劉文學(xué)

（青島酒店管理職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東 青島 266100）

礦產(chǎn)資源的智能開(kāi)采能夠合理緩解礦產(chǎn)資源緊缺的問(wèn)題。目前絕大部分礦產(chǎn)資源開(kāi)采過(guò)程的監(jiān)測(cè)主要采取傳統(tǒng)的檢測(cè)手段，這種方法的智能化較低，誤差值較大，及時(shí)性也無(wú)法得到有效保證[1]。與此同時(shí)，功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在礦山智能檢測(cè)中的應(yīng)用范非常有限，急需在社會(huì)各界大面積推廣和普及。現(xiàn)在的智能檢測(cè)系統(tǒng)缺少一個(gè)實(shí)時(shí)的檢測(cè)體制和信息處理系統(tǒng)，在礦產(chǎn)智能檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、管理等軟件構(gòu)造上依然還存在著諸多問(wèn)題。所以基于數(shù)據(jù)挖掘的地質(zhì)礦產(chǎn)智能檢測(cè)系統(tǒng)的研究是智能檢測(cè)系統(tǒng)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的一個(gè)極其重要的研究方向。

1 基于數(shù)據(jù)挖掘的地質(zhì)礦產(chǎn)智能檢測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

檢測(cè)設(shè)備的選取上，地質(zhì)礦產(chǎn)資源回采檢測(cè)中的檢測(cè)設(shè)備構(gòu)成了檢測(cè)系統(tǒng)的第一部分——傳感器[2]。按照傳感器類別的不一樣，其輸出既能夠是電壓、電流、電阻，也可以是隨著時(shí)間而發(fā)生改變的其他電子性能。有一部分傳感器可能需要額外的構(gòu)件或電路來(lái)組成能夠被智能檢測(cè)設(shè)備精準(zhǔn)獲取和安全讀取的電子信號(hào)。

（1）多點(diǎn)位移計(jì)設(shè)備。多點(diǎn)位移計(jì)設(shè)備主要是用于檢測(cè)地質(zhì)工程鉆孔內(nèi)不同深度巖體之間軸向的伸縮變形情況，當(dāng)鉆孔的錨固點(diǎn)隨著周遭巖體的變動(dòng)而產(chǎn)生位移時(shí)[3]，經(jīng)傳感桿傳到鉆孔的基點(diǎn)端口，各點(diǎn)的位移量就能夠在基點(diǎn)端實(shí)施精準(zhǔn)測(cè)量。各個(gè)測(cè)點(diǎn)和基點(diǎn)端之間的位移距離就代表測(cè)點(diǎn)四邊巖體相對(duì)于基點(diǎn)端周邊巖體的位移。

（2）DAQ設(shè)備。DAQ設(shè)備作用檢測(cè)信號(hào)的三個(gè)主要構(gòu)成部分具體包括信號(hào)優(yōu)化電路、模數(shù)轉(zhuǎn)變器(ADC)以及計(jì)算機(jī)總線。絕大部分的DAQ設(shè)備還具有實(shí)現(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)和過(guò)程智能化的其他功能。比如，數(shù)模轉(zhuǎn)變器(DAC)對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行輸出加工后，數(shù)字線將輸入/輸出轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)，計(jì)數(shù)器/定時(shí)器重新定量并生成數(shù)字脈沖。

2 基于數(shù)據(jù)挖掘的地質(zhì)礦產(chǎn)智能檢測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

（1）數(shù)據(jù)采集模塊。在數(shù)據(jù)采集模塊中，有必要對(duì)上板、礦層的位移距離以及巖體內(nèi)部應(yīng)力值等進(jìn)行采集，由于這些數(shù)據(jù)是連續(xù)不斷且持續(xù)變化的，因而需要采取內(nèi)觸方式，通過(guò)NIDAQ max完成數(shù)據(jù)的智能采集。

（2）數(shù)據(jù)分析模塊。數(shù)據(jù)分析模塊主要是用于對(duì)傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行有效分析。首先將采集到的電子信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬?duì)應(yīng)的應(yīng)力值，并據(jù)此得出這些物理性質(zhì)的變化速率以及加速度，之后評(píng)判這些數(shù)據(jù)是否超過(guò)預(yù)警值。

（3）元數(shù)據(jù)管理模塊。元數(shù)據(jù)管理模塊主要是用于對(duì)生成元數(shù)據(jù)信息進(jìn)行單獨(dú)編輯，另外，元數(shù)據(jù)庫(kù)作為元數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的信息來(lái)源，元數(shù)據(jù)的管理工作有必要對(duì)元數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行日常維修和監(jiān)管，以確保元數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)集合的有效來(lái)源而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，因而必須涵蓋數(shù)據(jù)提交、數(shù)據(jù)瀏覽、數(shù)據(jù)查詢以及數(shù)據(jù)管理等內(nèi)容。

（4）報(bào)表自動(dòng)生成模塊。地下礦床回采工作需要設(shè)計(jì)單位、輸送單位、爆破單位等多個(gè)部門的統(tǒng)籌合作，各個(gè)單位之間的信息交流一般是以報(bào)表為主，假如報(bào)表間的格式差異較大，就會(huì)加大現(xiàn)場(chǎng)工作人員的工作量。

數(shù)據(jù)挖掘自身就帶有較強(qiáng)的報(bào)表生成功能，能和各種應(yīng)用程序進(jìn)行交流，其生成報(bào)表的方法主要包括三種，見(jiàn)下表所示。

表1 報(bào)表生成方法對(duì)比

除上述3種方法以外，還可以根據(jù)DDE(dynamic data exchange)或利用Active X表格生成軟件自動(dòng)形成報(bào)表。按照上面幾種方法的對(duì)比，聯(lián)系實(shí)際，本檢測(cè)系統(tǒng)采取Report GenerationToolkit來(lái)完成檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)的報(bào)表自動(dòng)生成模塊。

3 實(shí)驗(yàn)與效果分析

為了更加清楚、具體的看出此系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)際效果，特與傳統(tǒng)地質(zhì)礦產(chǎn)智能檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)其檢測(cè)能力進(jìn)行比較。

（1）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。為保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，將兩種地質(zhì)礦產(chǎn)智能檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)置于相同的試驗(yàn)環(huán)境之中，進(jìn)行檢測(cè)能力的試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保證其他實(shí)驗(yàn)條件不變。

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)兩種不同的地質(zhì)礦產(chǎn)智能檢測(cè)系統(tǒng)同時(shí)在相同環(huán)境下進(jìn)行工作，分析其檢測(cè)能力的變化。效果對(duì)比圖1所示：

圖1 本文實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，本文設(shè)計(jì)的礦產(chǎn)智能檢測(cè)系統(tǒng)其檢測(cè)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，其檢測(cè)率雖然一定程度上有所下降，但始終在80%以上。

4 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)基于數(shù)據(jù)挖掘的地質(zhì)礦產(chǎn)智能檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用進(jìn)行分析，依托數(shù)據(jù)挖掘，根據(jù)地質(zhì)礦產(chǎn)智能檢測(cè)分析，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)本文設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)論證表明，本文設(shè)計(jì)的方法具備極高的有效性。