一种基于数字孪生技术的采空区煤自燃预警系统及方法

本发明公开了一种基于数字孪生技术的采空区煤自燃预警系统及方法，通过多源传感器实时采集温度、气体浓度(CO、O2等)、湿度数据，结合超声波与地震波勘探构建采空区三维模型，利用COMSOL耦合阿伦尼乌斯方程与菲克定律模拟自燃过程。数据经Z‑Score标准化、机器学习(SVM、随机森林)分析，生成动态热力图预警风险。系统通过MQTT与5G实现低延迟传输，三维平台实时可视化，触发多级预警(温度/CO阈值)及自动化干预(注氮、通风调节)。相比现有技术，预警准确率提升35％，响应时间缩短至15分钟，显著降低自燃事故风险。