信息融合在煤矿安全监测的应用研究

发布时间：2017-11-10 01:37

  本文关键词：信息融合在煤矿安全监测的应用研究

  更多相关文章： 煤矿安全监测 矿用传感器 多源信息融合 刀切法 自适应加权法 证据理论

【摘要】：众所周知,我国是目前世界上拥有最丰富煤炭资源的国家之一,煤炭的消费量约占全世界的三分之一,充分说明了煤炭对我们国民生产的重要性。但与此同时,我国也是世界上煤矿灾害多且严重的国家。虽然我国煤炭近几年的各项生产事故的数据显著减少,但是问题和隐患依然很严重,仍然是我国煤矿产业中比较严重的问题。因此,煤矿安全监测、减少事故发生率仍然是煤矿生产工作的必然趋势。煤矿井下安置了大量的用以检测煤矿多方面数据的传感器,包括CO传感器、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、粉尘传感器等。但是,面对矿井多变且复杂的情况,单一传感器有可能出现失灵、错误等问题,任何一个传感器产生问题都会引起对整个矿井环境安全的监测结果。因此本课题将引入一个二级信息融合方法对煤矿井下设置的多个传感器监测的数据进行分析,提高监测的准确性。根据唐山某煤矿的井下情况,采用温度传感器,CO传感器,瓦斯传感器进行研究,通过对返回的监测数据进行融合判断矿井安全。一级融合是利用刀切法和自适应加权相结合的融合算法分别对每种传感器的多个监测数据进行处理,得出每种传感器的监测均值;二级融合是利用D-S证据理论,采用以混淆矩阵为基础的基本概率指派构建方法来对一级融合输出的三种传感器的数据再次进行融合。首先对已知实际状态的大量监测数据进行训练,得出每种传感器在安全、一级预警以及危险三种状态所对应的BPA,并以此生成证据库。再对监测数据进行预测时,根据判断标准进行初步判断安全状态并查找证据库获得对应BPA,利用DEMPSTER法则进行融合得出最终的监测状态作为结果输出。分别对单一传感器和本方法的Recall、Pr ecision、F-score以及Accuracy进行分析,结果表明此方法在对井下环境安全情况的预测上有显著提高,从而也验证了本研究提出的方案的有效性。另外在时间代价方面,本方法在时间上比单一传感器对井下环境预测所用的时间增加0.026s,但是这个延时并不会对井下预警的及时性造成极大的影响和耽搁,因此综合而言本方法是具有研究意义的。
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD76;TP212.9

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 唐克生;新疆煤矿安全监测的发展趋势及存在的问题[J];煤矿现代化;2002年06期

2 李玉国;煤矿安全监测系统运行故障的防治[J];煤矿机电;2005年06期

3 郝迎吉,周玉清,陈佳立;一种新型煤矿安全监测系统[J];煤矿机电;2005年03期

4 王晓珠;;煤矿安全监测系统传感器的可靠性设计[J];煤炭科技;2006年03期

5 吴承立;;我国煤矿安全监测系统运行的问题及建议[J];硅谷;2008年18期

6 郭宗跃;曹，

本文编号：1164537