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基于蚂蚁算法的光谱吸收光纤甲烷监测技术的研究

发布时间:2018-05-30 21:22

  本文选题:蚂蚁算法 + 甲烷气体 ; 参考:《安徽理工大学》2013年硕士论文


【摘要】:在我国煤矿的生产过程中,人员和设备的安全始终是煤矿开采最为关心的问题,煤矿井下瓦斯气体所引起的爆炸事故,会造成巨大的人员和财产损失,其中甲烷气体是瓦斯气体的最主要的成分。传统上的甲烷气体检测大都采用化学检测方法,但是该种方法存在很多不足,人们开始研究采用光学方法代替化学检测的方法。本文采用了基于蚂蚁算法的光谱吸收光纤监测系统对甲烷气体实施监测。 本论文通过对瓦斯气体(主要成分是甲烷)检测技术的历史发展背景和国内外对其研究现状的介绍,对于传统的甲烷气体检测系统中存在的缺陷和局限性问题分析,提出了基于蚂蚁算法的光谱吸收光纤甲烷监测系统。首先介绍了气体光谱吸收原理和蚂蚁算法的基本原理,然后详细说明了蚂蚁BP神经网络算法,系统采用了型号为MXSLD-CS65M5A的激光器,斩波器,测量气室等甲烷气体传感器系统,通过使用蚂蚁BP神经网络算法对测量数据进行优化设计,最后选用Lab View软件对数据进行测量显示,测试系统运行的可行性。 通过实验,检验了基于蚂蚁算法的光谱吸收光纤甲烷传感系统的效果,本系统的实验测试数据可以通过Lab View软件的设计进行保存,对甲烷气体浓度的检测达到良好的运行效果,系统具有实时监测和自动报警功能。研究基于蚂蚁算法的光谱吸收光纤甲烷传感系统对于煤矿安全生产具有十分重要的意义和应用前景。
[Abstract]:In the process of coal mine production in our country, the safety of personnel and equipment is always the most concerned problem in coal mine mining. The explosion accident caused by gas in coal mine will cause huge loss of personnel and property. Methane gas is the most important component of gas. Traditionally, the detection of methane gas mostly adopts chemical detection method, but there are many shortcomings in this method. People begin to study the optical method instead of chemical detection method. In this paper, the spectral absorption optical fiber monitoring system based on ant algorithm is used to monitor methane gas. In this paper, through the introduction of the historical development background of gas (the main component is methane) detection technology and the present research status at home and abroad, the defects and limitations of the traditional methane gas detection system are analyzed. A spectral absorption fiber methane monitoring system based on ant algorithm is proposed. Firstly, the principle of gas spectral absorption and the basic principle of ant algorithm are introduced, and then the ant BP neural network algorithm is described in detail. The system uses a MXSLD-CS65M5A laser, chopper, gas chamber and other methane gas sensor systems. The ant BP neural network algorithm is used to optimize the design of the measurement data. Finally, the Lab View software is used to measure and display the data and test the feasibility of the system. Through experiments, the effect of spectrum absorption optical fiber methane sensing system based on ant algorithm is tested. The experimental test data of this system can be saved by the design of Lab View software, and the detection of methane concentration can achieve a good operation effect. The system has the function of real-time monitoring and automatic alarm. The study of spectral absorption optical fiber methane sensing system based on ant algorithm is of great significance and application prospect for coal mine safety production.
【学位授予单位】:安徽理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TP274;TD712

【参考文献】

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本文编号:1956862

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