一种智能化矿山环境监测管理方法及系统

摘要

本发明公开了一种智能化矿山环境监测管理方法及系统，涉及数据处理领域，其中，所述方法包括：基于矿山信息数据库和多级矿山环境监测指标，获得矿山环境监测机制；通过矿山环境监测模块，获得实时环境监测数据库；获得环境监测标准数据库；将环境监测标准数据库、矿山环境气象预报数据输入矿山环境分析模型，获得矿山环境分析结果；基于矿山环境管理知识库对矿山环境分析结果进行匹配分析，获得矿山环境管理方案，并基于矿山环境管理方案对矿山环境进行管理。解决了现有技术中针对矿山的环境监测管理效果不佳的技术问题。达到了提高矿山环境监测管理的准确性、全面性，实现信息化、提升矿山环境监测管理质量等技术效果。

权利要求

1.一种智能化矿山环境监测管理方法，其特征在于，所述方法包括：采集矿山的基本信息，获得矿山信息数据库；

获得多级矿山环境监测指标，其中，所述多级矿山环境监测指标包括采空塌陷监测指标、地下水环境监测指标、地形地貌监测指标和土壤环境监测指标；

基于所述矿山信息数据库和所述多级矿山环境监测指标，进行矿山环境监测规划分析，获得矿山环境监测机制，包括：基于所述矿山信息数据库进行特征提取，获得矿山空间特征信息和矿山地理特征信息；

基于所述多级矿山环境监测指标进行数据挖掘，获得多级矿山环境监测指标集合，包括：获得矿山环境监测指标数据库，其中，所述矿山环境监测指标数据库包括多个矿山环境监测指标信息；

基于所述多级矿山环境监测指标和所述矿山环境监测指标数据库进行关联性分析，获得多级指标关联性分析结果；

获得关联性约束条件；

基于所述关联性约束条件对所述多级指标关联性分析结果进行筛选，获得满足所述关联性约束条件的多级优选指标关联性分析结果；

基于所述多级优选指标关联性分析结果对所述矿山环境监测指标数据库进行匹配，获得所述多级矿山环境监测指标集合；

将所述矿山空间特征信息、所述矿山地理特征信息和所述多级矿山环境监测指标集合输入监测规划分析模型，获得矿山环境监测规划方案；

基于所述矿山环境监测规划方案，获得所述矿山环境监测机制；

基于所述矿山环境监测机制，通过矿山环境监测模块对矿山进行实时环境监测，获得实时环境监测数据库；

对所述实时环境监测数据库进行预处理，获得环境监测标准数据库，包括：对所述实时环境监测数据库进行主成分分析，获得降维环境监测数据库；

基于所述降维环境监测数据库进行数据完整度检查，获得不满足数据完整度阈值的环境监测缺陷数据信息；

对所述环境监测缺陷数据信息进行数据补充，获得环境监测补充数据信息；

基于所述环境监测补充数据信息和所述降维环境监测数据库，获得矿山环境监测数据库；

基于所述多级矿山环境监测指标，对所述矿山环境监测数据库进行聚类分析，获得所述环境监测标准数据库；

获得第一预测时区的矿山环境气象预报数据，并将所述环境监测标准数据库和所述矿山环境气象预报数据输入矿山环境分析模型，获得矿山环境分析结果，包括：所述矿山环境分析模型包括输入层、矿山环境评估层、矿山环境预测层和输出层；

将所述环境监测标准数据库输入所述矿山环境评估层，获得矿山环境评估结果，包括：所述矿山环境评估层包括多级矿山环境评估指标，其中，所述多级矿山环境评估指标包括采空塌陷评估指标、地下水环境评估指标、地形地貌评估指标和土壤环境评估指标；

将所述环境监测标准数据库输入所述矿山环境评估层，获得矿山环境指标评估结果，其中，所述矿山环境指标评估结果包括采空塌陷评估系数、地下水环境评估系数、地形地貌评估系数和土壤环境评估系数；

构建异态环境监测数据库，并将所述异态环境监测数据库嵌入至所述矿山环境评估层中；

基于所述异态环境监测数据库对所述环境监测标准数据库进行特征识别，获得异常特征识别结果，其中，所述异常特征识别结果包括采空塌陷异常监测指数、地下水环境异常监测指数、地形地貌异常监测指数和土壤环境异常监测指数；

基于所述矿山环境指标评估结果和所述异常特征识别结果，获得所述矿山环境评估结果；

将所述环境监测标准数据库和所述矿山环境气象预报数据输入所述矿山环境预测层，获得矿山环境预测结果，包括：构建气象预报‑矿山环境知识图谱，并将所述气象预报‑矿山环境知识图谱嵌入至所述矿山环境预测层中；

基于所述气象预报‑矿山环境知识图谱对所述矿山环境气象预报数据进行特征识别，获得多个环境预测方向因子；

将所述环境监测标准数据库、所述多个环境预测方向因子和所述矿山环境气象预报数据输入所述矿山环境预测层，获得所述矿山环境预测结果；

通过所述输出层对所述矿山环境评估结果和所述矿山环境预测结果进行输出，获得所述矿山环境分析结果；

构建矿山环境管理知识库，基于所述矿山环境管理知识库对所述矿山环境分析结果进行匹配分析，获得矿山环境管理方案，并基于所述矿山环境管理方案对矿山环境进行管理。

2.一种智能化矿山环境监测管理系统，其特征在于，所述系统用于执行权利要求1所述的方法，所述系统包括：信息采集模块，所述信息采集模块用于采集矿山的基本信息，获得矿山信息数据库；

监测指标获得模块，所述监测指标获得模块用于获得多级矿山环境监测指标，其中，所述多级矿山环境监测指标包括采空塌陷监测指标、地下水环境监测指标、地形地貌监测指标和土壤环境监测指标；

