基于大数据的在线学习预警模型设计——“教育大数据研究与实践专栏”之学习预警篇 被引量：34

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作者 王林丽 叶洋 杨现民 《现代教育技术》 CSSCI 2016年第7期5-11,共7页

学习预警是提升在线学习质量的重要途径。如何基于大数据成功地实现在线学习预警,是在线教育发展过程中亟需解决的重要问题。文章从预警的实现形式、内容与方式、采用的技术算法和工具、成效及不足等方面比较分析了国外五个典型学习预... 学习预警是提升在线学习质量的重要途径。如何基于大数据成功地实现在线学习预警,是在线教育发展过程中亟需解决的重要问题。文章从预警的实现形式、内容与方式、采用的技术算法和工具、成效及不足等方面比较分析了国外五个典型学习预警系统,在此基础上提出了学习预警系统的通用设计框架,并构建了学习预警系统的功能模型和过程模型,最后就在线学习预警系统的设计开发和预警研究提出了建议,以期能为我国在线学习预警系统的建设与发展提供借鉴。 展开更多

关键词 大数据 教育大数据 在线学习 学习预警 模型设计

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混合学习环境下基于学习行为数据的学习预警系统设计与实现 被引量：30

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作者 牟智佳 李雨婷 严大虎 《远程教育杂志》 CSSCI 北大核心 2018年第3期55-63,共9页

在混合式学习环境下,整合正式学习和非正式学习下的行为数据进行学习结果预警,是提高预警有效性和精准性的一个重要路径,因此,着重解决数据采集面单一和课程学习预警系统匮乏问题,具有重要的实践价值。对此,国内外对学习预警相关研究已... 在混合式学习环境下,整合正式学习和非正式学习下的行为数据进行学习结果预警,是提高预警有效性和精准性的一个重要路径,因此,着重解决数据采集面单一和课程学习预警系统匮乏问题,具有重要的实践价值。对此,国内外对学习预警相关研究已有丰富的基础。在相关文献分析的基础上,提出的基于学习行为数据的学习预警模型,包括学习服务模块、数据采集模块、教育大数据仓库和云计算平台、数据处理模块、预测计算与分析模块、自动预警与可视化模块。基于该模型并结合相关的技术标准和规范,设计了包含了数据源、数据集成、数据管理、应用服务和信息展示的学习预警系统基础技术框架。研究结果表明,利用UML建模来设计核心数据模型,以ASP.NET为开发平台,采用Oracle数据库,从数据结构与权重、监测与动态分析和可视化结果输出等三部分开发的学习预警系统,具有高度的扩展性和稳定性,可满足学习预警的常态化监测要求。 展开更多

关键词 学习行为数据 学习结果 数据结构 学习预警 可视化分析

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数据驱动的在线学习倦怠预警模型研究与实现 被引量：16

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作者 黄昌勤 涂雅欣 +2 位作者 俞建慧 蒋凡 李明喜 《电化教育研究》 CSSCI 北大核心 2021年第2期47-54,共8页

在线学习倦怠是学习者由于学习压力等因素影响而产生的一种倾向于逃避学习的消极心理状态,对其进行有效识别与适时预警是实现高效在线学习的重要途径。鉴于此,文章首先确立了在线学习倦怠的内涵与结构维度,并基于学习倦怠量化表征依据... 在线学习倦怠是学习者由于学习压力等因素影响而产生的一种倾向于逃避学习的消极心理状态,对其进行有效识别与适时预警是实现高效在线学习的重要途径。鉴于此,文章首先确立了在线学习倦怠的内涵与结构维度,并基于学习倦怠量化表征依据分析构建了数据驱动的在线学习倦怠预警模型;然后从在线学习倦怠预警过程出发,详细阐述了数据驱动在线学习倦怠预警的实现方案;最终依托iStudy学习平台完成了在线学习倦怠预警系统功能的设计与开发,并以H大学在线学习者为研究对象进行系统应用和实证分析。实践效果表明,该预警模型可以有效降低学习者倦怠水平并显著提升课程学习效果,为在线教育中的学习倦怠评估与智能化预警奠定了一定的基础。 展开更多

