煤矿安全监控系统伪数据的甄别及对策［摘要］针对煤矿安全监控系统普遍存在伪数据，严重困扰各级、各部门、各煤矿企业管理人员有效识别监测数据的真伪问题。通过实地调研、理论分析、现场应用等手段，对伪数据的特点和进行了综合分析，通过分析，提出了调校数据的自动识别技术、逻辑关联识别技术、类别自动识别技术、系统自诊断识别技术等进行伪数据的甄别。鉴于电磁辐射、浪涌等干扰源，所产生的伪数据，提出了改变传感器的频率信号输出方式、提高监控设备抗干扰能力、降低传感器整机功耗、提高传感器外壳防护等级等有效预防伪数据产生的对策。［关键词］安全监控系统；伪数据；甄别；对策0引言目前，各煤矿企业均已安装了煤矿安全监控系统，实现数据的采集、存储、查询、打印、报警、断电等相关功能，为煤矿的安全生产发挥作重要的作用。由于煤矿井下复杂的电磁环境干扰，尤其是在长距离数据传输过程中存在瞬态脉冲、浪涌等尤为突出，导致监测到的数据中存伪数据现象时有发生。其以“误报警、误断电”的形式出现，一直困扰各级、各部门、各煤矿企业管理人员，需要专业人员进行专一地分析、处理，才能够判断出监测数据的真伪。这样不仅增加了工作量，更为严重的是真伪数据同时存在，人员意识疏忽，可能导致真实的报警信息不能够及时发现处理，造成严重的安全隐患和后果。因此，很有必要对煤矿安全监控系统监测数据进行分析、甄别、判断、准确剔除伪数据，提高监控系统的可靠性、数据的准确性。1伪数据的定义及特点监控系统伪数据是指与现场实际情况不相符的监测数据和状态。伪数据的一种典型表现是监测数据瞬间出现大值（俗称冒大数）或者突然出现0值，造成监控系统误报警或者失效，监测数据失真［1］。伪数据非常明显的特点就是“数据瞬间变化较大，持续时间较短”，在受到动力电缆控制设备启动产生的浪涌干扰、井下电力变频器产生的干扰、大型电器设备附近的干扰、外界电磁场干扰情况下尤为严重。2煤矿安全监控系统伪数据的产生安全监控系统伪数据的情况主要发生在模拟量传感器中。伪数据产生的原因主要有以下6方面：①传感器输出的频率信号在传输至监控分站过程中由于外部电磁场的干扰而发生突变，出现瞬间大值。②监控分站至地面中心站之间采用RS485传输方式的线路干扰。长距离传输信号，由线路分布电容和分布电感组成低通滤波器将损失信号；线路阻抗又不连续，传输线信号反射恶化；节点太多，纯阻性负载过重，影响远端设备通信［2］。③现场施工过程中由于人员在移动传感器期间，传感器出现高空跌落、航空插头或接线盒内线路接触不良或者线路短路。④现场人员在冲洗巷道期间，传感器进水导致损坏，传感器输出非正常频率而出现的高值或0值现象。⑤传感器整机功耗较大。由于煤矿开采工作面较长，铺设线路也长，线路中的接线盒较多，线电阻增加，线路上的电压损失较大。因此，在监控分站电源箱输出的本安额定电压不变的情况下，传感器端输入的电压比较低或电源纹波较大时，导致传感器内部电路工作不正常、传感器处于临界状态，造成传感器自身工作状态不稳定，从而产生误报警［3］。⑥地面操作人员在进行设备类型、量程选择定义时出现错误，导致监测数据不准确。3煤矿安全监控系统伪数据甄别要想从根本上剔除伪数据，就必须从监控系统设备、现场管理、应用等方面下功夫。必须从实时数据中进行挖掘、分析、判断数据的真伪［4－5］。3.1调校数据自动识别技术调校是各煤矿企业定期对传感器进行零点、精度、线性的调整，在这调校过程中，传感器数据变化有个过程。通过调校数据变化规律，可以看到，调校是事先预知并且需要进入传感器相应功能才能够进行相应数据调整，因此可以通过2种途径对传感器调校状态产生的数据进行识别。①通过中心站软件预先将需要调校的测点进行标注“调校”状态，自动将监测到的数据识别为调校数据。②通过传感器进入相应功能，输出特定频率或代码的方式，中心站软件识别到特定频率或代码后，自动将监测到的数据识别为调校数据。3.2逻辑关联识别技术传统监控系统是基于单点监测方式，而采用逻辑关联监测模式，是以工作面或掘进头为目标对象，如：工作面传感器...