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申请/专利权人：徐州东控科技有限公司

摘要：本发明涉及水位监测与灾害预警领域，具体是一种矿山地下水位监测与灾害预警系统，包括数据采集处理模块、地下水位智能分析模块、地表形变智能分析模块、灾害预警模块和用户控制模块；本发明创造性的采用一种基于动态拉普拉斯矩阵的阶跃多态图卷积网络，联合多个采样点的时序水位数据，构建具有全局特性的动态拉普拉斯矩阵，突出全局性的地下水位的时空特征，并使用时空图卷积网络对水位预测分析，得到准确且具有全局特征的地下水位监测结果；本发明创造性的将地表形变数据进行的阶跃异构转化，并采用基于经验模态分解和自回归移动平均的预测算法对地表形变进行预测分析，实现对水位数据与地表形变的联合监测，并及时做出准确的灾害预警。

主权项：1.一种矿山地下水位监测与灾害预警系统，其特征在于：包括数据采集处理模块、地下水位智能分析模块、地表形变智能分析模块、灾害预警模块和用户控制模块；所述数据采集处理模块，对矿山的多个采样点的地下历史水位数据进行采集，对矿山的多个采样点的地表历史形变数据进行采集，得到所有采样点的时序水位数据与形变数据，同时实时采集矿山的多个采样点的实时地下水位数据与实时地表形变数据，将所有采样点的时序水位数据与形变数据发送至地下水位智能分析模块与地表形变智能分析模块，将多个采样点的实时地下水位数据与实时地表形变数据发送至灾害预警模块；所述地下水位智能分析模块，采用基于动态拉普拉斯矩阵的阶跃多态图卷积网络，对所有采样点的时序水位数据进行特征提取与水位预测分析，得到地下历史水位监测结果，最终根据地下历史水位监测结果对基于动态拉普拉斯矩阵的阶跃多态图卷积网络进行训练，得到优化后的图卷积网络，将优化后的图卷积网络发送至地表形变智能分析模块与灾害预警模块；所述地表形变智能分析模块，通过优化后的图卷积网络对矿山地表形变数据进行阶跃异构时空矩阵构建，最终通过基于经验模态分解和自回归移动平均的预测算法EMD-ARIMA，对地表形变进行预测分析，得到地表历史形变监测结果，最终根据地表历史形变监测结果对EMD-ARIMA算法进行优化，得到优化后的EMD-ARIMA算法，将优化后的EMD-ARIMA算法发送至灾害预警模块；所述灾害预警模块，分别使用优化后的图卷积网络与优化后的EMD-ARIMA算法对实时地下水位与实时地表形变数据进行分析监测并设置安全阈值，当监测结果超过安全阈值时，则发出警报；所述用户控制模块，供用户查看监测信息，接收实时更新与警报，同时供用户对所有模块进行控制与数据存储。

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