控制模块存在问题，故障分析模块会将信息传输给数据传输模块，再通过数据传输模块传导进预警模块中进行预警提示；
25.12)如果温度感应模块、监控模块、温度感应模块和智能控制模块没有问题，故障分析模块会将信息传输给智能控制模块，智能控制模块可以将信息传输给数据存储模块进行储存。
26.(三)有益效果
27.与现有技术相比，本发明提供了一种多元孕灾数字孪生智能感知辨识预警系统及方法，具备以下有益效果：
28.1、该多元孕灾数字孪生智能感知辨识预警系统及方法，通过物理实体信息收集模块对巷道数据进行收集，然后物理实体信息收集模块将信息传导入信息导入模块中，信息导入模块将物理实体信息导入进虚拟场景生成模块中形成虚拟空间，然后通过智能控制模
块对虚拟场景进行操控，因此温度感应模块、监控模块和湿度感应模块将对巷道检测的温度、实时画面和湿度信息传导入智能控制模块中，然后通过智能控制模块传导入风控评估模块中进行风险评估，当风险值低于安全值时，风控评估模块会将信息通过数据传输模块传导进预警模块进行预警提醒，同时风控评估模块通过智能控制模块将数据传导入数据储存模块中进行储存，同时能够对风控信息进行对比，从而调整可控范围。
29.2、该多元孕灾数字孪生智能感知辨识预警系统及方法，通过智能控制模块对温度感应模块、监控模块和湿度感应模块的设备进行监控，同时智能控制模块将监控信息传导入故障分析模块中，故障分析模块对监测设备进行故障分析，当设备出现故障时，故障分析模块会将故障信息通过数据传输模块传导入预警模块中进行预警提醒，该多元孕灾数字孪生智能感知辨识预警系统及方法，能够有效的避免因为设备出现故障导致检测设备检测数据出现误差，同时提高了巷道内部工作的安全性。
附图说明
30.图1为本发明提出的一种多元孕灾数字孪生智能感知辨识预警系统及方法结构示意图；
31.图2为本发明提出的一种多元孕灾数字孪生智能感知辨识预警系统及方法结构系统图。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.请参阅图1，多元孕灾数字孪生智能感知辨识预警系统及方法，包括物理实体信息收集模块，物理实体信息收集模块的输出端与信息导入模块的输入端电连接，信息导入模块的输出端与虚拟场景生成模块的输入端电连接，虚拟场景生成模块的输出端与智能控制模块的输入端电连接，智能控制模块能够控制系统中的所有模块，智能控制模块的输入端与温度感觉模块的输出端电连接，智能控制模块的输入端与监控模块的输出端电连接，智能控制模块的输入端与温度感应模块的输出端电连接，温度感觉模块和湿度感觉模块，对巷道进行温度和湿度进行检测，智能控制模块与数据储存模块双向电连接，数据储存模块通过智能控制模块存储或者显示系统信息，数据储存模块控制数据储存器和显示器进行运作，智能控制模块与故障分析模块双向电连接，故障分析模块用于对温度感应模块、监控模块和湿度感应模块进行故障分析，智能控制模块与风控评估模块双向电连接，风控评估模块用于对温度感应模块、监控模块和湿度感应模块进行风险评估，故障分析模块的输出端与数据传输模块的输入端电连接，风控评估模块的输出端与数据传输模块的输入端电连接，数据传输模块的输出端与预警模块的输入端电连接，预警模块控制报警器和报警灯进行运作。
34.实施例一：多元孕灾数字孪生智能感知辨识预警系统及方法，包括以下步骤：
35.1)通过物理实体信息收集模块将巷道内部信息进行收集，然后传导进信息导入模
块中；
36.2)在将信息导入模块中的物理实体信息导入进虚拟场景生成模块中，从而建立一个相同的虚拟场景；
37.3)然后通过智能控制模块对虚拟场景内部进行操控，从而完成模拟演练；
38.4)温度感应模块可以将信息传输给智能控制模块，可以对巷道内部的温度进行检测；
39.5)监控模块可以将信息传输给智能控制模块，可以对巷道的内部进行监控处理；
40.6)湿度感觉模块以将信息传输给智能控制模块，可以对巷道内部的湿度进行检测；
41.7)智能控制模块可以对巷道检测的结果传输给风控评估模块，进行风险评估；
42.8)如果评估后的信息存在风险，风控评估模块会将信号传输给数据传输模块，再通过数据传输模块传导进预警模块中进行预警提示。
43.实施例二：多元孕灾数字孪生智能感知辨识预警系统及方法，包括以下步骤：
44.1)通过物理实体信息收集模块将巷道内部信息进行收集，然后传导进信息导入模块中；