关键词 数据驱动 在线学习 学习倦怠 学习预警 智能教育

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学习测评大数据支撑下面向知识点的学习预警建模与仿真 被引量：15

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作者 王均霞 俞壮 +1 位作者 牟智佳 李雨婷 《现代远距离教育》 CSSCI 北大核心 2019年第4期28-37,共10页

学习测评是教学环节中的重要活动模块,对基于学生测评所产生的数据进行收集分析有助于挖掘学生真实的学习状态,明晰学生对知识点的掌握情况。以测评大数据为基础,以学生知识点综合掌握情况为研究内容,以贝叶斯网络为分析方法,通过节点... 学习测评是教学环节中的重要活动模块,对基于学生测评所产生的数据进行收集分析有助于挖掘学生真实的学习状态,明晰学生对知识点的掌握情况。以测评大数据为基础,以学生知识点综合掌握情况为研究内容,以贝叶斯网络为分析方法,通过节点权重分析及因果关系分析形成预警模型网络结构,在参数学习和条件概率分析的基础上形成面向知识点的学习预警模型。以某学校高一数学三次考试中的500条测评数据作为样本数据,采用5折交叉验证法对模型的有效性进行验证,采用因果推理和诊断推理对知识点预测结果进行仿真验证分析。研究结果表明,所构建的预警模型涵盖1个总目标层节点、5个指标层节点和20个数据层节点,通过调整模型中的节点能够有效观测不同条件下指标层和目标层知识点的掌握情况,并进行准确预警;通过灵敏度分析得出学习预警需要关注的核心节点,其影响程度从大到小依次为:核心知识点掌握情况>相关知识点掌握情况>各难度题目掌握情况;交叉使用主次指标排队分类法和专家打分法确定节点不同预警状态概率间的权重并以此计算判别值,按需调整其阈值以对学习者进行个性化类别划分与状态识别。 展开更多

关键词 测评大数据 学习预警 贝叶斯网络 知识掌握 试题数据

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一种RBF神经网络改进算法在高校学习预警中的应用 被引量：12

5

作者 宋楚平 李少芹 蔡彬彬 《计算机应用与软件》 北大核心 2020年第8期39-44,共6页

高校学生的学习危机问题日趋严重,传统的管理手段和预警方法在新的学情面前显得力不从心。针对学习危机多成因和分类的特点,提出将改进的RBF神经网络用于该问题的求解。通过教师和专家对影响学习危机的因素进行分析和抽取,使用AHP层次... 高校学生的学习危机问题日趋严重,传统的管理手段和预警方法在新的学情面前显得力不从心。针对学习危机多成因和分类的特点,提出将改进的RBF神经网络用于该问题的求解。通过教师和专家对影响学习危机的因素进行分析和抽取,使用AHP层次分析法计算这些因素的权重,按权重大小重新修正主要影响因素。为获得全局最优解和提高收敛速度,利用遗传算法对传统RBF网络的权重向量进行全局搜索以得到最优模型。应用结果证明:该模型相比传统模型,在收敛速度和误差精度方面都有较大的提升,计算结果有较高的正确率和识别能力,能较好满足学习预警的实际要求。 展开更多

关键词 学习危机 指标权重 神经网络 学习预警

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学习预警研究综述 被引量：8

6

作者 朱郑州 李政辉 +1 位作者 刘煜 邹宇航 《现代教育技术》 CSSCI 北大核心 2020年第6期39-46,共8页

学习预警是近年来教育大数据研究和应用的一个热点领域。文章给出了学习预警的定义,分别从传统教育环境、在线教育环境和混合教育环境的角度,梳理了学习预警的最新研究进展,分析了实证案例,从数据来源、研究方法、预警效果等3个角度指... 学习预警是近年来教育大数据研究和应用的一个热点领域。文章给出了学习预警的定义,分别从传统教育环境、在线教育环境和混合教育环境的角度,梳理了学习预警的最新研究进展,分析了实证案例,从数据来源、研究方法、预警效果等3个角度指出学习预警领域研究尚待解决的8个方面的问题,设计了学习预警研究框架,预测了学习预警的5个研究方向,以期为相关研究者了解学习预警领域的研究动态、把握学习预警的未来发展方向提供参考。 展开更多

