国能蒙西煤化工股份有限公司唐利山获国家专利权
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龙图腾网获悉国能蒙西煤化工股份有限公司申请的专利基于人工智能的煤矿水患智能预测方法与预警系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN118797511B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-01发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202410774329.7,技术领域涉及:G06F18/2433;该发明授权基于人工智能的煤矿水患智能预测方法与预警系统是由唐利山;鲁欣;王占军;陈宝辉;党超;史志江;王东祥;刘国明;李斌;张磊设计研发完成,并于2024-06-14向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于人工智能的煤矿水患智能预测方法与预警系统在说明书摘要公布了:本申请提供一种基于人工智能的煤矿水患智能预测方法与预警系统,涉及煤矿安全技术。在该方案中,计算机设备将感知层设备上传的当前时刻之前的第一预设时间段内的老窑水监测数据输入老窑水水患预测模型进行预测处理,得出当前时刻之后的第二预设时间段内的工作面涌水量预测数据,以确定是否会发生老窑水水患事故。通过应用该方法,能够实现对煤矿待预测区域内老窑水水患事故的高精度预测,从而提升煤矿的安全水平。
本发明授权基于人工智能的煤矿水患智能预测方法与预警系统在权利要求书中公布了:1.一种基于人工智能的煤矿水患智能预测方法,其特征在于,所述方法包括: 接收感知层设备上传的煤矿的待预测区域在当前时刻之前的第一预设时间段内的老窑水监测数据,其中,所述老窑水监测数据包括水源监测数据、工作面涌水监测数据和老窑破坏监测数据; 将所述待预测区域在所述第一预设时间段内的老窑水监测数据,输入老窑水水患预测模型进行预测处理,得到当前时刻之后的第二预设时间段内的工作面涌水量预测数据,其中,所述老窑水水患预测模型是预先基于遗传算法GA优化得到的用于预测工作面涌水量的长短期记忆神经网络模型LSTM,所述GA用于确定所述LSTM模型的参数;所述第一预设时间段的长度大于所述第二预设时间段的长度; 根据所述待预测区域在所述第二预设时间段内的工作面涌水量预测数据,确定是否会发生老窑水水患事故; 所述老窑水水患预测模型的获取过程,包括: 根据所述GA,确定所述LSTM模型的目标参数配置方案; 根据所述目标参数配置方案,配置所述LSTM模型中的目标参数,获得所述老窑水水患预测模型; 所述根据所述GA,确定所述LSTM模型的目标参数配置方案,包括: 步骤a、基于历史老窑水监测数据获取样本数据集合,所述历史老窑水监测数据包括监测的所有的历史水源监测数据、历史工作面涌水监测数据和历史老窑水破坏监测数据,所述样本数据集合中包括多组数据样本,每一组数据样本中包括连续的两个时间段的老窑水监测数据,且第一个时间段的时长大于或等于所述第一预设时间段的时长,第二个时间段的时长与所述第二预设时间段的时长一致; 步骤b、初始化所述GA的N组第一参数配置方案、选择算子、自适应交叉概率、自适应变异概率以及预设最大迭代次数,其中,N为正整数,每组第一参数配置方案中包括隐藏层神经元个数、学习率、预设迭代次数、最小批处理数量、正则化参数、权重参数以及偏置项参数; 步骤c、构建N个结构完全相同的LSTM模型,得到N个第一LSTM模型; 步骤d、对每组第一参数配置方案进行染色体编码,获取对应的第一染色体; 步骤e、针对每个第一LSTM模型,选择一个第一染色体对应第一参数配置方案,配置所述第一LSTM模型中的初始参数,得到N个第二LSTM模型,其中,所述第一LSTM模型的初始参数包括初始隐藏层神经元个数、初始学习率、初始预设迭代次数、初始最小批处理数量、初始正则化参数、初始权重参数以及初始偏置项参数; 步骤f、从所述样本数据集合中选择N组样本数据,并将所述N组样本数据中的第一个时间段的历史老窑水监测数据分别输入N个第二LSTM模型中进行预测,得到N个第二个时间段内的工作面涌水量预测数据; 步骤g、根据所述N个第二个时间段内的工作面涌水量预测数据和预设的所述GA的适应度函数,计算每个第一染色体的适应度值; 步骤h、根据每个第一染色体的适应度值,将N个第一染色体的适应度值从高到低排序,获取最高适应度值对应的第一染色体编号,并记为目标染色体编号; 步骤i、根据每个第一染色体对应的适应度值和所述选择算子,对第一染色体进行筛选处理,获取N个筛选后的第一染色体; 步骤j、根据每个筛选后的第一染色体的适应度值,计算每个筛选后的第一染色体的自适应交叉概率以及自适应变异概率; 步骤k、基于每个筛选后的第一染色体的自适应交叉概率以及自适应变异概率,对筛选后的第一染色体进行自适应交叉和变异操作,生成N个第二染色体; 步骤l、判断当前迭代次数是否达到所述预设最大迭代次数,若未达到所述预设最大迭代次数,则将所述N个第二染色体确定为新的N个第一染色体,重复执行所述步骤e至所述步骤k,直到达到所述预设最大迭代次数,并在达到所述预设最大迭代次数时,将得到的目标染色体编号对应的第一参数配置方案确定为所述目标参数配置方案。
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