45.2)在将信息导入模块中的物理实体信息导入进虚拟场景生成模块中，从而建立一个相同的虚拟场景；
46.3)然后通过智能控制模块对虚拟场景内部进行操控，从而完成模拟演练；
47.4)温度感应模块可以将信息传输给智能控制模块，可以对巷道内部的温度进行检测；
48.5)监控模块可以将信息传输给智能控制模块，可以对巷道的内部进行监控处理；
49.6)湿度感觉模块以将信息传输给智能控制模块，可以对巷道内部的湿度进行检测；
50.7)智能控制模块可以对巷道检测的结果传输给风控评估模块，进行风险评估；
51.8)如果评估后的信息没有问题，风控评估模块会将信号传输给智能控制模块，智能控制模块可以将信息传输给数据存储模块进行储存；
52.实施例三：多元孕灾数字孪生智能感知辨识预警系统及方法，包括以下步骤：
53.1)通过物理实体信息收集模块将巷道内部信息进行收集，然后传导进信息导入模块中；
54.2)在将信息导入模块中的物理实体信息导入进虚拟场景生成模块中，从而建立一个相同的虚拟场景；
55.3)然后通过智能控制模块对虚拟场景内部进行操控，从而完成模拟演练；
56.4)温度感应模块可以将信息传输给智能控制模块，可以对巷道内部的温度进行检测；
57.5)监控模块可以将信息传输给智能控制模块，可以对巷道的内部进行监控处理；
58.6)湿度感觉模块以将信息传输给智能控制模块，可以对巷道内部的湿度进行检测；
59.7)温度感应模块、监控模块、温度感应模块和智能控制模块可以定期的将信息传输给故障分析模块，进行故障分析；
60.8)如果温度感应模块、监控模块、温度感应模块和智能控制模块存在问题，故障分析模块会将信息传输给数据传输模块，再通过数据传输模块传导进预警模块中进行预警提示；
61.实施例四：多元孕灾数字孪生智能感知辨识预警系统及方法，包括以下步骤：
62.1)通过物理实体信息收集模块将巷道内部信息进行收集，然后传导进信息导入模块中；
63.2)在将信息导入模块中的物理实体信息导入进虚拟场景生成模块中，从而建立一个相同的虚拟场景；
64.3)然后通过智能控制模块对虚拟场景内部进行操控，从而完成模拟演练；
65.4)温度感应模块可以将信息传输给智能控制模块，可以对巷道内部的温度进行检测；
66.5)监控模块可以将信息传输给智能控制模块，可以对巷道的内部进行监控处理；
67.6)湿度感觉模块以将信息传输给智能控制模块，可以对巷道内部的湿度进行检测；
68.10)温度感应模块、监控模块、温度感应模块和智能控制模块可以定期的将信息传输给故障分析模块，进行故障分析；
69.12)如果温度感应模块、监控模块、温度感应模块和智能控制模块没有问题，故障分析模块会将信息传输给智能控制模块，智能控制模块可以将信息传输给数据存储模块进行储存。
70.综上所述，该多元孕灾数字孪生智能感知辨识预警系统及方法，通过物理实体信息收集模块对巷道数据进行收集，然后物理实体信息收集模块将信息传导入信息导入模块中，信息导入模块将物理实体信息导入进虚拟场景生成模块中形成虚拟空间，然后通过智能控制模块对虚拟场景进行操控，因此温度感应模块、监控模块和湿度感应模块将对巷道检测的温度、实时画面和湿度信息传导入智能控制模块中，然后通过智能控制模块传导入风控评估模块中进行风险评估，当风险值低于安全值时，风控评估模块会将信息通过数据传输模块传导进预警模块进行预警提醒，同时风控评估模块通过智能控制模块将数据传导入数据储存模块中进行储存，同时能够对风控信息进行对比，从而调整可控范围。
71.并且，通过智能控制模块对温度感应模块、监控模块和湿度感应模块的设备进行监控，同时智能控制模块将监控信息传导入故障分析模块中，故障分析模块对监测设备进行故障分析，当设备出现故障时，故障分析模块会将故障信息通过数据传输模块传导入预警模块中进行预警提醒，该多元孕灾数字孪生智能感知辨识预警系统及方法，能够有效的避免因为设备出现故障导致检测设备检测数据出现误差，同时提高了巷道内部工作的安全性，解决了现有多元孕灾数字孪生智能感知辨识预警系统及方法在使用时，不能对温度和湿度进行检测的问题。
72.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备
所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
73.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。