基于数字孪生的矿山工业生态预警方法及系统与流程

本公开涉及数字孪生，尤其涉及一种基于数字孪生的矿山工业生态预警方法及系统。

背景技术：

1、随着矿山工业的快速发展，矿山生态环境问题日益凸显，而生态预警逐渐成为保障矿山工作可持续发展的关键。传统的矿山工业生态预警方法，由于矿山工作环境的复杂性和监测设备的局限性，往往依赖于人工方式进行监控，获得的监测数据和采用的数据分析比较有限，这导致生态预警效果不够理想，存在预警不及时，准确性低等问题。因此提出一种能够实时、准确对矿山生态环境进行动态的预警方法成为亟待解决的问题。

2、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本公开实施例的第一方面提供一种基于数字孪生的矿山工业生态预警方法，包括以下步骤：

2、获取矿山工作环境的原始数据信息；

3、从所述原始数据信息中提取报警特征信息，并根据预设推送规则，确定所述报警特征信息对应的适配推送规则；

4、根据所述报警特征信息和所述适配推送规则，构建数字孪生模型；

5、根据所述数字孪生模型的匹配终止规则与所述报警特征信息的关联关系，确定所述矿山工作环境中的报警事件，并将所述报警事件实时推送至客户端。

6、本公开的一示例性实施例中，所述原始数据信息至少包括生产作业数据信息、安全监测数据信息，环境监测数据信息和设备运行状态数据信息；

7、所述报警特征信息至少包括报警类型、监测设备信息，以及与所述监测设备信息对应的报警事件编号。

8、本公开的一示例性实施例中，所述从所述原始数据信息中提取报警特征信息，并根据预设推送规则，确定所述报警特征信息对应的适配推送规则的步骤包括：

9、根据矿山安全生产的需要和报警机制的设计，获取报警相关特征；

10、基于所述报警相关特征计算得到特征参数；

11、根据所述特征参数与所述报警相关特征之间的相关参数，以及所述报警相关特征对应的参数，从所述报警相关特征中提取所述报警特征信息；

12、基于所述报警特征信息和所述报警类型之间的对应关系，确定所述报警特征信息对应的所述报警类型；

13、将所述报警特征信息对应的所述报警类型与所述预设推送规则进行匹配，得到所述报警类型与所述预设推送规则的匹配参数，并基于所述匹配参数确定所述报警特征信息对应的所述适配推送规则。

14、本公开的一示例性实施例中，所述根据所述报警特征信息和所述适配推送规则，构建数字孪生模型的步骤包括：

15、根据所述报警特征信息与所述适配推送规则之间的对应关系，构建所述数字孪生模型；

16、并根据所述数字孪生模型，构建消息发送池，并将所述适配推送规则发送至所述消息发送池，进行存储；

17、其中，所述消息发送池至少包括通信连接的redis缓存和终端服务器。

18、本公开的一示例性实施例中，所述预设推送规则至少包括：推送方式、推送时间间隔、延时时间、推送人、推送时段和匹配终止规则；

19、其中，所述推送方式至少包括短信推送、语音推送、移动端推送、web站内推送。

20、本公开的一示例性实施例中，所述匹配终止规则为无需向所述客户端推送所述报警事件，至少包括：

21、此次报警事件结束后，无需再向所述客户端进行推送；

22、客户已处理过的所述报警事件，无需再向所述客户端进行推送；

23、在所述报警事件升级或降级后，需重新匹配新的所述适配推送规则，则此次所述报警事件无需再向所述客户端进行推送。

24、本公开的一示例性实施例中，所述根据所述数字孪生模型的匹配终止规则与所述报警特征信息的关联关系，确定所述矿山工作环境中的报警事件，并将所述报警事件实时推送至客户端的步骤包括：

25、在进行所述web站内推送时，所述消息发送池通过所述redis缓存对所述报警事件进行存储，并通过所述终端服务器对所述报警事件进行监控；

26、若所述报警事件符合所述匹配终止规则，则匹配终止，所述消息发送池不向所述客户端进行推送；同时所述消息发送池删除所述redis缓存中的所述报警事件的缓存信息；

27、若所述报警事件不符合所述匹配终止规则，则所述消息发送池通过所述报警事件对应的推送通道，向所述客户端实时推送所述报警事件。

28、本公开实施例的第二方面提供一种基于数字孪生的矿山工业生态预警系统，该矿山工业生态预警系统利用上述矿山工业生态预警方法进行预警，所述矿山工业生态预警系统包括依次通信连接的采集处理模块、数字孪生模块和客户端模块；

