基于混沌時(shí)間序列的瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè)研究.pdf

1、煤礦瓦斯?jié)舛仁敲旱V安全監(jiān)測(cè)的重要指標(biāo)之一，對(duì)煤礦井下瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行精確測(cè)量和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)控制是防止煤礦瓦斯爆炸的重要措施。目前我國(guó)用于煤礦井下監(jiān)控瓦斯?jié)舛鹊脑O(shè)備，主要是采用基于光干涉、熱催化和電化學(xué)等原理的瓦斯傳感器。但在使用一段時(shí)間后，這些傳感器的電氣特性都會(huì)發(fā)生變化，比如零點(diǎn)漂移、靈敏度下降和精度變差等，而且現(xiàn)在使用的煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般都不具備預(yù)測(cè)與預(yù)報(bào)的能力。因此，對(duì)關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)的瓦斯傳感器輸出的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)確保礦井生產(chǎn)安全顯得尤

2、為重要。 瓦斯?jié)舛入S時(shí)間動(dòng)態(tài)發(fā)展是一個(gè)復(fù)雜的非線性過(guò)程，采用傳統(tǒng)方法分析其影響因素來(lái)預(yù)測(cè)是不易實(shí)現(xiàn)的。目前，大多數(shù)對(duì)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè)的研究和建模，都是人為地選擇輸入端和訓(xùn)練樣本個(gè)數(shù)，存在一定的主觀性，缺乏理論依據(jù)。根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入端個(gè)數(shù)和訓(xùn)練樣本數(shù)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建模精度有很大影響。另外，在實(shí)際建模過(guò)程中，瓦斯?jié)舛鹊淖兓芏喾N因素共同影響，經(jīng)常出現(xiàn)無(wú)法獲得一部分變量的情況。針對(duì)以上問(wèn)題，將混沌時(shí)間序列理論引

3、入瓦斯預(yù)測(cè)中，為瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè)模型的建立提供理論依據(jù)。 本文首先介紹了瓦斯預(yù)測(cè)研究的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，以及本文研究的主要內(nèi)容和意義，然后介紹了混沌時(shí)間序列的基本理論及BP和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、特性和訓(xùn)練算法。最后，通過(guò)C-C方法可以解出該時(shí)間序列的嵌入維數(shù)m和延遲時(shí)間τ；根據(jù)Takens原理對(duì)原一維時(shí)間序列重構(gòu)相空間，繼而使用wolf方法計(jì)算Lyapunov指數(shù)判斷該相空間為混沌相空間。以嵌入維數(shù)m和延遲時(shí)間τ這兩個(gè)參數(shù)為參考建