关键词 学习预警 预警模型 预测 学习环境

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基于过程数据的学习预警模型设计与功能实现 被引量：7

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作者 杨丰玉 陈雨安 +2 位作者 聂伟 郑巍 樊鑫 《现代教育技术》 CSSCI 2021年第7期97-104,共8页

随着教育大数据的兴起,学习预警技术为教育信息化提供了有力支撑。基于此,文章首先充分利用在线学习过程中产生的海量数据,设置了学习预警的相关指标,并给出了定义与算法,在此基础上将学习预警的维度确定为积极程度、作业成绩和作业质... 随着教育大数据的兴起,学习预警技术为教育信息化提供了有力支撑。基于此,文章首先充分利用在线学习过程中产生的海量数据,设置了学习预警的相关指标,并给出了定义与算法,在此基础上将学习预警的维度确定为积极程度、作业成绩和作业质量。随后,文章通过模型权重调参,确定了各维度、指标的权重值,得到预警线阈值,并实证检验了其有效性。最后,文章设计了学习预警模型,搭建了一个基于过程数据的学习预警平台,其投入使用结果显示预警效果良好。基于过程数据的学习预警模型的提出与学习预警平台的应用,大大提升了教学质量,降低了学生的挂科风险,有效实现了预警功能。 展开更多

关键词 过程数据 学习预警 学习分析 教学管理 数据可视化

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大学物理实验教学系统中预警模型构建与应用

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作者 王琦 方恺 +1 位作者 倪晨 张睿 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第12期204-209,共6页

随着混合式学习模式和在线学习系统的广泛应用,在线学习系统中产生大量学习数据和记录,为学习预警的研究提供了数据来源和有力支撑。针对混合式学习的大学物理实验课程情境,对建构组学生的在线学习数据进行探索性的因子分析,设计了学习... 随着混合式学习模式和在线学习系统的广泛应用,在线学习系统中产生大量学习数据和记录,为学习预警的研究提供了数据来源和有力支撑。针对混合式学习的大学物理实验课程情境,对建构组学生的在线学习数据进行探索性的因子分析,设计了学习预警模型指标,并利用层次分析法确定模型指标权重,以精准率和召回率的加权调和均值为依据确定预警阈值。教学应用发现,验证组学生数据验证模型具有良好的可用性,可据此设计开发学习预警功能。基于学生在线学习数据构建的学习预警模型,有助于甄别学习困难的学生,进行有效预警,实现个性化教学。 展开更多

关键词 学习预警 混合式教学 大学物理实验

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基于教育大数据的学习预警信息系统构建研究 被引量：3

9

作者 成亚玲 谭爱平 胡国安 《湖南邮电职业技术学院学报》 2022年第3期31-35,71,共6页

针对现有学习预警研究大多聚焦在线学习领域,且研究对象不全面、预警维度不足、预警精度及普适性有待提高等问题,设计了混合学习环境下的在线开放课程学习预警信息系统。该系统采用“Java框架技术+MySQL数据库+Web服务器集群+移动端前... 针对现有学习预警研究大多聚焦在线学习领域,且研究对象不全面、预警维度不足、预警精度及普适性有待提高等问题,设计了混合学习环境下的在线开放课程学习预警信息系统。该系统采用“Java框架技术+MySQL数据库+Web服务器集群+移动端前后分离”的技术体系架构,从数据采集、数据分析、预警信息呈现、干预及效果评估、系统设置五个方面进行功能模块设计,并通过引入缓存设计、存储过程设计、集群设计等进一步优化性能。应用结果表明,该系统能有效地从知识掌握情况、学习行为、学习情绪等方面对学习者进行精准诊断、预警,并提供个性化的教学干预,从而提高教与学的效能。 展开更多