29、其中，所述采集处理模块采集矿山工作环境的原始数据信息，从所述原始数据信息中提取报警特征信息，并将所述报警特征信息发送至所述数字孪生模块；

30、所述数字孪生模块对所述报警特征信息进行存储、监控和匹配，并将报警事件推送至所述客户端模块；

31、所述客户端模块接收所述报警事件。

32、本公开的一示例性实施例中，所述数字孪生模块包括相互通信连接的存储子模块、匹配子模块和发送子模块；

33、其中，所述存储子模块存储和监控所述采集处理模块发送的所述报警特征信息；并将所述报警特征信息发送至所述匹配子模块；

34、所述匹配子模块接收所述报警特征信息，并将所述报警特征信息与匹配终止规则进行匹配，对匹配结果进行处理，并将得到的所述报警事件通过所述发送子模块推送搁置所述客户端；

35、所述发送子模块包括若干推送通道。

36、本公开提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开提出的一种基于数字孪生的矿山工业生态预警方法，通过构建与报警特征信息相匹配的数字孪生模型，并根据该数字孪生模型的匹配终止规则与报警特征信息的关联关系，确定矿山工作环境的报警事件，并将该报警事件实时推送至客户端，从而解决了矿山工作环境下预警不及时、准确性低的问题，避免了过多报警消息及非预期报警消息对用户造成打扰，减少了不必要的消息推送，减小了对服务端和数据库的负载，提高了煤矿工业报警消息推送的效率和报警准确性。

技术特征：

1.一种基于数字孪生的矿山工业生态预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述基于数字孪生的矿山工业生态预警方法，其特征在于，所述原始数据信息至少包括生产作业数据信息、安全监测数据信息，环境监测数据信息和设备运行状态数据信息；

3.根据权利要求2所述基于数字孪生的矿山工业生态预警方法，其特征在于，所述从所述原始数据信息中提取报警特征信息，并根据预设推送规则，确定所述报警特征信息对应的适配推送规则的步骤包括：

4.根据权利要求3所述基于数字孪生的矿山工业生态预警方法，其特征在于，所述根据所述报警特征信息和所述适配推送规则，构建数字孪生模型的步骤包括：

5.根据权利要求1所述基于数字孪生的矿山工业生态预警方法，其特征在于，所述预设推送规则至少包括：推送方式、推送时间间隔、延时时间、推送人、推送时段和匹配终止规则；

6.根据权利要求1所述基于数字孪生的矿山工业生态预警方法，其特征在于，所述匹配终止规则为无需向所述客户端推送所述报警事件，至少包括：

7.根据权利要求1所述基于数字孪生的矿山工业生态预警方法，其特征在于，所述根据所述数字孪生模型的匹配终止规则与所述报警特征信息的关联关系，确定所述矿山工作环境中的报警事件，并将所述报警事件实时推送至客户端的步骤包括：

8.一种基于数字孪生的矿山工业生态预警系统，其特征在于，该系统利用权利要求1-7任一项所述矿山工业生态预警方法进行预警，所述矿山工业生态预警系统包括依次通信连接的采集处理模块、数字孪生模块和客户端模块；

9.根据权利要求8所述基于数字孪生的矿山工业生态预警系统，其特征在于，所述数字孪生模块包括相互通信连接的存储子模块、匹配子模块和发送子模块；

技术总结本公开是关于一种基于数字孪生的矿山工业生态预警方法及系统。该方法包括获取矿山工作环境的原始数据信息；从原始数据信息中提取报警特征信息，并根据预设推送规则，确定报警特征信息对应的适配推送规则；根据报警特征信息和适配推送规则，构建数字孪生模型；根据数字孪生模型的匹配终止规则与报警特征信息的关联关系，确定矿山工作环境中的报警事件，并将报警事件实时推送至客户端。本公开能够解决矿山工作环境下预警不及时、准确性低的问题，避免了过多报警消息及非预期报警消息对用户造成打扰，减少了不必要的消息推送，减小了对服务端和数据库的负载，提高了煤矿工业报警消息推送的效率和报警准确性。技术研发人员：刘备战,马程,刘安强,段江飞,李雷军受保护的技术使用者：陕西涌鑫矿业有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30