本文關(guān)鍵詞：多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)在煤礦瓦斯預警中的應用研究

  更多相關(guān)文章： 多傳感器數(shù)據(jù)融合 煤礦安全 D-S證據(jù)理論 瓦斯預警

【摘要】：近年來,我國煤礦安全生產(chǎn)形勢趨于好轉(zhuǎn),但安全事故時有發(fā)生,其中瓦斯事故是當前煤礦生產(chǎn)的主要災害之一,已成為制約煤礦安全生產(chǎn)的重要因素,如何有效的監(jiān)控煤礦井下瓦斯環(huán)境是解決煤礦安全問題的關(guān)鍵。隨著物聯(lián)網(wǎng)和傳感網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)近年來成為各國的研究熱點,特別是它能夠利用各種傳感器在性能上的差異性和互補性彌補單一傳感器融合結(jié)果的片面性缺陷,這對于煤礦復雜多變的環(huán)境監(jiān)測預警具有很好的適應性。論文立足于多傳感器數(shù)據(jù)融合,從融合算法基本實現(xiàn)原理出發(fā),首先對煤礦具體的瓦斯環(huán)境特點、瓦斯事故成因進行分析總結(jié),然后對多傳感器數(shù)據(jù)融合理論及算法進行深入的研究,分析當前主要數(shù)據(jù)融合算法的優(yōu)缺點及相應的應用環(huán)境,并重點研究D-S(Dempster-Shafer)證據(jù)理論算法,對證據(jù)理論算法在解決沖突問題時存在的不足進行改進,最后提出一種基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的煤礦瓦斯預警模型,從而提高煤礦瓦斯安全預警的可靠性。本文主要工作分為以下幾個部分:(1)對當前煤礦瓦斯環(huán)境監(jiān)測預警中存在的問題進行分析研究,總結(jié)煤礦瓦斯災害的類型、瓦斯事故成因以及影響瓦斯事故成因的指標選取等,掌握煤礦井下瓦斯等環(huán)境參數(shù)的特點,為后續(xù)多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)在煤礦環(huán)境中具體應用提供基礎(chǔ)。(2)對當前多傳感器數(shù)據(jù)融合中主要數(shù)據(jù)融合理論進行研究分析,對當前煤礦環(huán)境監(jiān)測預警中常用數(shù)據(jù)融合算法進行分析總結(jié),重點對D-S證據(jù)理論進行分析研究。提出一種從證據(jù)源和合成規(guī)則兩方面同時考慮的一種D-S證據(jù)理論改進算法。并進行了仿真驗證。(3)在對現(xiàn)有數(shù)據(jù)融合理論和方法研究的基礎(chǔ)上,依據(jù)煤礦預警模型的設(shè)計原則,結(jié)合煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流動特點,確定瓦斯數(shù)據(jù)的融合層次,構(gòu)建一種基于多種傳感器數(shù)據(jù)融合的瓦斯預警模型,通過在不同層次選擇不同的算法來實現(xiàn)煤礦瓦斯安全環(huán)境的評估,從而提高煤礦瓦斯監(jiān)測預警系統(tǒng)的準確性和可靠性。最后,通過對所提模型進行了實例驗證。
【關(guān)鍵詞】：多傳感器數(shù)據(jù)融合 煤礦安全 D-S證據(jù)理論 瓦斯預警
【學位授予單位】：河北工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD712;TP202
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 研究背景和意義11-12
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 研究意義12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 多傳感器數(shù)據(jù)融合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 煤礦瓦斯預警系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 多傳感器數(shù)據(jù)融合在煤礦預警應用中面臨的挑戰(zhàn)15-16
• 1.4 本文研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)16-17
• 1.5 本章小結(jié)17-18
• 第2章 煤礦瓦斯環(huán)境特點18-22
• 2.1 煤礦事故災害類型分析18-19
• 2.2 煤礦瓦斯事故成因19
• 2.3 影響瓦斯事故的指標選取19-20
• 2.4 煤礦瓦斯數(shù)據(jù)、信息、預警和決策20-21
• 2.4.1 瓦斯數(shù)據(jù)、信息、決策與預警的概念20
• 2.4.2 瓦斯預測與瓦斯預警的關(guān)系20-21
• 2.4.3 瓦斯監(jiān)測、預警以及決策之間相互關(guān)系21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 第3章 D-S證據(jù)理論及改進算法研究22-31
• 3.1 煤礦瓦斯預警中常用數(shù)據(jù)融合算法分析22-23
• 3.2 D-S證據(jù)理論算法23-26
• 3.2.1 D-S證據(jù)理論基本定義24
• 3.2.2 D-S合成規(guī)則24-26
• 3.3 D-S證據(jù)理論算法的改進26-28
• 3.3.1 證據(jù)源的改進26-27
• 3.3.2 組合規(guī)則的改進27-28
• 3.4 算法驗證28-30
• 3.5 本章小結(jié)30-31
• 第4章 基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的煤礦瓦斯預警模型構(gòu)建31-41
• 4.1 多傳感器數(shù)據(jù)融合概述31
• 4.2 多傳感器數(shù)據(jù)融合模型31-34
• 4.3 煤礦瓦斯預警模型設(shè)計原則34
• 4.4 瓦斯預警模型整體設(shè)計34-36
• 4.5 基于最短距離聚類的數(shù)據(jù)級融合36-38
• 4.6 基于改進的D-S證據(jù)理論的決策級數(shù)據(jù)融合38-40
• 4.6.1 D-S證據(jù)理論決策流程38-39
• 4.6.2 信度函數(shù)的獲得39-40
• 4.7 本章小結(jié)40-41
• 第5章 預警模型實例驗證41-50
• 5.1 實驗礦井簡介41
• 5.2 數(shù)據(jù)采集以及融合過程41-48
• 5.2.1 瓦斯等相關(guān)數(shù)據(jù)采集41-42
• 5.2.2 最短距離聚類數(shù)據(jù)級融合42-43
• 5.2.3 D-S證據(jù)理論的決策級數(shù)據(jù)融合43-48
• 5.3 結(jié)果分析48-49
• 5.4 本章小結(jié)49-50
• 結(jié)論50-52
• 致謝52-53
• 參考文獻53-56
• 作者簡介56
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和參加科研情況56-57

