基于WSN的支架初撐力提取與工作阻力預(yù)測(cè)方法研究.pdf

1、不斷增大的煤礦采高對(duì)液壓支架的支護(hù)能力提出了更高的要求。初撐力和來(lái)壓值是液壓支架最重要的兩個(gè)指標(biāo)，對(duì)煤礦安全開(kāi)采具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。目前，液壓支架支設(shè)的初撐力和來(lái)壓值基本由支架操作人員主觀經(jīng)驗(yàn)確定，使得很多支架在實(shí)際工作時(shí)的初撐力低于其設(shè)計(jì)值。因此本課題設(shè)計(jì)了一套基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Networks，WSN）的工作阻力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；通過(guò)對(duì)支架工作阻力曲線的分析，提出了一種支架初撐力和周期來(lái)壓值的自動(dòng)提取方法；并

2、利用極限學(xué)習(xí)理論實(shí)現(xiàn)了支架工作阻力的短期預(yù)測(cè)。研究?jī)?nèi)容主要包括：
　　首先，給出了基于 WSN的支架工作阻力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方法。以 Microsoft Visual Studio2008、Microsoft SQL Server2005為集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，利用C＃和SQL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的接收、存儲(chǔ)、顯示、查詢、曲線繪制等功能。
　　其次，提出了支架初撐力提取方法。首先，借鑒非均勻量化思想，利用A率壓縮算法對(duì)液壓支架工作阻力曲

3、線進(jìn)行非均勻量化。因?yàn)槌鯎瘟^(qū)的數(shù)據(jù)變化劇烈，必然會(huì)產(chǎn)生最多的量化段數(shù)。采用滑動(dòng)窗口法找到量化段數(shù)最多的初撐力區(qū)。然后利用能量比法在初撐力區(qū)提取出初撐力值。最后將本文方法提取的初撐力值和經(jīng)驗(yàn)估算值進(jìn)行了對(duì)比，驗(yàn)證了算法的有效性。
　　最后，利用極限學(xué)習(xí)機(jī)(Extreme Learning Machine，ELM)理論把工作阻力歷史數(shù)據(jù)作為ELM的訓(xùn)練集樣本。通過(guò)分析隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù)對(duì)ELM性能的影響，本次實(shí)驗(yàn)中將隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)定為2