监测规划分析模块，所述监测规划分析模块用于基于所述矿山信息数据库和所述多级矿山环境监测指标，进行矿山环境监测规划分析，获得矿山环境监测机制；

实时环境监测模块，所述实时环境监测模块用于基于所述矿山环境监测机制，通过矿山环境监测模块对矿山进行实时环境监测，获得实时环境监测数据库；

预处理模块，所述预处理模块用于对所述实时环境监测数据库进行预处理，获得环境监测标准数据库；

矿山环境分析模块，所述矿山环境分析模块用于获得第一预测时区的矿山环境气象预报数据，并将所述环境监测标准数据库和所述矿山环境气象预报数据输入矿山环境分析模型，获得矿山环境分析结果；

矿山环境管理模块，所述矿山环境管理模块用于构建矿山环境管理知识库，基于所述矿山环境管理知识库对所述矿山环境分析结果进行匹配分析，获得矿山环境管理方案，并基于所述矿山环境管理方案对矿山环境进行管理。

说明书

一种智能化矿山环境监测管理方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及数据处理领域，具体地，涉及一种智能化矿山环境监测管理方法及系统。

背景技术

[0002] 科学技术的不断进步，推动了矿山资源开发的不断深入，创造了巨大的经济效益。与此同时，采空区地面塌陷、山体开裂、水土流失、土地沙化等矿山环境问题也十分突出。如何对矿山环境进行有效地监测管理，受到人们的广泛关注。

[0003] 现有技术中，存在针对矿山的环境监测管理准确性不足、全面性不高，进而造成矿山的环境监测管理效果不佳的技术问题。

发明内容

[0004] 本申请提供了一种智能化矿山环境监测管理方法及系统。解决了现有技术中针对矿山的环境监测管理准确性不足、全面性不高，进而造成矿山的环境监测管理效果不佳的技术问题。达到了提高矿山环境监测管理的准确性、全面性，实现信息化、智能化、精准化地矿山环境监测管理，提升矿山环境监测管理质量，为矿山安全提供保障的技术效果。

[0005] 鉴于上述问题，本申请提供了一种智能化矿山环境监测管理方法及系统。

[0006] 第一方面，本申请提供了一种智能化矿山环境监测管理方法，其中，所述方法应用于一种智能化矿山环境监测管理系统，所述方法包括：采集矿山的基本信息，获得矿山信息数据库；获得多级矿山环境监测指标，其中，所述多级矿山环境监测指标包括采空塌陷监测指标、地下水环境监测指标、地形地貌监测指标、土壤环境监测指标；基于所述矿山信息数据库和所述多级矿山环境监测指标，进行矿山环境监测规划分析，获得矿山环境监测机制；基于所述矿山环境监测机制，通过所述矿山环境监测模块对矿山进行实时环境监测，获得实时环境监测数据库；对所述实时环境监测数据库进行预处理，获得环境监测标准数据库；
获得第一预测时区的矿山环境气象预报数据，并将所述环境监测标准数据库、所述矿山环境气象预报数据输入矿山环境分析模型，获得矿山环境分析结果；构建矿山环境管理知识库，基于所述矿山环境管理知识库对所述矿山环境分析结果进行匹配分析，获得矿山环境管理方案，并基于所述矿山环境管理方案对矿山环境进行管理。

[0007] 第二方面，本申请还提供了一种智能化矿山环境监测管理系统，其中，所述系统包括：信息采集模块，所述信息采集模块用于采集矿山的基本信息，获得矿山信息数据库；监测指标获得模块，所述监测指标获得模块用于获得多级矿山环境监测指标，其中，所述多级矿山环境监测指标包括采空塌陷监测指标、地下水环境监测指标、地形地貌监测指标、土壤环境监测指标；监测规划分析模块，所述监测规划分析模块用于基于所述矿山信息数据库和所述多级矿山环境监测指标，进行矿山环境监测规划分析，获得矿山环境监测机制；实时环境监测模块，所述实时环境监测模块用于基于所述矿山环境监测机制，通过所述矿山环境监测模块对矿山进行实时环境监测，获得实时环境监测数据库；预处理模块，所述预处理模块用于对所述实时环境监测数据库进行预处理，获得环境监测标准数据库；矿山环境分析模块，所述矿山环境分析模块用于获得第一预测时区的矿山环境气象预报数据，并将所述环境监测标准数据库、所述矿山环境气象预报数据输入矿山环境分析模型，获得矿山环境分析结果；矿山环境管理模块，所述矿山环境管理模块用于构建矿山环境管理知识库，基于所述矿山环境管理知识库对所述矿山环境分析结果进行匹配分析，获得矿山环境管理方案，并基于所述矿山环境管理方案对矿山环境进行管理。

[0008] 本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

[0009] 通过采集矿山的基本信息，获得矿山信息数据库；通过矿山信息数据库、多级矿山环境监测指标进行矿山环境监测规划分析，获得矿山环境监测机制；基于矿山环境监测机制，通过矿山环境监测模块对矿山进行实时环境监测，获得实时环境监测数据库；通过对实时环境监测数据库进行预处理，获得环境监测标准数据库；将环境监测标准数据库、矿山环境气象预报数据输入矿山环境分析模型，获得矿山环境分析结果；基于矿山环境管理知识库对矿山环境分析结果进行匹配分析，获得矿山环境管理方案，并按照矿山环境管理方案对矿山环境进行管理。达到了提高矿山环境监测管理的准确性、全面性，实现信息化、智能化、精准化地矿山环境监测管理，提升矿山环境监测管理质量，为矿山安全提供保障的技术效果。

[0010] 上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

[0011] 为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对本公开实施例的附图作简单地介绍。明显地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例,而非对本公开的限制。