关键词 教育大数据 在线开放课程 学习预警 教学干预 信息系统

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基于神经网络和GUI的学习预警系统设计

10

作者 朱春媚 郑锦南 《现代计算机》 2023年第19期117-120,共4页

为了对有无法通过科目考试风险的学生进行及时的干预、提升教学质量,开发学习预警系统。采用Matlab设计GUI界面实现平时成绩管理,为学习预警提供数据支持;采用三层BP神经网络实现期末成绩预测,输入特征量为23维归一化的平时成绩,隐含层... 为了对有无法通过科目考试风险的学生进行及时的干预、提升教学质量,开发学习预警系统。采用Matlab设计GUI界面实现平时成绩管理,为学习预警提供数据支持;采用三层BP神经网络实现期末成绩预测,输入特征量为23维归一化的平时成绩,隐含层和输出层的传递函数分别为tan-sigmoid和log-sigmoid。实验证明,该方法可有效筛选出需要预警的学生。 展开更多

关键词 MATLAB 神经网络 成绩预测 学习预警

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智慧学习环境下基于多模态数据的学习预警系统设计与分析 被引量：2

11

作者 黄庆双 《软件》 2019年第11期52-56,共5页

学习预警是提升混合学习效果的有效手段,如何在智慧学习环境下,应用大数据、人工智能等新兴技术实现学习预警,是混合学习领域亟待解决的首要问题。文章在梳理已有研究成果的基础上,提出来由核心目标层、工具层、内容层、技术层和结果层... 学习预警是提升混合学习效果的有效手段,如何在智慧学习环境下,应用大数据、人工智能等新兴技术实现学习预警,是混合学习领域亟待解决的首要问题。文章在梳理已有研究成果的基础上,提出来由核心目标层、工具层、内容层、技术层和结果层组成的"五位一体"的学习预警系统总体设计框架,并在总体设计框架基础上,提出基于多模态数据的学习预警系统模型和干预机制过程模型。最后,对智慧学习环境下学习预警系统的设计开发提出了建议,以期为搭建智慧学习环境下的学习预警系统提供理论参考,为教学者实现个性化指导和精准教学搭建技术平台。 展开更多

关键词 智慧学习环境 多模态 学习预警 混合学习 HADOOP

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基于校园网的学生学习预警系统模型研究与设计 被引量：2

12

作者 孙淮宁 《科技广场》 2011年第11期35-37,共3页

本文根据普通高校构建数字化校园需求,提出基于校园网的学生学习预警系统模型,该模型以学生为中心,通过三层架构将传统校园信息管理系统与校园基础设施管理系统整合为适应学生学习关怀所需的数字化校园学习预警系统。它对普通高校在现... 本文根据普通高校构建数字化校园需求,提出基于校园网的学生学习预警系统模型,该模型以学生为中心,通过三层架构将传统校园信息管理系统与校园基础设施管理系统整合为适应学生学习关怀所需的数字化校园学习预警系统。它对普通高校在现有信息管理系统基础上,如何构建适应现代人才培养需求的数字校园环境有较实用参考价值。 展开更多

关键词 校园网 学习预警

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在线开放课程《施工组织与概预算》学习成效提升策略研究

13

作者 张兰峰 《广东交通职业技术学院学报》 2021年第2期75-79,88,共6页

在线学习已经成为传统教学的重要辅助形式,混合式教学是现行高校教学的主流模式,学习模式的改变带来学习成效的变化。本文以《施工组织与概预算》在线课程教学为例,研究在线学习的优势与缺点,并且以此提出提高学习成效的措施:增加自制... 在线学习已经成为传统教学的重要辅助形式,混合式教学是现行高校教学的主流模式,学习模式的改变带来学习成效的变化。本文以《施工组织与概预算》在线课程教学为例,研究在线学习的优势与缺点,并且以此提出提高学习成效的措施:增加自制力监管,提升在线学习成效的学习环境,提升学生学习参与度,深度化学习技能,及时给予学习预警,有效反馈学生学习效果,指引学生积极讨论,全面学习成效评价等。 展开更多

