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信息记录材料２０２５年３月第２６卷第３期

基于大数据分析的防冲智能预警系统研究

陈广振

（兖煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿山东菏泽２７４７００）

【摘要】为实现对冲击地压发生前的征兆信息和监测预警信息的快速识别、精准判定，本文设计了一种基于大数据分析的防冲智

能预警系统。首先，详细分析了防冲预警系统的定义与分类，阐明了冲击地压发生机理。其次，概述了大数据分析技术，包括大数据

的特征与挑战、数据采集与预处理、数据挖掘与分析方法和大数据技术在预警系统中的应用。再次，搭建了防冲智能预警系统架构，

设计了系统总体架构。最后，通过实验数据验证了该系统的可靠性和有效性。结果表明，该系统能够实现对冲击地压发生前的征兆

信息和监测预警信息的快速识别，从而实现对冲击地压发生前的预警，为现场防治提供了有效保障。

【关键词】冲击地压；大数据；预警系统；智能分析；系统架构

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【中图分类号】ＴＤ３２４【文献标识码】Ａ【文章编号】１００９５６２４（２０２５）０３０１２３０３

［４］

０引言资源。

在经济全球化与社会信息化迅速发展的背景下，安全２２数据采集与预处理技术

问题已成为各行各业关注的重点，尤其是在煤矿等高风险为实现对冲击地压的实时监测和预警，采用智能传感

行业。煤矿作为重要的能源产业，其安全管理不仅关乎企器采集现场的冲击地压数据，并通过物联网传输至云端，

业的经济效益，更直接影响到矿工的生命安全以及周边地在云端进行大数据处理分析，然后将处理后的数据上传至

区的生态环境。基于大数据分析的智能预警系统在这方Ｈａｄｏｏｐ大数据计算平台。在大数据分析过程中，需要对

面具有广阔的应用前景，其能够有效整合来自不同监控子采集到的数据进行预处理，包括数据清洗、数据转换等。

系统的数据，实现对潜在风险的及时预测与响应。综上所基于Ｈａｄｏｏｐ大数据计算平台的预处理方法主要有两种：

述，通过构建基于大数据分析的防冲智能预警系统，不仅①利用Ｋａｆｋａ对数据进行实时传输和处理；②采用Ｈｂａｓｅ

能够提升煤矿的安全监控能力，还有助于形成高效的管理文件系统对数据进行存储。需要注意的是，不同的

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与决策体系。Ｈａｄｏｏｐ计算平台会有不同的预处理方法。

１防冲预警系统的定义与分类３基于大数据分析的防冲智能预警系统架构设计

冲击地压发生机理主要是由于煤岩体内部积聚的弹３１系统总体架构设计

［１］［６］

性能量突然释放，以剧烈冲击破坏的动力现象。能量积防冲智能预警系统主要由井下和井上两部分组成，

聚是指煤岩体内部弹性应变能的积聚，当应力超过一定限如图１所示。

度时，弹性应变能急剧增加，超出材料本身的强度而导致其中井下部分包含防冲智能预警传感器和通信分站，

突然破坏。能量释放主要有三种方式：①应力集中释放；二者采用通信线缆连接，数据进行有线传输，井上部分主

②弹性变形释放；③动力冲击释放。应力集中是导致煤岩要载体为上位机，系统观测软件安装于上位机中