一种新型红外非分光瓦斯测量模型研究

发布时间：2017-08-12 08:20

  本文关键词：一种新型红外非分光瓦斯测量模型研究

  更多相关文章： 红外非分光 测量系统模型 梯度下降法 RBF神经网络 k-means算法

【摘要】：单光路双波长红外非分光瓦斯测量技术在红外光谱吸收测量气体浓度领域中使用最广泛,但该技术存在易受多种因素影响使其检测的瓦斯浓度不准确的问题。为了提高测量瓦斯浓度的准确度,本文研究了单光路双波长红外非分光瓦斯测量系统的原理、结构和软件,总结归纳出它有易受环中温度、湿度和风速等其它因素的影响且灵敏度低和响应慢的缺陷。针对单光路双波长红外非分光测量系统存在的不足提出一种新型瓦斯浓度计算模型,该模型可以基本消除环境的影响。此模型首先使用k-means算法与噪声点判断方法结合优化RBF神经网络的样本集；其次,用此样本集训练梯度下降法优化的RBF神经网络并建立模型和预测环境影响值；最后,用测量值去除影响值便为真实瓦斯浓度值。该真实值可以实时响应瓦斯浓度的变化。通过对该新型瓦斯测量系统测试和分析,结果表明所设计的新型红外非分光瓦斯测量系统可达到预期的目标,具有较高的准确度和响应速度。适用于瓦斯浓度的测量。
【关键词】：红外非分光 测量系统模型 梯度下降法 RBF神经网络 k-means算法
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD712;TN219
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 绪论15-24
• 1.1 课题背景及研究意义15-16
• 1.2 常见瓦斯测量技术16-19
• 1.2.1 光干涉型瓦斯测量技术16-17
• 1.2.2 载体催化型瓦斯测量技术17-18
• 1.2.3 气敏型瓦斯测量技术18
• 1.2.4 热导型瓦斯测量技术18
• 1.2.5 外非分光型瓦斯测量技术18-19
• 1.2.6 常见瓦斯测量技术分析19
• 1.3 红外非分光瓦斯测量技术研究现状19-22
• 1.3.1 国内研究现状19-21
• 1.3.2 国外研究现状21-22
• 1.4 本文研究目标与创新点22
• 1.5 论文的结构22-24
• 第二章 单光路双波长红外非分光测量系统研究24-34
• 2.1 系统结构24-29
• 2.2 系统软件29-33
• 2.3 系统的缺陷33
• 2.4 本章小结33-34
• 第三章 新型模型相关理论研究34-46
• 3.1 k-means算法34-38
• 3.1.1 离群点的定义34-36
• 3.1.2 k-means算法步骤36-38
• 3.2 梯度下降算法38-40
• 3.3 RBF神经网络40-42
• 3.4 噪声点检测42-45
• 3.5 本章总结45-46
• 第四章 新型瓦斯浓度计算模型46-58
• 4.1 改进RBF神经网络模型46-49
• 4.1.1 实验48-49
• 4.1.2 实验结果分析49
• 4.2 新型瓦斯浓度计算模型建立49-50
• 4.3 新型瓦斯浓度计算模型步骤50-57
• 4.3.1 样本集优化50-54
• 4.3.2 环境影响值预测54-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 测试与试验58-66
• 5.1 测试系统硬件构建58
• 5.2 新型计算模型应用58-59
• 5.3 实验与结果分析59-65
• 5.3.1 实验59-64
• 5.3.2 结果分析64-65
• 5.4 本章小结65-66
• 第六章 总结与展望66-67
• 6.1 总结66
• 6.2 展望66-67
• 参考文献67-70
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目70-71

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 野田和俊 ,吴余超;矿用瓦斯自动警报器的响应特性[J];煤矿安全;1984年09期

2 瑞语;又见瓦斯,又见瓦斯[J];百科知识;2005年01期

3 解张伟;;瓦斯到底能怎么样造福人类?[J];党政干部文摘;2005年10期

4 邴吉杰;浅议瓦斯管路系统中阻爆装置的应用[J];煤矿安全;2000年07期

5 李学诚;安全排放瓦斯的作法[J];煤矿安全;2001年01期

6 郑丙建,王彦凯,王建林,付国延;调压技术在防治瓦斯中的应用[J];煤矿安全;2001年07期

7 尹志华;排放高浓度盲巷瓦斯造成全风压汇合处瓦斯逆流的原因分析[J];矿业安全与环保;2002年01期

8 李子林 ,李之军;潘西煤矿高瓦斯区瓦斯规律及防治对策[J];山东煤炭科技;2002年05期

9 聂光国,张建国;综合防治瓦斯 解放生产力[J];中国煤炭;2003年11期

10 聂光国 ,张建国;综合防治瓦斯 解放生产力[J];河南科技;2003年10期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 王玉麟;王君杰;;低浓瓦斯综合利用新技术研究[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会论文集[C];2010年

