煤礦多傳感器混沌時(shí)序數(shù)據(jù)融合預(yù)測(cè)研究.pdf

1、煤礦井下安全生產(chǎn)問題已經(jīng)成為我國亟待解決的問題之一，而其中煤礦瓦斯災(zāi)害作為“頭號(hào)殺手”威脅著我國的煤礦安全。因此，保證預(yù)警的有效性與準(zhǔn)確性，在如今井下安全生產(chǎn)過程中，迫在眉捷。隨著礦井自動(dòng)化技術(shù)的改進(jìn)，多數(shù)礦井已建立了各種自動(dòng)化系統(tǒng)，如監(jiān)測(cè)井下生產(chǎn)環(huán)境（瓦斯、風(fēng)速、溫度等）的瓦斯安全監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)井下人員活動(dòng)的系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)煤炭產(chǎn)量的系統(tǒng)等多達(dá)20種的礦井自動(dòng)化系統(tǒng)，這些系統(tǒng)為井下安全生產(chǎn)起到了關(guān)鍵作用。
　　本文首先對(duì)國內(nèi)外在

2、煤礦預(yù)警研究領(lǐng)域中用到的預(yù)測(cè)技術(shù)進(jìn)行綜述，同時(shí)，對(duì)其涉及到的系統(tǒng)當(dāng)前存在的問題及不足進(jìn)行分析。通過對(duì)數(shù)據(jù)融合基本理論及其方法的學(xué)習(xí)，針對(duì)單傳感器煤礦數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)存在的片面性問題，探索出一種將數(shù)據(jù)融合思想運(yùn)用于井下預(yù)警的方法，提出以多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)預(yù)測(cè)煤礦井下數(shù)據(jù)，在相空間重構(gòu)技術(shù)與數(shù)據(jù)融合技術(shù)基礎(chǔ)之上，構(gòu)建多傳感器煤礦數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)模型。對(duì)井下多種傳感器，包括瓦斯?jié)舛?、風(fēng)速、溫度傳感器進(jìn)行融合預(yù)測(cè)。
　　本文的主要研究成果概括如下:<

3、br>　　1、數(shù)據(jù)來源于山西省五一煤礦和陽泉煤礦，采集了近20G數(shù)據(jù)。首先，以瓦斯傳感器為研究對(duì)象，運(yùn)用混沌理論的思想，通過相空間重構(gòu)技術(shù)和加權(quán)一階局域預(yù)測(cè)法，實(shí)現(xiàn)了單傳感器的預(yù)測(cè)，分別以1分鐘、5分鐘、10分鐘、15分鐘、20分鐘為時(shí)間間隔，實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到的最小誤差為0.035;
　　2、以瓦斯?jié)舛?、風(fēng)速、溫度三類傳感器時(shí)序數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，采用數(shù)據(jù)融合技術(shù)與多變量相空間重構(gòu)技術(shù)相結(jié)合的方法，運(yùn)用基于K-Means聚類的加權(quán)一階局域