[0012] 图1为本申请一种智能化矿山环境监测管理方法的流程示意图；

[0013] 图2为本申请一种智能化矿山环境监测管理方法中获得矿山环境监测机制的流程示意图；

[0014] 图3为本申请一种智能化矿山环境监测管理系统的结构示意图。

[0015] 附图标记说明：信息采集模块11，监测指标获得模块12，监测规划分析模块13，实时环境监测模块14，预处理模块15，矿山环境分析模块16，矿山环境管理模块17。

具体实施方式

[0016] 本申请通过提供一种智能化矿山环境监测管理方法及系统。解决了现有技术中针对矿山的环境监测管理准确性不足、全面性不高，进而造成矿山的环境监测管理效果不佳的技术问题。达到了提高矿山环境监测管理的准确性、全面性，实现信息化、智能化、精准化地矿山环境监测管理，提升矿山环境监测管理质量，为矿山安全提供保障的技术效果。

[0017] 实施例一

[0018] 请参阅附图1，本申请提供一种智能化矿山环境监测管理方法，其中，所述方法应用于一种智能化矿山环境监测管理系统，所述系统包括矿山环境监测模块，所述方法具体包括如下步骤：

[0019] 步骤S100：采集矿山的基本信息，获得矿山信息数据库；

[0020] 步骤S200：获得多级矿山环境监测指标，其中，所述多级矿山环境监测指标包括采空塌陷监测指标、地下水环境监测指标、地形地貌监测指标、土壤环境监测指标；

[0021] 具体而言，对矿山进行基本信息采集，获得矿山信息数据库，并由所述一种智能化矿山环境监测管理系统预先设置确定多级矿山环境监测指标。其中，所述矿山信息数据库包括矿山空间特征信息、矿山地理特征信息、矿山资源结构信息等数据信息。所述多级矿山环境监测指标包括采空塌陷监测指标、地下水环境监测指标、地形地貌监测指标、土壤环境监测指标。达到了确定矿山信息数据库、多级矿山环境监测指标，为后续对矿山进行环境监测管理奠定基础的技术效果。

[0022] 步骤S300：基于所述矿山信息数据库和所述多级矿山环境监测指标，进行矿山环境监测规划分析，获得矿山环境监测机制；

[0023] 进一步的，如附图2所示，本申请步骤S300还包括：

[0024] 步骤S310：基于所述矿山信息数据库进行特征提取，获得矿山空间特征信息和矿山地理特征信息；

[0025] 具体而言，矿山信息数据库中数据特征维度较高，增加了对矿山进行环境监测规划分析的困难度。但盲目减少数据的特征会损失矿山信息数据库包含的关键信息,容易导致构建的矿山环境监测机制的精确度下降。优选地，本申请采用特征提取，提取出矿山空间特征信息、矿山地理特征信息，既减少了需要分析的指标，又尽可能多的保持原来数据的信息。同时，提高对矿山进行环境监测规划分析的效率。其中，所述矿山空间特征信息包括矿山的地上空间结构参数、地下空间结构参数等数据信息。所述矿山地理特征信息包括矿山的地理位置、地形组成、地质地貌等数据信息。

[0026] 步骤S320：基于所述多级矿山环境监测指标进行数据挖掘，获得多级矿山环境监测指标集合；

[0027] 进一步的，本申请步骤S320还包括：

[0028] 步骤S321：获得矿山环境监测指标数据库，其中，所述矿山环境监测指标数据库包括多个矿山环境监测指标信息；

[0029] 步骤S322：基于所述多级矿山环境监测指标、所述矿山环境监测指标数据库进行关联性分析，获得多级指标关联性分析结果；

[0030] 步骤S323：获得关联性约束条件；

[0031] 步骤S324：基于所述关联性约束条件对所述多级指标关联性分析结果进行筛选，获得满足所述关联性约束条件的多级优选指标关联性分析结果；

[0032] 步骤S325：基于所述多级优选指标关联性分析结果对所述矿山环境监测指标数据库进行匹配，获得所述多级矿山环境监测指标集合。

[0033] 具体而言，基于大数据进行矿山环境监测指标信息的采集，获得矿山环境监测指标数据库。所述矿山环境监测指标数据库包括降雨量监测指标、地下水水位监测指标等多个矿山环境监测指标信息。进一步，对多级矿山环境监测指标、矿山环境监测指标数据库进行关联性分析，获得多级指标关联性分析结果。其中，所述多级指标关联性分析结果包括采空塌陷监测指标关联性分析结果、地下水环境监测指标关联性分析结果、地形地貌监测指标关联性分析结果、土壤环境监测指标关联性分析结果。采空塌陷监测指标关联性分析结果包括多个采空塌陷监测指标关联性系数。所述多个采空塌陷监测指标关联性系数是用于表征采空塌陷监测指标与矿山环境监测指标数据库中多个矿山环境监测指标信息之间的多个关联性系数。所述地下水环境监测指标关联性分析结果包括多个地下水环境监测指标关联性系数。多个地下水环境监测指标关联性系数是用于表征地下水环境监测指标与矿山环境监测指标数据库中多个矿山环境监测指标信息之间的多个关联性系数。所述地形地貌监测指标关联性分析结果包括多个地形地貌监测指标关联性系数。多个地形地貌监测指标关联性系数是用于表征地形地貌监测指标与矿山环境监测指标数据库中多个矿山环境监测指标信息之间的多个关联性系数。所述土壤环境监测指标关联性分析结果包括多个土壤环境监测指标关联性系数。多个土壤环境监测指标关联性系数是用于表征土壤环境监测指标与矿山环境监测指标数据库中多个矿山环境监测指标信息之间的多个关联性系数。