关键词 学习成效 学习参与度 学习反馈 学习预警 学习成效评价

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基于学习者画像的在线开放课程学习预警研究 被引量：15

14

作者 成亚玲 谭爱平 《当代职业教育》 2022年第4期102-112,共11页

在线开放课程学习者数量多且个体特征差异较大,教师难以精准分析学情,存在课程完成率低、学习成效不高等问题。在智能技术支持下,从学习者的基本属性、知识掌握情况、学习行为和学习情绪四个维度刻画在线开放课程学习者群体画像和个体画... 在线开放课程学习者数量多且个体特征差异较大,教师难以精准分析学情,存在课程完成率低、学习成效不高等问题。在智能技术支持下,从学习者的基本属性、知识掌握情况、学习行为和学习情绪四个维度刻画在线开放课程学习者群体画像和个体画像,在此基础上设计了基于学习者画像的在线开放课程学习预警模型,并将模型应用于超星慕课平台“C语言程序设计”课程混合式教学实践中。研究结果显示,学习者的学习全过程多模态数据采集是构建画像和实现精准预警的基础;学习者画像能够精准地描述学习者的知识掌握情况、学习行为和学习情绪;基于学习者画像构建的预警模型能为学习者提供精准的学习预警和个性化的教学干预,为教学者提供基于“证据”的教学决策支持服务。 展开更多

关键词 学习者画像 在线开放课程 学习预警模型 预警策略 慕课

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基于学习者画像的学习预警研究

15

作者 李佳 邓祖禄 《湖南邮电职业技术学院学报》 2023年第3期53-58,63,共7页

精准的学习预警与个性化的教学干预是破解当前在线开放课程存在的学习互动不深、体验不佳、成效偏低等困境的重要措施。在新一代信息技术助力下,伴随式采集学习者学习全样本数据进行挖掘分析,生成学习者学习行为画像、学习情绪画像、知... 精准的学习预警与个性化的教学干预是破解当前在线开放课程存在的学习互动不深、体验不佳、成效偏低等困境的重要措施。在新一代信息技术助力下,伴随式采集学习者学习全样本数据进行挖掘分析,生成学习者学习行为画像、学习情绪画像、知识掌握情况画像。基于学习者画像设计在线开放课程学习预警框架,预警框架精准诊断出学习者存在的学习危机或即将出现的学习危机,并采取及时的教学干预措施帮助学习者克服学习困难、达成学习目标。最后,对学习预警框架进行了实证研究,研究结果表明,精准的学习预警和有效的教学干预能帮助学习者克服学业困难、提高学习成效。 展开更多

关键词 学习者画像 学习预警框架 学情诊断 学习预警 教学干预

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基于Beta分布自学习预警控制的轴承故障诊断智能监测 被引量：1

16

作者 王飞飞 张明 王强 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2022年第3期104-108,共5页

滚动轴承在初始运行阶段形成的故障信号强度较弱,较易与外部噪声信号形成互混,从而导致识别难度的大幅增加。为了提高机械传动部件的前期故障诊断效率,本文根据振动信号监测结果,综合运行小波包分解、动态核主成分分析等方法,建立了初... 滚动轴承在初始运行阶段形成的故障信号强度较弱,较易与外部噪声信号形成互混,从而导致识别难度的大幅增加。为了提高机械传动部件的前期故障诊断效率,本文根据振动信号监测结果,综合运行小波包分解、动态核主成分分析等方法,建立了初期故障检测模型,由此实现通过数据驱动的方式完成初期设备故障的测试报警功能。研究结果表明:与采用峭度以及有效值方法对665报警点对照,以本方法进行故障检测可以缩短近30 h,满足实际要求。应用实例证明采用本设计的初期故障测试预警模型能够更快速、精确探测出轴承产生的初期缺陷。与传统固定阈值报警线方式比较,可以缩短近17天的故障检测预警时间。 展开更多

