数据挖掘在煤矿安全预测预警中的应用研究

论文摘要

信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势。随着煤矿生产系统信息化、集成化程度的提高,对矿山多源异构数据信息的分析研究已成为矿山生产、研究部门共同关注的问题。面对煤矿信息系统所产生的海量数据,运用数据挖掘技术,对这些数据进行分析、推断,以做出预测,对加强煤矿安全生产、促进煤炭行业现代化建设、提高煤矿的经济效益和社会效益具有重要的现实意义。本文基于数据仓库和数据挖掘等先进技术,结合目前流行的煤矿信息管理系统结构和数据流程,建立起了煤矿监控系统的总体框架和监控数据仓库系统框架结构。然后在此基础上分析了监控数据仓库体系结构的设计,利用关联规则算法中经典的Apriori算法,在煤矿监控系统数据中进行简单尝试性的应用研究,发现了一些强关联规则,并建立了数据挖掘模型。最后对数据挖掘的结果(即影响煤矿安全隐患的最主要因素——瓦斯)进行详细的分析研究,并提出了几点有建设性的建议。该方案从数据仓库和数据挖掘角度为煤矿安全监测控制预警提供一种新的思路,同时为煤矿管理者提供决策依据,从而提高煤矿管理效率,对煤矿安全具有一定的实用性和参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 论文研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 主要内容及创新点
• 1.4 论文结构
• 1.5 本章小结
• 2 数据挖掘技术分析研究
• 2.1 数据仓库技术研究
• 2.1.1 数据仓库提出的背景
• 2.1.2 数据仓库简述
• 2.1.3 数据仓库系统结构研究
• 2.2 数据挖掘技术研究
• 2.2.1 定义
• 2.2.2 主要内容及挖掘任务
• 2.2.3 数据挖掘流程
• 2.3 数据挖掘算法分类及评价方法
• 2.3.1 算法分类
• 2.3.2 数据挖掘算法的评价
• 2.4 本章小结
• 3 关联规则的问题描述及相关算法
• 3.1 问题描述
• 3.2 关联规则挖掘方法
• 3.2.1 挖掘关联规则的一般步骤
• 3.2.2 主要研究方向和典型算法
• 3.3 相关算法思想及描述
• 3.3.1 多循环方式的挖掘算法
• 3.3.2 并行发现算法
• 3.4 本章小结
• 4 煤矿监控系统数据仓库的架构分析与设计
• 4.1 概述
• 4.1.1 基本描述
• 4.1.2 总体目标
• 4.2 框架结构
• 4.2.1 总体框架
• 4.2.2 数据仓库系统框架结构
• 4.2.3 监控数据仓库实施策略
• 4.3 系统建设
• 4.3.1 系统网络运行结构
• 4.3.2 系统体系结构
• 4.4 本章小结
• 5 数据挖掘在煤矿监控系统中的应用研究
• 5.1 煤矿监控系统数据仓库设计
• 5.1.1 需求分析
• 5.1.2 监控数据仓库体系结构设计
• 5.1.3 监控数据仓库概念模型设计
• 5.1.4 监控数据仓库逻辑模型设计
• 5.1.5 监控数据仓库的实现
• 5.2 关联规则算法在煤矿监控系统中的应用研究
• 5.2.1 数据清洗与集成
• 5.2.2 数据挖掘模型的研究与设计
• 5.2.3 挖掘数据中的规则
• 5.2.4 结果分析
• 5.3 本章小结
• 6 总结
• 6.1 进一步研究的方向
• 6.2 结束语
• 参考文献
• 附录
• 致谢