煤矿瓦斯涌出时序预测的自组织数据挖掘方法

发布时间：2018-04-04 00:31

  本文选题：瓦斯　切入点：时间序列　出处：《中国安全生产科学技术》2017年07期

【摘要】：为分析煤矿瓦斯涌出复杂系统时间序列预测方法,提出自组织数据挖掘(SODM)与相空间重构(PSR)相结合的预测建模方法。首先应用C-C方法计算时间序列的最佳嵌入维数和延迟时间后进行PSR;然后以二元二次方程为传递函数,以嵌入维数变量为自变量,以延迟时间后的时间序列为因变量,通过内准则确定传递函数系数和外准则选择最优传递函数,并以最优传递函数的输出为下层迭代传递函数的输入,最后获得最优复杂度预测模型。算例结果表明:该方法对煤矿瓦斯涌出量预测的相对误差为-5.751 7%~6.049 3%,平均相对误差2.145 7%,预测结果能满足煤矿安全生产实际工程应用要求。
[Abstract]:In order to analyze the time series prediction method of coal mine gas emission complex system, a prediction modeling method combining self-organizing data mining (SODM) with phase space reconstruction (PSRs) was proposed.First, the best embedding dimension and delay time of time series are calculated by C-C method, then the binary quadratic equation is used as transfer function, the embedded dimension variable is taken as independent variable, and the time series after delay time is taken as dependent variable.The coefficients of the transfer function and the outer criterion are determined by the inner criterion and the optimal transfer function is selected. The output of the optimal transfer function is taken as the input of the lower iterative transfer function, and the optimal complexity prediction model is obtained.The calculation results show that the relative error of this method for predicting coal mine gas emission is -5.7517 and 6.049,33.The average relative error is 2.145. The prediction results can meet the requirements of practical engineering application in coal mine safety production.
【作者单位】： 湖南科技大学资源环境与安全工程学院;煤矿安全开采技术湖南省重点实验室;湖南科技大学信息与电气工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51274100) 湖南省教育厅科学研究项目(14C0424,14B058) 国家安全生产监督管理局南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室开放基金项目(E21727)
【分类号】：TD712.5

【参考文献】

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9 廖志高,谢妮;自组织数据挖掘在电力需求预测中应用[J];电力科学与工程;2004年04期

【共引文献】

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本文编号：1707577