[0034] 进一步，分别对多级指标关联性分析结果中多个采空塌陷监测指标关联性系数、多个地下水环境监测指标关联性系数、多个地形地貌监测指标关联性系数、多个土壤环境监测指标关联性系数是否满足关联性约束条件进行判断，将满足关联性约束条件的采空塌陷监测指标关联性系数、地下水环境监测指标关联性系数、地形地貌监测指标关联性系数、土壤环境监测指标关联性系数添加至多级优选指标关联性分析结果，并按照多级优选指标关联性分析结果对矿山环境监测指标数据库进行匹配，获得多级矿山环境监测指标集合。其中，所述关联性约束条件包括预先设置确定的关联性系数阈值。所述多级优选指标关联性分析结果包括满足关联性约束条件的多个采空塌陷监测指标关联性系数、多个地下水环境监测指标关联性系数、多个地形地貌监测指标关联性系数、多个土壤环境监测指标关联性系数。所述多级矿山环境监测指标集合包括采空塌陷监测指标集合、地下水环境监测指标集合、地形地貌监测指标集合、土壤环境监测指标集合。所述采空塌陷监测指标集合包括地表形变监测指标、地下形变监测指标、地脉动监测指标、降雨量监测指标等多个采空塌陷监测指标信息。所述地下水环境监测指标集合包括地下水水位监测指标、地下水水质监测指标、地下水流速监测指标等多个地下水环境监测指标信息。所述地形地貌监测指标集合包括压占土体面积监测指标、剥离岩土体积监测指标、植被损毁面积监测指标等多个地形地貌监测指标信息。所述土壤环境监测指标集合包括土壤酸碱度监测指标、土壤重金属监测指标、土壤有机污染物监测指标等多个土壤环境监测指标信息。达到了通过对多级矿山环境监测指标进行数据挖掘，获得多级矿山环境监测指标集合，从而提高矿山环境监测规划分析的精准性、全面性的技术效果。

[0035] 步骤S330：将所述矿山空间特征信息、所述矿山地理特征信息、所述多级矿山环境监测指标集合输入监测规划分析模型，获得矿山环境监测规划方案；

[0036] 步骤S340：基于所述矿山环境监测规划方案，获得所述矿山环境监测机制。

[0037] 具体而言，将矿山空间特征信息、矿山地理特征信息、多级矿山环境监测指标集合作为输入信息，输入监测规划分析模型，获得矿山环境监测规划方案，并将矿山环境监测规划方案输出为矿山环境监测机制。其中，基于矿山空间特征信息、矿山地理特征信息、多级矿山环境监测指标集合进行历史数据查询，获得多个历史矿山空间特征信息、多个历史矿山地理特征信息、多个历史的多级矿山环境监测指标集合，将多个历史矿山空间特征信息、多个历史矿山地理特征信息、多个历史的多级矿山环境监测指标集合进行不断的自我训练学习至收敛状态，即可获得监测规划分析模型。所述监测规划分析模型包括输入层、隐含层、输出层。所述监测规划分析模型具备对输入的矿山空间特征信息、矿山地理特征信息、多级矿山环境监测指标集合进行智能化分析及监测规划方案匹配的功能。所述矿山环境监测规划方案包括多级矿山环境监测指标集合中每个监测指标信息对应的监测方法、监测装置、监测位点。示例性地，矿山环境监测规划方案包括采用遥感影像监测法对压占土体面积、剥离岩土体积、植被损毁面积进行监测，以及降雨量监测指标对应的降雨量监测仪的数量、位置，地脉动监测指标对应的地脉动监测仪的数量、位置等数据信息。所述矿山环境监测机制包括矿山环境监测规划方案。达到了通过监测规划分析模型对矿山空间特征信息、矿山地理特征信息、多级矿山环境监测指标集合进行准确而高效地监测规划分析，确定矿山环境监测机制，从而提高对矿山进行环境监测的精准性、适配性的技术效果。

[0038] 步骤S400：基于所述矿山环境监测机制，通过所述矿山环境监测模块对矿山进行实时环境监测，获得实时环境监测数据库；

[0039] 步骤S500：对所述实时环境监测数据库进行预处理，获得环境监测标准数据库；

[0040] 进一步的，本申请步骤S500还包括：

[0041] 步骤S510：对所述实时环境监测数据库进行主成分分析，获得降维环境监测数据库；

[0042] 步骤S520：基于所述降维环境监测数据库进行数据完整度检查，获得不满足数据完整度阈值的环境监测缺陷数据信息；

[0043] 步骤S530：对所述环境监测缺陷数据信息进行数据补充，获得环境监测补充数据信息；

[0044] 步骤S540：基于所述环境监测补充数据信息和所述降维环境监测数据库，获得矿山环境监测数据库；

[0045] 步骤S550：基于所述多级矿山环境监测指标，对所述矿山环境监测数据库进行聚类分析，获得所述环境监测标准数据库。

[0046] 具体而言，通过矿山环境监测机制对矿山环境监测模块进行控制，从而对矿山进行实时环境监测，获得实时环境监测数据库。其中，所述矿山环境监测模块与降雨量监测仪、地脉动监测仪等多个矿山环境监测装置通信连接。所述矿山环境监测模块还包括遥感影像监测单元。遥感影像监测单元具有对矿山进行遥感监测的功能。所述实时环境监测数据库包括多级矿山环境监测指标集合对应的矿山的实时降雨量、实时地下水水位、实时压占土体面积等多个数据信息。

[0047] 进一步，主成分分析是现有技术中最常用的线性降维方法，它的目标是通过线性投影将高维的实时环境监测数据库映射到低维的空间中，从而对实时环境监测数据库进行降维处理，在保证信息量的前提下，剔除冗余数据，使得数据库的样本量减小，获得信息量损失较小的降维环境监测数据库，从而加快后续矿山环境分析的效率。

