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申请/专利权人：宏大爆破工程集团有限责任公司

摘要：本发明涉及数据分析技术领域，尤其涉及一种智能爆破顺序控制系统，包括爆破信息获取模块、信息化处理模块、关键特征提取模块、安全风险判断模块以及爆破风险管理模块；通过传感器网络实时采集爆破作业现场的信息，并进行信息传输，减少数据传输延迟；通过预处理得到不同目标参数，为后续的关键特征提取提供数据基础；通过对预处理后的数据进行进一步处理，提取对风险判断有重要影响的关键特征；通过确定项集并计算关联规则，揭示风险因素之间的内在联系；通过获取风险因素，并进行深入分析和评估，实现对爆破作业全过程的信息化、智能化管理。本发明用于解决爆破作业中信息化程度不高和缺乏精细化风险评估的技术问题。

主权项：1.一种智能爆破顺序控制系统，其特征在于：包括爆破信息获取模块、信息化处理模块、关键特征提取模块、安全风险判断模块以及爆破风险管理模块；爆破信息获取模块用于通过传感器网络实时采集爆破作业现场的所有信息，包括地质条件参数、爆破参数以及环境参数；爆破信息获取模块还具备信息传输功能，将采集到的信息实时传输到信息化处理模块；其中，地质条件参数获取方法：利用岩石力学测试设备进行测定获取岩石的抗压强度；对岩石的裂隙进行观测和记录；使用钻孔水位观测方法获取地下水的分布信息；爆破参数获取方法：通过爆破设备上的传感器，实时监测爆破过程中的各种爆破参数；环境参数获取方法：根据气象站观测获取实时的气象数据；使用噪声监测设备对环境噪声进行实时监测；信息化处理模块用于接收爆破信息获取模块传输的信息，并进行预处理，得到第一目标参数、第二目标参数以及第三目标参数；其中，信息化处理模块将获取到的传输信息进行预处理，得到第一目标参数、第二目标参数以及第三目标参数的过程包括：分别整合地质条件参数、爆破参数以及环境参数的数据，进行预处理；利用如下表达式计算得到第一目标参数： ，式中，GCR表示第一目标参数；RSI表示岩石抗压强度指数；RMI表示岩石完整性指数，是基于裂隙分布进行估算得出，RMI值越高，代表岩体越完整，裂隙越少；d3表示岩石抗压强度指数的权重系数；r表示索引下标且r=1，2；当r=1时，则G1表示裂隙比例指数，是基于裂隙占岩体体积的比例进行估算得出，G1值越高，代表裂隙越发达，岩体的力学性质越差；G1max表示裂隙比例指数的最大可能值，用于归一化裂隙比例指数；d1表示裂隙比例指数的权重系数；当r=2时，则G2表示地下水分布指数，G2值越高，代表地下水越丰富，对岩体的影响越大；G2max表示地下水分布指数的最大可能值，用于归一化地下水分布指数；d2表示地下水分布指数的权重系数；其中，d1、d2、d3均大于0；依据如下分析公式计算得到第二目标参数： ，式中，BPR表示第二目标参数；PP表示预裂参数；表示预裂参数的理想值；IP表示起爆参数；表示安全起爆参数值，即确保爆破作业安全进行的起爆参数阈值；BH表示炮孔参数；分别表示最大允许炮孔参数值和最小允许炮孔参数值，即确保爆破作业能够进行的最高和最低炮孔参数要求；α1、α2、α3分别表示不同参数对应的权重值，且α1、α2、α3均大于0小于1；其中，当预裂参数接近其理想值时，则BPR的值会增加；当起爆参数接近安全阈值时，则BPR的值会减小；当炮孔参数在最小值和最大值之间时，则BPR的值会达到最佳；根据如下公式计算得到第三目标参数： ，式中，EPR表示第三目标参数；TH表示环境温湿度；k（TH）表示控制温湿度影响的陡峭程度的参数；表示最优爆破温湿度；用于描述温湿度对爆破作业的影响，当温湿度接近最优温湿度时，该项的值接近1，表示温湿度对爆破环境影响较小，当温湿度远离最优温湿度时，该项的值逐渐减小，表示温湿度对爆破环境影响较大；WS表示风速；表示最大允许风速；γ表示控制风速对爆破环境影响的指数参数；用于描述风速对爆破作业的影响，当风速较低时，该项的值接近1，当风速接近或超过最大风速时，该项的值逐渐减小；NL表示环境噪声水平；表示最大允许噪声水平；表示噪声与最大允许噪声水平之间的差距；经过预处理得到第一目标参数GCR、第二目标参数BPR以及第三目标参数BPR；关键特征提取模块用于对预处理后的数据进行进一步处理，将包含第一目标参数、第二目标参数以及第三目标参数的数据序列作为输入信号，应用小波变换提取三个目标参数在时频域上的关键特征；安全风险判断模块用于基于关键特征提取模块提取的关键特征，确定项集；通过计算分析项集支持度和置信度得到关联规则；利用灰色关联分析法进行爆破风险预测，结合关联规则和灰色关联进行分析获取关联度高或低的风险比较序列；爆破风险管理模块用于根据关联度高的风险比较序列获取风险因素，并对风险因素进行发生概率评估和潜在成本量化分析；通过计算总成本预期值，将风险因素进行比较排序。

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