基于免疫識(shí)別模型的煤礦瓦斯大數(shù)干擾自適應(yīng)濾波器研究
發(fā)布時(shí)間:2024-02-28 10:35
瓦斯是煤礦里比較嚴(yán)重的安全隱患之一。瓦斯準(zhǔn)確檢測(cè)保證煤礦安全和正常運(yùn)行有著重要意義。由于礦井下的環(huán)境十分復(fù)雜,存在各種各樣的干擾。甲烷傳感器采集過程中的信號(hào)容易被礦井下電磁環(huán)境污染而產(chǎn)生大數(shù)干擾,大數(shù)干擾導(dǎo)致煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生錯(cuò)誤的報(bào)警,給煤礦帶來許多危害。為了解決由大數(shù)干擾造成的煤礦瓦斯誤報(bào)警問題,本文首先通過分析了大數(shù)干擾形成的原因,隨后對(duì)煤礦里的正常信號(hào)和大數(shù)干擾信號(hào)的特征進(jìn)行分析比較。利用免疫算法的識(shí)別能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)了一種大數(shù)干擾識(shí)別模型。該模型主要通過學(xué)習(xí)煤礦瓦斯里的正常信號(hào)和大數(shù)干擾信號(hào)的特征,并且把學(xué)習(xí)中的免疫疫苗提取出來,用來提升識(shí)別大數(shù)干擾信號(hào)的正確性。其次是要把識(shí)別出來的大數(shù)干擾濾除,對(duì)自適應(yīng)濾波器研究發(fā)現(xiàn)在噪聲濾除方面有很好的效果,因此本文嘗試提出一種基于最小均方差(LMS)算法的自適應(yīng)濾波器把煤礦中的大數(shù)干擾濾除。并且通過引入遺忘因子和余弦函數(shù)來改進(jìn)LMS算法,仿真結(jié)果表明余弦函數(shù)改進(jìn)LMS算法在收斂速率、穩(wěn)定性和濾除干擾等性能效果更好。最后通過自適應(yīng)免疫遺傳算法對(duì)余弦函數(shù)改進(jìn)LMS算法里的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,并且利用尋優(yōu)能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)尋找出最佳步長(zhǎng)因子設(shè)計(jì)一個(gè)自適...
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
本文編號(hào):3913730
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【部分圖文】:
圖1.1智能抗干擾通信環(huán)
智能抗干擾技術(shù)通訊智能抗干擾技術(shù)[16]的研究取得了一些成就。主要是通過系列過程,尋找出一種解決辦法來濾除未知干擾信號(hào)。圖1
圖2.1瓦斯突出的主要形式
瓦斯突出主要是由于瓦斯瞬間釋放量增大而造成的危險(xiǎn)地質(zhì)災(zāi)害[44]。瓦斯災(zāi)害突出煤礦中一場(chǎng)影響安全質(zhì)量和高度復(fù)雜的天然災(zāi)難。在所有煤礦災(zāi)害中瓦斯災(zāi)害是比較峻的,對(duì)煤礦造成的影響很大,所以在煤礦中要合理規(guī)章工作。并且在生產(chǎn)過程中的一步都需要嚴(yán)厲按照國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。如圖2.1所示....
圖2.2瓦斯“突出”與干擾對(duì)比圖
第二章煤礦瓦斯中的大數(shù)干擾信號(hào)研究9圖2.2瓦斯“突出”與干擾對(duì)比圖2.2.2大數(shù)干擾信號(hào)產(chǎn)生的原因在正常的生產(chǎn)過程中,由于產(chǎn)煤地區(qū)地質(zhì)條件比較復(fù)雜,存在各種各樣的干擾源,使得傳感器輸出的氣體信號(hào)容易受到干擾,因此產(chǎn)生異常報(bào)警數(shù)據(jù)。干擾產(chǎn)生的原因主要有:首先是傳感器本身的....
圖3.1人工免疫算法的一般步驟流程圖
可以總結(jié)出AIA的一般步驟如圖3.1。
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