1.一种煤岩体应力增幅监测方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤一:实时数据取样,采用煤岩体应力传感器进行数据取样作为基础数据样本,原始基础数据样本的特征为:数值大小与产生时间成对存在;
步骤二:对基础数据样本进行数据处理,数据处理按照先后顺序包括去除无用数据、临近数值合并和前后数据均值三个步骤;
a、去除无用数据,即对基础数据样本进行数据过滤;无用数据是指基础数据样本中,一个数值较前一个数值大幅度增加或减小,其后的一个数值又回到了与其前一个数值相近的水平,判断出这样的数据为无用数据,删除该无用数据及其对应的产生时间,得到价值样本;
b、临近数值合并,使用价值样本,判断价值样本内数据的产生时间,将产生时间间隔较近的数据取均值合并,获得合并样本;
c、前后数据均值,从合并样本的第二个数据开始,获取其与前一个数据的均值,形成趋势样本;
步骤三:计算增幅结果,将趋势样本的数据的最小值与煤岩体应力传感器的初装值进行比较,取大值作为结果值与趋势样本中最后一个数据的数值进行比较,若趋势样本中最后一个数据的数值小于等于结果值,则判定为无增幅;若趋势样本中最后一个数据的数值大于结果值,则判定为存在增幅;
所述步骤二中临近数值合并的具体方法为:设置时间临近判据记为b,合并开始时间记为b′,合并数值集合记为B,合并时间集合记为B′,合并样本的数值集合与产生时间集合分别记为S″和T″;循环前先初始化,令b′=T0′,将T0′存入B′,S0′存入B;循环价值样本的产生时间集合T′,循环中当前第n项数值为Tn′;若(Tn′‑b′)≤b,则将Tn′存入B′,与其对应的Sn′存入B;若(Tn′‑b′)>b,则分别求B和B′中的平均值,分别追加到S″和T″两个集合中,然后将B和B′两集合清空,并令b′=Tn′,将Tn′存入B′,Sn′存入B;循环至最后一个数据时,直接分别求B和B′中的平均值,分别追加到S″和T″两个集合中,然后将最后一条数据的数值和对应的产生时间,分别追加到集合S″和T″,循环完毕后,时间相近的数据就会以平均值的方式整合入集合。
2.根据权利要求1所述的一种煤岩体应力增幅监测方法,其特征在于:所述步骤一中实时数据取样的具体方法为:
设置取样时间段记为Δt,当前时间记为tnow,基础数据样本的数值集合记为S,基础数据样本的时间集合记为T,取(tnow‑Δt)至tnow这段时间内的一个煤岩体应力传感器采集的数据作为基础数据样本,基础数据样本包括数值和产生时间,基础数据样本内数据个数不得少于四个,将数据基础样本中的数据按照时间先后顺序排列,将基础样本数据中的数值依次放入集合S,产生时间依次放入集合T,集合S中的数值位置与集合T中的产生时间位置一一对应。
3.根据权利要求2所述的一种煤岩体应力增幅监测方法,其特征在于:所述步骤二中去除无用数据的具体方法为:
设置跳动幅度记为a,a>0,临近容差记为a′,a′>0,价值样本的数值集合和产生时间集合分别记为S′和T′;循环集合S,记循环中当前第n项数值为Sn,前一项数值为Sn‑1,后一项数值为Sn+1;若|Sn‑Sn‑1|≥a,则判断Sn‑1与Sn+1的大小;若|Sn+1‑Sn‑1|≤a′,则判定第n项数值Sn为跳动数值;当第n项数值未被判定为跳动数值,则将Sn追加到集合S′中,Sn在集合T中的产生时间也追加到集合T′中;循环完毕后,所有的跳动数据已被剔除,正常数据被存放到了集合S′和T′中,第一项和最后一项不参与该判断,按原本位置,直接将第一项和最后一项的数值及产生时间分别存放到价值样本的数值集合S′和产生时间集合T′中。
4.根据权利要求3所述的一种煤岩体应力增幅监测方法,其特征在于:所述步骤二中前后数据均值计算的具体方法为:
设置均值记为c,趋势样本集合记为Sres;从合并样本的数值集合S″的第二项数值开始循环S″,循环中当前第n项数值为S″n,前一项数值为S″n‑1,c=(S″n+S″n‑1)/2,将c追加到集合Sres中,循环完毕后,得到趋势样本集合Sres。
5.根据权利要求4所述的一种煤岩体应力增幅监测方法,其特征在于:所述步骤三中计算增幅结果的具体方法为:
取趋势样本集合Sres中数据的最小值最为增幅变化的起点,记为ds,取趋势样本集合Sres中倒数第一个数据为终点,即最后一个数据,对应的数值记为de;设置煤岩体应力传感器的初装值记为dc,若dc≥ds,则令ds=dc;若ds≥de,则无增幅,若ds
6.一种煤岩体应力增幅监测系统,其特征在于:包括实时数据取样模块、数据处理模块和计算增幅结果模块,
所述实时数据取样模块,用以采集煤岩体应力传感器发送信号所对应的数据作为基础数据样本,原始基础数据样本的特征为:数值大小与产生时间成对存在;
所述数据处理模块,包括去除无用数据模块、临近数值合并模块和前后数据均值模块;
所述去除无用数据模块,用以对基础数据样本进行数据过滤,删除该无用数据及其对应的产生时间,得到价值样本;无用数据是指基础数据样本中,一个数值较前一个数值大幅度增加或减小,其后的一个数值又回到了与其前一个数值相近的水平,判断出这样的数据为无用数据;
所述临近数值合并模块,用以判断价值样本内数据的产生时间,将产生时间间隔较近的数据取均值合并,获得合并样本;
所述前后数据均值模块,用以从合并样本的第二个数据开始,获取其与前一个数据的均值,形成趋势样本;
所述计算增幅结果模块,用以将趋势样本的数据的最小值与煤岩体应力传感器的初装值进行比较,取大值作为结果值与趋势样本中最后一个数据的数值进行比较,若趋势样本中最后一个数据的数值小于等于结果值,则判定为无增幅;若趋势样本中最后一个数据的数值大于结果值,则判定为存在增幅。