基于LSTM的起爆具生产线风险评估系统的研究

发布时间：2022-10-29 20:07

　　起爆具作为一种爆破器材被广泛的应用在基础建设中,为经济建设做出了巨大的贡献。但是,由于在起爆具的生产过程中存在一定危险性,一旦发生事故就可能造成人员和财产的巨大损失,所以如何保证经济效益和生产安全就成为企业首先需要考虑的问题。起爆具生产线上存在的风险因素较多,简单的对各参数进行阈值报警是无法进行有效的评估工作的。本文尝试将神经网络与风险评估相结合,最终提出建立基于LSTM的起爆具生产线风险评估系统,并在仿真实验中对系统的可靠性进行了验证。本文主要研究内容如下:（1）从起爆具的生产工艺流程出发,结合风险评估原理对生产线中存在的风险因素进行分析,将风险因素分为3大类并建立风险评估指标体系,提出起爆具生产线风险评估系统的设计方案。（2）对起爆具生产线风险评估系统的风险特征进行PCA提取,通过计算选择合适的特征作为系统模型的输入信号。（3）比较BP、RNN和LSTM三种风险评估模型的优缺点,最终选择建立基于LSTM的起爆具生产线风险评估系统,并对其可行性进行了分析。（4）建立风险评估模型,并进行仿真测试,通过仿真证明了该模型能够及时准确的对生产线运行状态进行风险评估,结果有效、可靠。（5）提出... 

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
    1.2 风险评估工作的发展
        1.2.1 国外风险评估的发展和现状
        1.2.2 国内风险评估工作的发展与现状
        1.2.3 神经网络用于生产线风险评估的优越性
    1.3 论文的研究目的和结构安排
        1.3.1 论文的研究目的
        1.3.2 论文的结构安排
第2章 生产线风险因素分析及系统方案设计
    2.1 起爆具生产工艺流程
        2.1.1 生产线中的温度控制
        2.1.2 浇注量控制
        2.1.3 传输速度控制
    2.2 起爆具生产线风险评估工作原理
        2.2.1 风险评估定义
        2.2.2 常用的风险评估方法
        2.2.3 起爆具生产线风险评估工作原理
    2.3 起爆具生产线风险评估指标体系的建立
        2.3.1 生产设备固有风险因素分析
        2.3.2 生产工艺风险因素分析
        2.3.3 人员操作与管理的风险因素分析
        2.3.4 起爆具生产线风险评估指标体系的建立
    2.4 起爆具生产线风险评估系统方案设计
        2.4.1 起爆具生产线风险评估工作难点
        2.4.2 起爆具生产线风险评估工作流程
        2.4.3 起爆具生产线风险评估系统方案设计
    2.5 本章小结
第3章 基于PCA的生产线风险特征提取
    3.1 PCA的基本原理
        3.1.1 PCA的基本概念
        3.1.2 PCA的算法原理
    3.2 风险评估系统特征提取可行性分析
        3.2.1 风险特征主成分分析的意义
        3.2.2 风险评估系统特征提取可行性分析
    3.3 风险评估系统风险特征选取
    3.4 本章小结
第4章 基于LSTM的生产线风险评估模型的研究
    4.1 BP风险评估模型
        4.1.1 传统BP神经网络结构原理
        4.1.2 BP神经网络的模型分析
        4.1.3 BP风险评估模型的局限性
    4.2 RNN风险评估模型
        4.2.1 RNN神经网络理论分析
        4.2.2 RNN模型训练
        4.2.3 RNN风险评估模型的优势和问题
    4.3 LSTM风险评估模型分析
        4.3.1 LSTM神经网络理论分析
        4.3.2 LSTM风险评估模型的优点
    4.4 基于LSTM的起爆具生产线风险评估模型的建立和仿真
        4.4.1 基于LSTM实现风险评估的基本流程
        4.4.2 基于LSTM的风险评估系统可行性分析
        4.4.3 基于LSTM的生产线风险评估模型的仿真验证
    4.5 本章小结
第5章 起爆具生产线风险评估系统的实现
    5.1 系统硬件设计
        5.1.1 传感器选型
        5.1.2 PLC选型
        5.1.3 上位机选择
    5.2 系统软件设计
        5.2.1 软件系统整体设计
        5.2.2 组态王与数据库的连接
        5.2.3 VB与数据库的连接
        5.2.4 VB与Python的连接
    5.3 系统的功能实现
    5.4 系统测试及结果分析
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 未来展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]深度强化学习综述[J]. 刘全,翟建伟,章宗长,钟珊,周倩,章鹏,徐进.  计算机学报. 2018(01)
[2]电话交谈语音识别中基于LSTM-DNN语言模型的重评估方法研究[J]. 左玲云,张晴晴,黎塔,梁宏,颜永红.  重庆邮电大学学报(自然科学版). 2016(02)
[3]化工工艺危险性分级方法研究现状与展望[J]. 张帆.  石油化工安全环保技术. 2015(05)
[4]山东天宝化工股份有限公司起爆具自动浇注装配线通过工信部成果鉴定[J]. 张英豪,陈成芳.  爆破器材. 2015(01)
[5]基于层次分析法和模糊数学的煤矿安全生产评价[J]. 邹义怀,江成玉,李春辉,苏恒瑜.  工矿自动化. 2010(10)
[6]基于Kingview的液态农药生产线上位机监控系统[J]. 杨启尧,王越胜.  工业控制计算机. 2004(09)
[7]基于神经网络理论的现场总线系统安全性评价的研究[J]. 余勇.  自动化与仪器仪表. 2004(05)
[8]国内外危险化学品安全评价现状[J]. 靳江红,赵寿堂,胡玢.  安全. 2003(02)

博士论文
[1]基于自适应PCA和时序逻辑的动态系统故障诊断研究[D]. 刘康玲.浙江大学 2017

硕士论文
[1]基于LSTM的英文文本蕴含识别方法研究[D]. 刘阳.哈尔滨工业大学 2016
[2]基于LSTM神经网络的美股股指价格趋势预测模型的研究[D]. 孙瑞奇.首都经济贸易大学 2016
[3]基于云模型的乳化炸药生产线综合安全评价系统的研究[D]. 曲俊秋.杭州电子科技大学 2015
[4]基于神经网络PID控制算法的起爆具生产线温度控制设计与开发[D]. 洪世杰.杭州电子科技大学 2014
[5]列控中心风险分析研究[D]. 崔俊飞.西南交通大学 2013
[6]基于模糊参数自整定PID算法的起爆具生产线温度控制设计与开发[D]. 王俊.杭州电子科技大学 2013
[7]起爆具生产线自动控制系统的设计[D]. 林森.杭州电子科技大学 2013
[8]油库项目安全评价研究与实践[D]. 陈巍.天津大学 2012
[9]可变光照和遮挡条件下的人脸识别技术研究及其应用[D]. 魏道敏.南京理工大学 2012
[10]煤矿瓦斯爆炸危险源风险预控管理系统研究[D]. 姚敏.西安科技大学 2011



本文编号：3698338