[0048] 进一步，为了避免降维处理造成的降维环境监测数据库的数据不完整对后续的矿山环境分析产生影响，需要对降维环境监测数据库进行数据完整度检查。依次对降维环境监测数据库中每个数据信息进行完整度评估，获得多个数据完整度系数。将多个数据完整度系数与数据完整度阈值进行比较，如果数据完整度系数不满足数据完整度阈值，基于降维环境监测数据库对该数据完整度系数进行匹配，获得环境监测缺陷数据信息。基于实时环境监测数据库对环境监测缺陷数据信息进行查找、匹配，获得环境监测补充数据信息，结合降维环境监测数据库，获得矿山环境监测数据库。其中，所述多个数据完整度系数是用于表征降维环境监测数据库中多个数据信息的完整度的参数信息。所述数据完整度阈值可自定义设置确定。所述环境监测缺陷数据信息包括降维环境监测数据库中，不满足数据完整度阈值的数据完整度系数对应的数据信息。所述环境监测补充数据信息包括实时环境监测数据库中环境监测缺陷数据信息对应的数据信息。所述矿山环境监测数据库包括环境监测补充数据信息、降维环境监测数据库。

[0049] 进一步，按照多级矿山环境监测指标对矿山环境监测数据库进行聚类分析，获得环境监测标准数据库。所述聚类分析是指按照多级矿山环境监测指标对矿山环境监测数据库进行分类，分别将矿山环境监测数据库中采空塌陷监测指标、地下水环境监测指标、地形地貌监测指标、土壤环境监测指标对应的数据信息归为一类。所述环境监测标准数据库包括采空塌陷监测标准数据、地下水环境监测标准数据、地形地貌监测标准数据、土壤环境监测标准数据。采空塌陷监测标准数据包括矿山环境监测数据库中采空塌陷监测指标对应的数据信息。地下水环境监测标准数据包括矿山环境监测数据库中地下水环境监测指标对应的数据信息。地形地貌监测标准数据包括矿山环境监测数据库中地形地貌监测指标对应的数据信息。土壤环境监测标准数据包括矿山环境监测数据库中土壤环境监测指标对应的数据信息。达到了通过对实时环境监测数据库进行多维度的数据预处理，获得环境监测标准数据库，为后续对矿山环境进行分析夯实基础的技术效果。

[0050] 步骤S600：获得第一预测时区的矿山环境气象预报数据，并将所述环境监测标准数据库、所述矿山环境气象预报数据输入矿山环境分析模型，获得矿山环境分析结果；

[0051] 具体而言，基于第一预测时区进行矿山气象预报信息查询，获得矿山环境气象预报数据。其中，所述第一预测时区包括预先设置确定的多个预测时间段。例如，所述第一预测时区包括未来12小时、未来24小时、未来36小时等。所述矿山环境气象预报数据包括矿山在第一预测时区内的阴晴雨雪、预报气温、预测降雨量、风向、风力、湿度、气压等天气预报数据信息。

[0052] 进一步的，本申请步骤S600还包括：

[0053] 步骤S610：所述矿山环境分析模型包括输入层、矿山环境评估层、矿山环境预测层、输出层；

[0054] 步骤S620：将所述环境监测标准数据库输入所述矿山环境评估层，获得矿山环境评估结果；

[0055] 进一步的，本申请步骤S620还包括：

[0056] 步骤S621：所述矿山环境评估层包括多级矿山环境评估指标，其中，所述多级矿山环境评估指标包括采空塌陷评估指标、地下水环境评估指标、地形地貌评估指标、土壤环境评估指标；

[0057] 步骤S622：将所述环境监测标准数据库输入所述矿山环境评估层，获得矿山环境指标评估结果，其中，所述矿山环境指标评估结果包括采空塌陷评估系数、地下水环境评估系数、地形地貌评估系数、土壤环境评估系数；

[0058] 步骤S623：构建异态环境监测数据库，并将所述异态环境监测数据库嵌入至所述矿山环境评估层中；

[0059] 步骤S624：基于所述异态环境监测数据库对所述环境监测标准数据库进行特征识别，获得异常特征识别结果，其中，所述异常特征识别结果包括采空塌陷异常监测指数、地下水环境异常监测指数、地形地貌异常监测指数、土壤环境异常监测指数；

[0060] 步骤S625：基于所述矿山环境指标评估结果和所述异常特征识别结果，获得所述矿山环境评估结果。

[0061] 具体而言，将环境监测标准数据库作为输入信息，输入矿山环境评估层，矿山环境评估层按照多级矿山环境评估指标对环境监测标准数据库进行评估，获得矿山环境指标评估结果。其中，基于环境监测标准数据库进行历史数据查询，获得多个历史环境监测标准数据库，以及多个历史环境监测标准数据库对应的多个历史矿山环境指标评估结果。将多个历史环境监测标准数据库、多个历史矿山环境指标评估结果进行不断的自我训练学习至收敛状态，即可获得矿山环境评估层。所述矿山环境评估层包括多级矿山环境评估指标，多级矿山环境评估指标包括采空塌陷评估指标、地下水环境评估指标、地形地貌评估指标、土壤环境评估指标。所述矿山环境评估层具备按照多级矿山环境评估指标对输入的环境监测标准数据库进行多维度评估的功能。所述矿山环境指标评估结果包括采空塌陷评估系数、地下水环境评估系数、地形地貌评估系数、土壤环境评估系数。示例性地，矿山的地下形变越大，对应的采空塌陷评估系数越大，则矿山的采空区塌陷情况越严重。地下水水质污染情况越严重，对应的地下水环境评估系数越小，则矿山的地下水环境破坏越严重。植被损毁面积越大，对应的地形地貌评估系数越小，则矿山的地形地貌破坏越严重。土壤重金属含量越高，对应的土壤环境评估系数越小，则矿山的土壤环境破坏越严重。

