基于hadoop云平台的煤矿动力灾害监测系统的研究与实现

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1、硕士学位论文基于Hadoop云平台的煤矿动力灾害监测系统的研究与实现ResearchandImplementationofCoalMineDynamicDisasterMonitoringSystemBasedonHadoopCloudPlatform作者：郑琪导师：华钢教授中国矿业大学二○一六年五月中图分类号TP274.2学校代码10290UDC622.8密级公开中国矿业大学硕士学位论文基于Hadoop云平台的煤矿动力灾害监测系统的研究与实现ResearchandImplementationofCoalMineDynamicDisa

2、sterMonitoringSystemBasedonHadoopCloudPlatform作者郑琪导师华钢教授申请学位工学硕士培养单位信电学院学科专业信息与通信工程研究方向矿山信息处理答辩委员会主席袁小平评阅人二○一六年五月论文审阅认定书研究生郑琪在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢研究生三年时光眨眼而过，迷茫的研一、忙碌

3、的研二、充实的研三。在这篇硕士论文完成之际，我的学生生涯也将告一段落。此刻，首先感谢我的导师华钢教授这三年中对我的悉心指导，华老师渊博的知识、严谨的治学态度和乐观朴素的生活理念不仅为我的学术研究打下了扎实的基础，更伴随着我在科研道路上一路成长；华老师独特的人格魅力，时时刻刻感染着我，使我的研究生生涯充满着激情并为之努力奋斗。在此，谨向我的导师华钢老师表示我最真挚的感谢。感谢实验室的各位老师和师兄师姐师弟师妹们，尤其是尹洪胜教授、徐永刚副教授、王永星博士、黄冬勃博士、刘海强博士、孙中廷博士以及同届同学顾博闻、任荣、陈大伟，还有闫艳、庞亚

4、杰、黄鑫、李珂等师弟师妹们，他们为我的毕业论文提出了多方面宝贵的意见和建议，也给予我许多帮助，衷心地感谢他们。感谢在研究生期间曾教授过我学问与知识的信电学院钱建生老师、徐钊老师、王艳芬老师、丁恩杰老师，宋金玲老师，文法学院焦金波老师、阎国华老师，外文学院田春燕老师等，他们教会了我许多理论知识和处世之道，让我一生受用。感谢这三年来在学校学习、生活中给予我无私帮助的所有同学和朋友们，尤其是在我初步涉及学术研究领域时给予我耐心帮助的赵颖杰师兄和方士兵师兄。在日常生活中给予我帮助和支持的好姐妹安瑞和刘云玲，感谢有你们，感谢一起度过的青春岁月。

5、感谢我的父母对我学习生活的大力关心与支持，他们不仅在生活上给予我无微不至的关怀，更是在我人生遇到挫折时给了我莫大的支持与鼓励，他们默默的付出是我动力的源泉。最后，感谢参加论文审阅和答辩的专家们，感谢你们抽出宝贵的时间为我提出宝贵的意见。摘要随着煤矿开采强度与深度的增加，开采过程中对于井下环境的改变，易造成煤与瓦斯突出、巷道垮塌等动力灾害事故，给井下人员以及设施带来巨大威胁。这类事故引发因素较为复杂，发生的范围较大且具有突发性，发生的时间、区域更是难以预测，使得防灾抗灾工作难度加大，安全生产状况日益严峻。鉴于我国煤矿动力灾害预警预报专家

6、资源稀缺，煤矿动力灾害监测系统数据量大且复杂多样，存储效率低下，信息孤立，不利于对数据的融合、深度挖掘以及做出有效决策等问题，本文将Hadoop云平台应用于煤矿动力灾害监测系统中，为有效的解决上述问题提供了信息平台，为煤矿动力灾害的监测预警提供了可能性。本文主要开展如下工作：（1）对煤矿动力灾害监测系统的研究现状进行了综述与分析。（2）对基于Hadoop云平台的煤矿动力灾害监测系统总体设计，分析了在设计中亟需解决的关键技术问题。（3）针对煤矿微震与应力监测系统产生的文件种类多，文件类型不同，有的文件类型在云平台上无法展示的问题，对煤矿

7、动力灾害监测云平台数据采集技术进行研究，对不同类型的数据文件统一转换归类，方便煤矿用户以及煤矿灾害预测专家及时准确的查看微震与应力监测的信息。（4）针对煤矿微震与应力监测数据更新的突发性以及煤矿用户和灾害预测专家访问数据的随机性问题，对煤矿动力灾害监测云平台数据的存储技术进行研究，改进优化云存储的副本放置策略。实验证明，优化的策略能够使副本均衡的分布在各个节点上，实现集群的负载均衡，提高存储空间的利用率。（5）依据以上关键技术，构建了高性能的数据采集、存储和处理的煤矿动力灾害监测系统云平台。该系统已经在中国矿业大学矿业中心投入使用，实

8、践证明，基于Hadoop云平台的煤矿动力灾害监测系统实现了微震与应力监测结果的信息汇聚，方便了专业人员分析和预警，对于我国煤矿安全问题的科学解决提供技术和应用支撑。该论文有图49幅，表11个，参考文献93篇。关键词：动力