LIF技术与PLS-DA算法联合辨识矿井涌水水源类型的研究

发布时间：2017-09-27 18:34

  本文关键词：LIF技术与PLS-DA算法联合辨识矿井涌水水源类型的研究

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【摘要】：快速的矿井涌水水源辨识对于矿井的水灾预警及灾后救援意义重大。常规方法使用离子浓度做为判别因子,耗时过长,因此提出一种激光诱导荧光光谱(LIF)技术与偏最小二乘判别分析(PLS-DA)算法联合快速辨识矿井涌水水源类型的方法。实验使用405nm激光对被测水体进行激发,获取矿井5个不同含水层100组水样的荧光光谱,根据光谱曲线特征,对数据进行压缩处理,获取合适的光谱数据。每种水样使用15组共75组光谱数据作为建模集,剩余的25组水样的光谱数据作为测试集。为验证实验结果,设计了簇类的独立软模式(SIMCA)算法与PLS-DA算法构建的实验模型进行对比。实验发现矿井不同含水层水样的荧光光谱差异较大,在不进行任何预处理的情况下,以PLS模型为基础的PLS-DA算法较SIMCA算法的建模正确率高,达到了100%,其校正及验证结果与实际分类变量的相关系数均大于0.951,校正集均方根误差(RMSECV)和验证集均方根误差(RMSEP)均小于0.123,利用模型对测试集中五种水样样本的识别正确率均为100%。
【作者单位】： 安徽理工大学电气与信息工程学院;矿山地质灾害防治与环境保护安徽省重点实验室;安徽理工大学地球与环境学院;
【关键词】： 矿井涌水 水源辨识 激光诱导荧光光谱 偏最小二乘判别分析
【基金】：“十二五”国家科技支撑计划项目(2013BAK06B01) 国家安全生产重大事故防治关键技术科技项目(an-hui-0001-2016AQ)资助
【分类号】：O657.3;TD742
【正文快照】： 引言煤矿突水与瓦斯、煤尘、火和顶板并称煤矿五大灾害,近年来,煤矿水害无论是从发生事故数量上还是死亡人数上皆仅次于瓦斯事故位居第二,因此建立煤矿水灾预警系统极其重要[1-3]。水源识别的正确性和及时性是涌水量预测的基础,无论对于水灾预警还是灾后救援意义都十分重大[4-，

本文编号：931307