2 王红卫;费奇;;智能瓦斯预报系统[A];企业发展与系统工程——中国系统工程学会第七届年会论文集[C];1992年

3 李瑞敬;;瓦斯逆流现象原因分析及防治措施[A];河北省煤炭工业科学技术工作会议论文集[C];2006年

4 杨双安;宁书年;张会星;姜铁明;;三维地震勘探技术预测瓦斯的研究成果[A];第六次全国煤炭工业科学技术大会文集[C];2005年

5 吴强;张保勇;;瓦斯水合化技术研究进展[A];第七次煤炭科学技术大会文集（下册）[C];2011年

6 李长庚;;淮南矿区瓦斯浓缩技术应用及市场前景分析[A];2010年安徽省科协年会——煤炭工业可持续发展专题研讨会论文集[C];2010年

7 郭江涛;;风电瓦斯闭锁功能设计与现场实现[A];第五届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2010年

8 禄利刚;郭畅;程龙彪;;节能减排视角下我国瓦斯的抽采和综合利用[A];全国煤矿井下安全避险及瓦斯治理技术理论与实践[C];2011年

9 彭苏萍;;瓦斯富集部位高分辨地震探测技术及其应用[A];中国煤炭学会第六次全国会员代表大会暨学术论坛论文集[C];2007年

10 姜文忠;;采空冒落区瓦斯扩散-通风对流模拟研究[A];2007年全国煤矿安全学术年会会议资料汇编[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 实习生 解张伟;瓦斯到底能怎么样造福人类？[N];科技日报;2005年

2 中经;把瓦斯变成拳头产品[N];中国安全生产报;2007年

3 罗虎昌;大湾矿瓦斯月发电量创纪录[N];中国煤炭报;2006年

4 本报记者　 陈晓军;“西北第一瓦斯站”的尴尬[N];甘肃日报;2006年

5 白增安邋郭东;救援围绕降低瓦斯浓度展开[N];河北日报;2007年

6 张沉;山西的新瓦斯时代[N];经济观察报;2006年

7 记者 杨沛洁邋实习生 赵峰涛;瓦斯“恶魔”越来越“温顺”[N];平顶山日报;2007年

8 黄强;逢春煤矿“瓦斯自动放水器”安全效率高[N];经理日报;2007年

9 胡明军;打通一矿治理岩溶瓦斯有新招[N];经理日报;2008年

10 张延颖;河北金牛葛泉矿新装备筑牢瓦斯防线[N];中国矿业报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 董丁稳;基于安全监控系统实测数据的瓦斯浓度预测预警研究[D];西安科技大学;2012年

2 徐乐华;钻孔初始瓦斯流量法预测石门揭煤突出危险性的实验研究[D];中国矿业大学;2015年

3 陈文胜;瓦斯水合固化过程热效应实验研究[D];中国矿业大学;2015年

4 薛飞;无煤柱煤与瓦斯共采中抽采钻孔采动破坏机理研究[D];中国矿业大学;2015年

5 倪冠华;脉动压裂过程中瓦斯微观动力学特性及液相滞留机制研究[D];中国矿业大学;2015年

6 赵勇;低频机械振动含瓦斯煤耦合场渗流特性研究[D];西安科技大学;2015年

7 吴立云;“三软”煤层瓦斯参数变化特征及突出预警模型研究[D];河南理工大学;2014年

8 胡泊;压应力作用下煤体瓦斯解吸及渗流规律研究[D];中国矿业大学(北京);2016年

9 李刚;瓦斯浓度的分形分析与混沌预测模型研究[D];中国矿业大学（北京）;2009年

10 刘彦伟;煤粒瓦斯放散规律、机理与动力学模型研究[D];河南理工大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 董骏;井下瓦斯浓度检测机器人的设计[D];河北联合大学;2014年

2 班擎宇;义忠煤矿突出危险声—电—瓦斯前兆规律及预警技术研究[D];中国矿业大学;2015年

3 申宏敏;顺层钻孔抽采瓦斯固—气耦合模型及在黄岩汇矿的应用研究[D];中国矿业大学;2015年

4 贾靳;海孜煤矿86采区7#煤层粉化煤体瓦斯解吸规律研究[D];中国矿业大学;2015年

5 张欣雨;基于改进Lyapunov指数的煤矿井下瓦斯浓度预测研究[D];山西大学;2015年

6 陈树亮;含瓦斯煤层水力致裂的瓦斯驱赶实验研究[D];中国矿业大学;2015年

7 谭玉林;煤层群上位煤层开采瓦斯运移规律及治理研究[D];湖南科技大学;2015年

8 刘少博;新义矿顺层抽采钻孔瓦斯运移规律及封孔技术研究[D];河南理工大学;2014年

9 盛锴;基于多场耦合大直径钻孔预抽煤巷条带瓦斯技术研究[D];河南理工大学;2014年

10 薛王龙;掘进工作面水力割缝抽采瓦斯的数值模拟研究[D];太原理工大学;2016年

，

本文编号：660628