[0062] 进一步，对矿山进行历史异常环境监测数据采集，获得异态环境监测数据库，并将异态环境监测数据库添加至矿山环境评估层。根据异态环境监测数据库对环境监测标准数据库进行特征识别，获得异常特征识别结果，结合矿山环境指标评估结果，获得矿山环境评估结果。其中，所述异态环境监测数据库包括历史采空塌陷异常监测数据、历史地下水环境异常监测数据、历史地形地貌异常监测数据、历史土壤环境异常监测数据。示例性地，历史土壤环境异常监测数据包括矿山发生土壤重金属污染时的多个历史土壤重金属成分信息。所述异常特征识别结果包括采空塌陷异常监测指数、地下水环境异常监测指数、地形地貌异常监测指数、土壤环境异常监测指数。所述矿山环境评估结果包括矿山环境指标评估结果、异常特征识别结果。示例性地，将环境监测标准数据库中采空塌陷监测标准数据、地下水环境监测标准数据、地形地貌监测标准数据、土壤环境监测标准数据，与异态环境监测数据库中对应的历史采空塌陷异常监测数据、历史地下水环境异常监测数据、历史地形地貌异常监测数据、历史土壤环境异常监测数据进行比对，获得环境监测标准数据库中的异常采空塌陷监测标准数据、异常地下水环境监测标准数据、异常地形地貌监测标准数据、异常土壤环境监测标准数据。将异常采空塌陷监测标准数据的数据量与采空塌陷监测标准数据的数据量之间的比值输出为采空塌陷异常监测指数。将异常地下水环境监测标准数据的数据量与地下水环境监测标准数据的数据量之间的比值输出为地下水环境异常监测指数。将异常地形地貌监测标准数据的数据量与地形地貌监测标准数据的数据量之间的比值输出为地形地貌异常监测指数。将异常土壤环境监测标准数据的数据量与土壤环境监测标准数据的数据量之间的比值输出为土壤环境异常监测指数。达到了通过矿山环境评估层对环境监测标准数据库进行评估，获得准确的矿山环境评估结果，从而提高矿山环境分析的精准性的技术效果。

[0063] 步骤S630：将所述环境监测标准数据库、所述矿山环境气象预报数据输入所述矿山环境预测层，获得矿山环境预测结果；

[0064] 进一步的，本申请步骤S630还包括：

[0065] 步骤S631：构建气象预报‑矿山环境知识图谱，并将所述气象预报‑矿山环境知识图谱嵌入至所述矿山环境预测层中；

[0066] 步骤S632：基于所述气象预报‑矿山环境知识图谱对所述矿山环境气象预报数据进行特征识别，获得多个环境预测方向因子；

[0067] 步骤S633：将所述环境监测标准数据库、所述多个环境预测方向因子、所述矿山环境气象预报数据输入所述矿山环境预测层，获得所述矿山环境预测结果。

[0068] 步骤S640：通过所述输出层对所述矿山环境评估结果、所述矿山环境预测结果进行输出，获得所述矿山环境分析结果。

[0069] 具体而言，基于大数据，构建气象预报‑矿山环境知识图谱，并将气象预报‑矿山环境知识图谱添加至矿山环境预测层。所述气象预报‑矿山环境知识图谱包括多个预设矿山环境气象预报数据，以及多个预设矿山环境气象预报数据对应的多个预设矿山环境影响信息。多个预设矿山环境影响信息包括在多个预设矿山环境气象预报数据发生的历史条件下，对应的多个历史矿山环境变化信息。示例性地，气象预报‑矿山环境知识图谱中的多个预设矿山环境气象预报数据包括预设矿山环境气象预报数据A，预设矿山环境气象预报数据A包括矿山的预测降雨量为a。通过历史数据查询发现，在历史降雨量为a的条件下，矿山发生了崩塌滑坡、山体开裂、泥石流等历史矿山环境变化，则预设矿山环境气象预报数据A对应的预设矿山环境影响信息包括历史降雨量为a的条件下，矿山发生的崩塌滑坡、山体开裂、泥石流等历史矿山环境变化。

[0070] 进一步，根据气象预报‑矿山环境知识图谱对矿山环境气象预报数据进行特征识别，获得多个环境预测方向因子。将环境监测标准数据库、多个环境预测方向因子、矿山环境气象预报数据作为输入信息，输入矿山环境预测层，获得矿山环境预测结果。将矿山环境评估结果、矿山环境预测结果添加至矿山环境分析结果，并通过矿山环境分析模型的输出层对矿山环境分析结果进行输出。其中，所述矿山环境分析模型包括输入层、矿山环境评估层、矿山环境预测层、输出层。所述多个环境预测方向因子包括矿山环境气象预报数据中每个数据信息对应的预设矿山环境影响信息。基于环境监测标准数据库、多个环境预测方向因子、矿山环境气象预报数据进行历史数据查询，获得多个历史环境监测标准数据库、多个历史环境预测方向因子、多个历史矿山环境气象预报数据，以及对应的多个历史矿山环境预测结果。将多个历史环境监测标准数据库、多个历史环境预测方向因子、多个历史矿山环境气象预报数据、多个历史矿山环境预测结果进行不断的自我训练学习至收敛状态，即可获得矿山环境预测层。矿山环境预测层具备对输入的环境监测标准数据库、多个环境预测方向因子、矿山环境气象预报数据进行矿山环境变化预测的功能。所述矿山环境预测结果包括矿山环境气象预报数据对应的预测采空塌陷变化信息、预测地下水环境变化信息、预测地形地貌变化信息、预测土壤环境变化信息。所述矿山环境分析结果包括矿山环境评估结果、矿山环境预测结果。达到了通过矿山环境分析模型对环境监测标准数据库、矿山环境气象预报数据进行多维度分析，获得准确的矿山环境分析结果，从而提高对矿山进行监测管理的全面性、可靠性的技术效果。

