煤矿瓦斯爆炸灾害风险预测研究
本文选题:瓦斯爆炸 + 核主成分分析 ; 参考:《辽宁工程技术大学》2017年硕士论文
【摘要】:煤矿的开采挖掘属于危险性极高的领域,其中瓦斯爆炸所带来的危害是最大的,严重影响了国民经济的增长和社会的稳定运行。煤矿发生瓦斯爆炸的几率越大,其未来出现灾害的损失也越大。如何快速和准确地对瓦斯爆炸作出预测,一直是一个需要解决的问题。基于此,本文对煤矿瓦斯爆炸预测系统做了详细研究,通过瓦斯监测系统与模式识别理论相结合,提出了KPCA-FOA-SVM预测模型,并且对模型进行了仿真。由于煤矿瓦斯爆炸监控系统具有非线性,通常所用的控制理论很难满足瓦斯爆炸风险预测系统的要求,因此本文建立果蝇算法对支持向量机寻优的网络,将此网络应用到预测系统中。鉴于引起煤矿瓦斯爆炸的因素较多,而每个因素的影响程度均不同,利用核主成分分析对致爆炸的指标做特征提取,精简特征维数。因为支持向量机预测模型的参数会影响模型的收敛性和泛化能力,因此本文采用果蝇算法全局寻优,搜索模型最佳参数组合,从而提高预测系统的识别精度,使瓦斯爆炸监控系统的可靠性得以提高。通过搭建瓦斯爆炸预测模型,建立实时分析各影响指标的监控系统,同时对FOA-SVM模型在瓦斯爆炸监控系统中做了仿真分析。仿真表明,文中采用的模型可以对煤矿瓦斯爆炸作出预警,且准确性和可靠性较好。论文的研究是基于国家自然科学基金项目(51274118)展开研究的,将模式识别、煤矿安全等多学科进行结合对煤矿瓦斯爆炸灾害展开研究,具有一定的理论研究价值与实际应用意义。
[Abstract]:The mining and mining of coal mine belongs to the extremely dangerous field, among which the gas explosion brings the greatest harm, which seriously affects the growth of the national economy and the stable operation of the society. The greater the probability of gas explosion in coal mine, the greater the loss of disaster in the future. How to predict gas explosion quickly and accurately has always been a problem to be solved. Based on this, this paper makes a detailed study on the coal mine gas explosion prediction system. Through the combination of gas monitoring system and pattern recognition theory, the KPCA-FOA-SVM prediction model is put forward, and the model is simulated. Because the monitoring system of coal mine gas explosion is nonlinear, it is difficult to satisfy the requirement of gas explosion risk prediction system by using the control theory, so this paper establishes the network of Drosophila algorithm to optimize support vector machine. The network is applied to the prediction system. In view of the fact that there are many factors that cause the gas explosion in coal mine, and the influence degree of each factor is different, we use the kernel principal component analysis (KPCA) to extract the feature of the explosive index and simplify the feature dimension. Because the parameters of the prediction model of support vector machine will affect the convergence and generalization ability of the model, this paper uses the Drosophila algorithm to search for the best parameter combination of the model, so as to improve the recognition accuracy of the prediction system. The reliability of the gas explosion monitoring system is improved. By building a gas explosion prediction model, a monitoring system for real-time analysis of each impact index is established. At the same time, the FOA-SVM model is simulated and analyzed in the gas explosion monitoring system. The simulation results show that the model adopted in this paper can make early warning of coal mine gas explosion, and the accuracy and reliability of the model are good. The research of this paper is based on the project of National Natural Science Foundation of China 51274118). It is of certain theoretical value and practical significance to study the gas explosion disaster in coal mine by combining multiple disciplines such as pattern recognition, coal mine safety and so on.
【学位授予单位】:辽宁工程技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD712.7;TP18
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 付华;代巍;;基于ACPSO的PSR-MK-LSSVM瓦斯浓度动态预测方法[J];传感技术学报;2016年06期
2 孙立新;张栩之;邓先瑞;魏萍;;自适应果蝇算法优化模糊均值聚类算法图像分割[J];控制工程;2016年04期
3 付华;李海霞;卢万杰;徐耀松;王雨虹;;一种改进的极限学习机煤与瓦斯突出预测模型[J];传感技术学报;2016年01期
4 韩敏;张占奎;;基于改进核主成分分析的故障检测与诊断方法[J];化工学报;2015年06期
5 王雨虹;付华;张洋;;基于KPCA和CIPSO-PNN的煤与瓦斯突出强度辨识模型[J];传感技术学报;2015年02期
6 刘爱国;薛云涛;胡江鹭;刘路平;;基于GA优化SVM的风电功率的超短期预测[J];电力系统保护与控制;2015年02期
7 郭雅楠;李鸿燕;;基于ICA和GSPSO-SVM的人脸识别方法[J];计算机工程与设计;2014年12期
8 石志标;苗莹;;基于FOA-SVM的汽轮机振动故障诊断[J];振动与冲击;2014年22期
9 施式亮;李润求;罗文柯;;基于EMD-PSO-SVM的煤矿瓦斯涌出量预测方法及应用[J];中国安全科学学报;2014年07期
10 李栋;张文宇;;基于FOA-ELM的客户基金购买行为预测仿真[J];计算机仿真;2014年06期
相关会议论文 前1条
1 薛晔;张涛涛;;基于SVM先分类再回归的瓦斯爆炸灾害风险评价[A];风险分析和危机反应中的信息技术--中国灾害防御协会风险分析专业委员会第六届年会论文集[C];2014年
相关博士学位论文 前5条
1 念其锋;煤矿瓦斯爆炸灾害态势评估与预警研究[D];中南大学;2014年
2 杨胜凯;基于核主成分分析的特征变换研究[D];浙江大学;2014年
3 李润求;煤矿瓦斯爆炸灾害风险模式识别与预警研究[D];中南大学;2013年
4 常绪华;采空区煤自燃诱发瓦斯燃烧(爆炸)规律及防治研究[D];中国矿业大学;2013年
5 王莉;基于三类危险源划分的煤矿瓦斯爆炸事故机理与预警研究[D];西安科技大学;2010年
相关硕士学位论文 前9条
1 薛博;基于FOA-SVM的中文文本分类的研究[D];河北工业大学;2014年
2 王先梅;基于贝叶斯网络的煤矿瓦斯爆炸事故情景分析[D];西安科技大学;2012年
3 刘晓宇;基于数据挖掘的煤矿瓦斯爆炸危险源预警决策支持系统的研究[D];太原理工大学;2012年
4 杨春;基于神经网络的非线性预测控制算法的研究[D];太原理工大学;2012年
5 赵华杰;基于RS-SVM的瓦斯爆炸危险源评价及预警系统研究[D];西安科技大学;2010年
6 魏权;基于案例推理的煤矿瓦斯爆炸预警研究[D];西安科技大学;2008年
7 匡伶俐;基于粒子系统瓦斯爆炸模拟的研究与实现[D];西安科技大学;2008年
8 熊廷伟;煤矿瓦斯爆炸预警技术研究[D];重庆大学;2005年
9 苗德俊;煤矿事故模型与控制方法研究[D];山东科技大学;2004年
,本文编号:1814216
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/1814216.html