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基于监测数据关联分析的瓦斯浓度预警方法

发布时间:2019-07-30 19:23
【摘要】:提出了一种基于监测数据关联分析的瓦斯浓度预警方法。以矿井瓦斯监测数据为研究对象,分析其统计特征,利用灰色关联分析方法研究瓦斯监测数据构成的时间序列的内在关联特征,并在此基础上确定基于实时监测数据的瓦斯浓度预警指标及其预警阈值,进而分析瓦斯浓度异常情况,划分预警等级,实现动态、量化预警。实例分析表明该方法对于现场的单一测点瓦斯浓度预警具有较好的适用性,可为煤矿日常安全管理提供有效的决策依据。
【图文】:

基于监测数据关联分析的瓦斯浓度预警方法


指标和关联性指标并量化,通过2种指标的结合分析异常情况,确定预警阈值,划分预警等级,最后发布预警警情。3实例分析3.1瓦斯监测数据来源收集宁夏某矿32212综采工作面上隅角监测点的瓦斯监测数据,对2011年8月共31d的瓦斯浓度进行跟踪分析,通过对上隅角监测点进行瓦斯浓度预警分析来说明本文提出的基于监测数据关联分析的瓦斯浓度预警方法的应用过程。对瓦斯监测数据构成的瓦斯浓度时间序列以时间间隔10min采样来绘制曲线,上隅角监测点瓦斯浓度时间序列如图1所示。通过跟踪分析发现,在本月最后1d的前8h,瓦斯浓度变化异常情况较明显,因此以前30d的监测数据作为预警分析数据源来进行最后1d前8h的预警分析。图1上隅角监测点瓦斯浓度时间序列3.2预警指标(1)基本指标。上隅角监测点瓦斯浓度时间序列均值μx=0.3085,方差σx=0.0102。(2)关联性指标。设定样本维数为6,应用式(1)—式(5)计算得到上隅角监测点瓦斯浓度时间序列样本灰色关联度均值μr=0.8723。3.3关联分析计算上隅角监测点前30d分析样本灰色关联度均值、实时监测值所属样本与其他样本灰色关联度均值,结果如图2所示。图2上隅角监测点瓦斯浓度时间序列灰色关联分析结果3.4预警信息表达由以上计算过程得到上隅角监测点瓦斯浓度预警指标的量化值,进而得出上隅角监测点瓦斯浓度预警信息显示如图3所示。图3上隅角监测点瓦斯浓度预警信息显示由图3可知,在最后1d前8h的预警分析中,上隅角监测点瓦斯浓度实时监测值都是偏

基于监测数据关联分析的瓦斯浓度预警方法


析数据源来进行最后1d前8h的预警分析。图1上隅角监测点瓦斯浓度时间序列3.2预警指标(1)基本指标。上隅角监测点瓦斯浓度时间序列均值μx=0.3085,方差σx=0.0102。(2)关联性指标。设定样本维数为6,应用式(1)—式(5)计算得到上隅角监测点瓦斯浓度时间序列样本灰色关联度均值μr=0.8723。3.3关联分析计算上隅角监测点前30d分析样本灰色关联度均值、实时监测值所属样本与其他样本灰色关联度均值,结果如图2所示。图2上隅角监测点瓦斯浓度时间序列灰色关联分析结果3.4预警信息表达由以上计算过程得到上隅角监测点瓦斯浓度预警指标的量化值,进而得出上隅角监测点瓦斯浓度预警信息显示如图3所示。图3上隅角监测点瓦斯浓度预警信息显示由图3可知,在最后1d前8h的预警分析中,上隅角监测点瓦斯浓度实时监测值都是偏大的。从第2个采样点开始,实时监测值所属样本与其他样本的灰色关联度均值偏小,接下来4个采样点实时监测值所属样本关联度较小,瓦斯浓度有持续偏大趋势,出现预警II级的情况。到第6个采样点以后,瓦斯浓度实时监测值偏大持续1h以上,并且实时监测值所属样本关联度都偏小于其他样本数据关联度均值,出现预警III级的情况。第26个采样点以后瓦斯浓度实时监测值偏大持续2h以上,,出现预警III级的情况,之后有回落趋势,但瓦斯浓度实时监测值仍然偏大,出现预警II级的情况,到最后4个采样点瓦斯浓度持续上升,出现预警III级的情况。从所选时段的瓦斯浓度变化情况来看,预警结果准确表
【作者单位】: 西安科技大学能源学院;西安科技大学教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室;天地(常州)自动化股份有限公司;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51104116) 西安科技大学博士启动基金资助项目(2012QDJ030)
【分类号】:TD712

【参考文献】

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本文编号:2521096

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