[0071] 步骤S700：构建矿山环境管理知识库，基于所述矿山环境管理知识库对所述矿山环境分析结果进行匹配分析，获得矿山环境管理方案，并基于所述矿山环境管理方案对矿山环境进行管理。

[0072] 具体而言，基于矿山环境分析结果进行历史数据查询，获得矿山环境管理知识库。矿山环境管理知识库包括多个历史矿山环境分析结果，以及多个历史矿山环境分析结果对应的多个历史矿山环境管理方案。进一步，将矿山环境分析结果作为输入信息，输入矿山环境管理知识库，将矿山环境分析结果与矿山环境管理知识库内的多个历史矿山环境分析结果进行相似度评估，获得多个相似度评估系数，并按照多个相似度评估系数对矿山环境管理知识库内的多个历史矿山环境管理方案进行筛选，将多个相似度评估系数中最大的相似度评估系数对应的历史矿山环境管理方案输出为矿山环境管理方案。根据矿山环境管理方案对矿山环境进行管理。示例性地，当矿山环境分析结果表明矿山的植被损毁情况较为严重、矿山发生泥石流的预测概率较高时，矿山环境管理方案包括对矿山进行开采规划、植树种草、修建固沟稳坡防冲林等。达到了通过矿山环境管理知识库对矿山环境分析结果进行匹配分析，获得矿山环境管理方案，提高矿山环境管理质量的技术效果。

[0073] 综上所述，本申请所提供的一种智能化矿山环境监测管理方法具有如下技术效果：

[0074] 1.通过采集矿山的基本信息，获得矿山信息数据库；通过矿山信息数据库、多级矿山环境监测指标进行矿山环境监测规划分析，获得矿山环境监测机制；基于矿山环境监测机制，通过矿山环境监测模块对矿山进行实时环境监测，获得实时环境监测数据库；通过对实时环境监测数据库进行预处理，获得环境监测标准数据库；将环境监测标准数据库、矿山环境气象预报数据输入矿山环境分析模型，获得矿山环境分析结果；基于矿山环境管理知识库对矿山环境分析结果进行匹配分析，获得矿山环境管理方案，并按照矿山环境管理方案对矿山环境进行管理。达到了提高矿山环境监测管理的准确性、全面性，实现信息化、智能化、精准化地矿山环境监测管理，提升矿山环境监测管理质量，为矿山安全提供保障的技术效果。

[0075] 2.通过对多级矿山环境监测指标进行数据挖掘，获得多级矿山环境监测指标集合，从而提高矿山环境监测规划分析的精准性、全面性。

[0076] 3.通过监测规划分析模型对矿山空间特征信息、矿山地理特征信息、多级矿山环境监测指标集合进行准确而高效地监测规划分析，确定矿山环境监测机制，从而提高对矿山进行环境监测的精准性、适配性。

[0077] 4.通过矿山环境分析模型对环境监测标准数据库、矿山环境气象预报数据进行多维度分析，获得准确的矿山环境分析结果，从而提高对矿山进行监测管理的全面性、可靠性。

[0078] 实施例二

[0079] 基于与前述实施例中一种智能化矿山环境监测管理方法，同样发明构思，本发明还提供了一种智能化矿山环境监测管理系统，所述系统包括矿山环境监测模块，请参阅附图3，所述系统还包括：

[0080] 信息采集模块11，所述信息采集模块11用于采集矿山的基本信息，获得矿山信息数据库；

[0081] 监测指标获得模块12，所述监测指标获得模块12用于获得多级矿山环境监测指标，其中，所述多级矿山环境监测指标包括采空塌陷监测指标、地下水环境监测指标、地形地貌监测指标、土壤环境监测指标；

[0082] 监测规划分析模块13，所述监测规划分析模块13用于基于所述矿山信息数据库和所述多级矿山环境监测指标，进行矿山环境监测规划分析，获得矿山环境监测机制；

[0083] 实时环境监测模块14，所述实时环境监测模块14用于基于所述矿山环境监测机制，通过所述矿山环境监测模块对矿山进行实时环境监测，获得实时环境监测数据库；

[0084] 预处理模块15，所述预处理模块15用于对所述实时环境监测数据库进行预处理，获得环境监测标准数据库；

[0085] 矿山环境分析模块16，所述矿山环境分析模块16用于获得第一预测时区的矿山环境气象预报数据，并将所述环境监测标准数据库、所述矿山环境气象预报数据输入矿山环境分析模型，获得矿山环境分析结果；

[0086] 矿山环境管理模块17，所述矿山环境管理模块17用于构建矿山环境管理知识库，基于所述矿山环境管理知识库对所述矿山环境分析结果进行匹配分析，获得矿山环境管理方案，并基于所述矿山环境管理方案对矿山环境进行管理。

[0087] 进一步的，所述系统还包括：

[0088] 特征提取模块，所述特征提取模块用于基于所述矿山信息数据库进行特征提取，获得矿山空间特征信息和矿山地理特征信息；

[0089] 指标数据挖掘模块，所述指标数据挖掘模块用于基于所述多级矿山环境监测指标进行数据挖掘，获得多级矿山环境监测指标集合；

[0090] 监测规划方案确定模块，所述监测规划方案确定模块用于将所述矿山空间特征信息、所述矿山地理特征信息、所述多级矿山环境监测指标集合输入监测规划分析模型，获得矿山环境监测规划方案；

[0091] 监测机制确定模块，所述监测机制确定模块用于基于所述矿山环境监测规划方案，获得所述矿山环境监测机制。

[0092] 进一步的，所述系统还包括：

[0093] 指标数据库获得模块，所述指标数据库获得模块用于获得矿山环境监测指标数据库，其中，所述矿山环境监测指标数据库包括多个矿山环境监测指标信息；

[0094] 指标关联性分析模块，所述指标关联性分析模块用于基于所述多级矿山环境监测指标、所述矿山环境监测指标数据库进行关联性分析，获得多级指标关联性分析结果；

[0095] 关联性约束条件获得模块，所述关联性约束条件获得模块用于获得关联性约束条件；

[0096] 关联性分析结果筛选模块，所述关联性分析结果筛选模块用于基于所述关联性约束条件对所述多级指标关联性分析结果进行筛选，获得满足所述关联性约束条件的多级优选指标关联性分析结果；