关键词 小波包分解 自学习预警 故障检测 预测

原文传递

智慧校园背景下学生课程学习预警模型构建与实践 被引量：1

17

作者 于海燕 《现代信息科技》 2021年第23期195-198,共4页

文章首先分析了学习预警模型现状;其次通过专家访谈和文献调研,分析影响学习预警的因素,利用德尔菲专家咨询法和层次分析法构建基于智慧校园学习数据的学习预警模型;最后利用智慧树平台上“Java程序设计”课程的学生学习行为数据对所构... 文章首先分析了学习预警模型现状;其次通过专家访谈和文献调研,分析影响学习预警的因素,利用德尔菲专家咨询法和层次分析法构建基于智慧校园学习数据的学习预警模型;最后利用智慧树平台上“Java程序设计”课程的学生学习行为数据对所构建的预警模型进行验证。结果表明,该学习预警模型能够对学生的学习起到预警和干预作用,能够提高学生的课程学习质量。 展开更多

关键词 学习预警模型 智慧校园 学习数据

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高职院校学习预警平台的构建及其实证分析 被引量：1

18

作者 宋楚平 李少芹 蔡彬彬 《现代教育技术》 CSSCI 北大核心 2020年第5期94-100,共7页

开展信息化、智慧化预警工作是实现全面精准育人的重要途径,而预警应用平台无疑是预警工作的有力工具和实践载体,其设计方案应用效果的好坏直接决定着学习预警信息化愿景的达成度。文章在分析高职院校学习预警工作现状的基础上,从工作... 开展信息化、智慧化预警工作是实现全面精准育人的重要途径,而预警应用平台无疑是预警工作的有力工具和实践载体,其设计方案应用效果的好坏直接决定着学习预警信息化愿景的达成度。文章在分析高职院校学习预警工作现状的基础上,从工作流程设计、平台框架设计和平台建设方法等3个方面提出了解决方案,并对平台的应用效果进行了实证分析,结果表明:平台的应用扩展了预警范围、提升了预警的精准度和时效性、提高了工作效率,且干预更为灵活、个性化,可为当前高职院校学习危机的实践改革提供新思路。 展开更多

关键词 高职院校 学习预警平台 工作流程 建设方法 应用效果

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煤矿灾害智能预警架构及关键技术研究 被引量：11

19

作者 丁震 李浩荡 张庆华 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第4期15-22,共8页

我国已初步实现对煤矿瓦斯、火灾、水害、顶板、粉尘五大灾害的监测报警或预警,但智能化水平较低,不具备自我分析和决策能力。在智慧矿山概念框架下,阐述了煤矿灾害智能预警的内涵,提出了灾害智能预警的感知数据精准化、预警模型智能化... 我国已初步实现对煤矿瓦斯、火灾、水害、顶板、粉尘五大灾害的监测报警或预警,但智能化水平较低,不具备自我分析和决策能力。在智慧矿山概念框架下,阐述了煤矿灾害智能预警的内涵,提出了灾害智能预警的感知数据精准化、预警模型智能化、预警防灾协同化、应急决策高效化4个方面的特征。设计了煤矿灾害智能预警总体架构:由感知控制层、传输层、存储分析层和应用层4个层级组成,可实现对各类灾害的智能预警和智能管控;采用统一标准、统一采集、统一存储、统一分析、统一展现的数据处理原则,实现灾害智能预警多源异构数据共享与深度挖掘利用,从而解决数据孤岛、数据烟囱等问题。基于煤矿灾害智能预警总体架构,设计了灾害智能预警业务流程,为灾害智能预警设计提供参考。总结了煤矿灾害智能预警关键技术,包括瓦斯、火灾、水害、顶板、粉尘精准监测预警技术和灾害融合智能预警技术,分析了各关键技术难点及发展方向。以青龙寺煤矿灾害智能预警平台为实例,展示了灾害智能预警技术在监测监控、灾害预警、应急救援、分级管控等方面的应用效果。提出应深入研究灾害精准感知技术及装备、多场耦合致灾机理、预警模型自学习自适应技术,以实现高级阶段的灾害智能化预警。 展开更多

关键词 智慧矿山 灾害智能预警 灾害融合预警 灾害精准感知 多场耦合致灾 预警模型自学习 协同控制

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