（1）理论研究方面

①提出了监测数据可视化方法，监测及控制设备组态技术，研发了真三维监测监控组态系统，实现了实时安全监测、预警、控制；提出了基于三维精细地质模型的采动全息预警模型和方法，获得了适应于不同环境的安全预警和自适应性临界指标判识算法，该成果获得2013年度国家科技进步二等奖。

②提出了基于证据融合理论的煤矿顶板安全评价模型.针对顶板监测大数据来源的复杂性及不确定性，由各监测系统的传感器获得不同信息，根据设定的阈值产生对顶板安全状态的度量，通过构造基本概率分布函数，对所有命题赋予一个可信度，基于D-S证据理论提出多证据融合算法。通过与历史数据对比分析，发现该模型能显著降低监测系统虚警率，提高了顶板安全状态判定准确性。

③提出了基于特征保留的实时数据快速压缩感知方法和算法，建立统一维度及尺度的数据规范化模型和算法，实现矿山监测数据的异构集成、有机聚合和规范化处理，建立煤矿典型动力灾害多元信息数据仓库。

矿山灾害多源动态信息聚合与大数据分析方法

（2）设备及软件产品研发方面

①研发了世界上首个完全自主知识产权的三维CAD/GIS双功能平台和成套软件产品，研究成果获2013年度国家科技进步二等奖；

②研制了矿压、微震、声发射等数据采集、设备检测与控制装置，研发了矿山物联网实时数据交换平台，实现了各种信号的实时采集和控制命令的远程发布的主动式触发；

③研发了包含本质安全的检查监督和评价、危险源辨识、隐患排查、灾害防治决策支持、矿山本质安全长效管理的本质安全保障管理系统。

（3）工程应用方面

①通过研究矿压等灾害的发生机理，基于地质空间、力学、物理化学、井巷工程和采动影响知识分析采矿对于地质构造的影响，利用勘探、设计、生产及三维精细地质模型，研发了一批具有自主知识产权的监测设备及配套分析软件，主持修编了山东省地方标准《智慧矿山建设规范》，成果已经在400多个矿山企业进行了应用。

②蓝光智慧矿山软件系统被列为国家安全生产监督管理总局“四个一批”技术推广项目；蓝光数字矿山软件系统被评为山东省名牌产品。研究成果已经在神华宁煤集团、兖矿集团、平煤集团、临矿集团、肥矿集团、淮北矿业集团、淮南矿业集团、攀煤集团等煤矿企业进行了广泛应用，获经济效益超30亿元，社会效益显著。

③在故障诊断方向上，发现了残差自正交原理，创立了强跟踪滤波理论，攻克了经典Kalman滤波理论“鲁棒性差，不能跟踪时变参数，不能跟踪突变状态”三大本质缺陷，该成果获得2012年度国家自然科学二等奖，出版了国内第一本学术专著，为矿山运行中可能出现的突发、快时变故障诊断研究奠定了基础。在容错控制与最优维护研究上，解决了一大类非线性系统集成故障诊断与容错控制问题，在国际上率先开展了间歇过程容错控制研究和动态系统可靠性实时预测研究，以上研究成果为时变、非线性、多级闭环的矿山系统运行安全性提供了理论支撑与保证。

矿井三维数字模型

间歇故障下异常状态跟踪效果图