[0097] 监测指标集合获得模块，所述监测指标集合获得模块用于基于所述多级优选指标关联性分析结果对所述矿山环境监测指标数据库进行匹配，获得所述多级矿山环境监测指标集合。

[0098] 进一步的，所述系统还包括：

[0099] 主成分分析模块，所述主成分分析模块用于对所述实时环境监测数据库进行主成分分析，获得降维环境监测数据库；

[0100] 数据完整度检查模块，所述数据完整度检查模块用于基于所述降维环境监测数据库进行数据完整度检查，获得不满足数据完整度阈值的环境监测缺陷数据信息；

[0101] 数据补充模块，所述数据补充模块用于对所述环境监测缺陷数据信息进行数据补充，获得环境监测补充数据信息；

[0102] 矿山环境监测数据库确定模块，所述矿山环境监测数据库确定模块用于基于所述环境监测补充数据信息和所述降维环境监测数据库，获得矿山环境监测数据库；

[0103] 聚类分析模块，所述聚类分析模块用于基于所述多级矿山环境监测指标，对所述矿山环境监测数据库进行聚类分析，获得所述环境监测标准数据库。

[0104] 进一步的，所述系统还包括：

[0105] 第一执行模块，所述第一执行模块用于所述矿山环境分析模型包括输入层、矿山环境评估层、矿山环境预测层、输出层；

[0106] 矿山环境评估结果获得模块，所述矿山环境评估结果获得模块用于将所述环境监测标准数据库输入所述矿山环境评估层，获得矿山环境评估结果；

[0107] 矿山环境预测结果获得模块，所述矿山环境预测结果获得模块用于将所述环境监测标准数据库、所述矿山环境气象预报数据输入所述矿山环境预测层，获得矿山环境预测结果；

[0108] 结果输出模块，所述结果输出模块用于通过所述输出层对所述矿山环境评估结果、所述矿山环境预测结果进行输出，获得所述矿山环境分析结果。

[0109] 进一步的，所述系统还包括：

[0110] 第二执行模块，所述第二执行模块用于所述矿山环境评估层包括多级矿山环境评估指标，其中，所述多级矿山环境评估指标包括采空塌陷评估指标、地下水环境评估指标、地形地貌评估指标、土壤环境评估指标；

[0111] 矿山环境指标评估结果确定模块，所述矿山环境指标评估结果确定模块用于将所述环境监测标准数据库输入所述矿山环境评估层，获得矿山环境指标评估结果，其中，所述矿山环境指标评估结果包括采空塌陷评估系数、地下水环境评估系数、地形地貌评估系数、土壤环境评估系数；

[0112] 异态数据库构建模块，所述异态数据库构建模块用于构建异态环境监测数据库，并将所述异态环境监测数据库嵌入至所述矿山环境评估层中；

[0113] 异常特征识别结果获得模块，所述异常特征识别结果获得模块用于基于所述异态环境监测数据库对所述环境监测标准数据库进行特征识别，获得异常特征识别结果，其中，所述异常特征识别结果包括采空塌陷异常监测指数、地下水环境异常监测指数、地形地貌异常监测指数、土壤环境异常监测指数；

[0114] 第三执行模块，所述第三执行模块用于基于所述矿山环境指标评估结果和所述异常特征识别结果，获得所述矿山环境评估结果。

[0115] 进一步的，所述系统还包括：

[0116] 知识图谱构建模块，所述知识图谱构建模块用于构建气象预报‑矿山环境知识图谱，并将所述气象预报‑矿山环境知识图谱嵌入至所述矿山环境预测层中；

[0117] 环境预测方向因子获得模块，所述环境预测方向因子获得模块用于基于所述气象预报‑矿山环境知识图谱对所述矿山环境气象预报数据进行特征识别，获得多个环境预测方向因子；

[0118] 第四执行模块，所述第四执行模块用于将所述环境监测标准数据库、所述多个环境预测方向因子、所述矿山环境气象预报数据输入所述矿山环境预测层，获得所述矿山环境预测结果。

[0119] 本发明实施例所提供的一种智能化矿山环境监测管理系统可执行本发明任意实施例所提供的一种智能化矿山环境监测管理方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

[0120] 所包括的各个模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

[0121] 本申请提供了一种智能化矿山环境监测管理方法，其中，所述方法应用于一种智能化矿山环境监测管理系统，所述方法包括：通过采集矿山的基本信息，获得矿山信息数据库；通过矿山信息数据库、多级矿山环境监测指标进行矿山环境监测规划分析，获得矿山环境监测机制；基于矿山环境监测机制，通过矿山环境监测模块对矿山进行实时环境监测，获得实时环境监测数据库；通过对实时环境监测数据库进行预处理，获得环境监测标准数据库；将环境监测标准数据库、矿山环境气象预报数据输入矿山环境分析模型，获得矿山环境分析结果；基于矿山环境管理知识库对矿山环境分析结果进行匹配分析，获得矿山环境管理方案，并按照矿山环境管理方案对矿山环境进行管理。解决了现有技术中针对矿山的环境监测管理准确性不足、全面性不高，进而造成矿山的环境监测管理效果不佳的技术问题。达到了提高矿山环境监测管理的准确性、全面性，实现信息化、智能化、精准化地矿山环境监测管理，提升矿山环境监测管理质量，为矿山安全提供保障的技术效果。

[0122] 注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。