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 胡祖祥;李堯斌;;煤礦瓦斯的利害分析及其綜合利用[J];科技信息(科學教研);2008年12期

2 帕梅拉·富蘭克林;;中國煤礦瓦斯利用項目的機遇[J];中國煤炭;2009年01期

3 ;國家發(fā)展和改革委員會等四部門就組織開展小煤礦瓦斯專項整治發(fā)出通知[J];中國能源;2009年05期

4 賈彪;;如何有效防治煤礦瓦斯災害[J];科技與企業(yè);2012年18期

5 王寶石;;煤礦瓦斯的危害與治理[J];內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟;2012年10期

6 韓甲業(yè);應中寶;;我國低濃度煤礦瓦斯利用技術(shù)研究[J];中國煤層氣;2012年06期

7 侯金玲;李軍;;煤礦瓦斯危險性灰熵綜合評價[J];中州煤炭;2013年03期

8 周有厚;;煤礦瓦斯的治理利用以及存在的問題分析[J];內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟;2014年03期

9 董利;;淺析煤礦瓦斯的危害與防治[J];科技促進發(fā)展;2011年S1期

10 ;煤礦瓦斯與環(huán)保[J];世界環(huán)境;2004年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 菲律普·謝爾頓;;英國煤礦瓦斯開發(fā)綜述[A];煤礦瓦斯抽采與利用新技術(shù)研討會論文集[C];2009年

2 梁漢東;任振球;杜樂天;;重大煤礦瓦斯災害天地系統(tǒng)觀[A];中國地球物理學會第22屆年會論文集[C];2006年

3 ;煤礦瓦斯和乏風的開發(fā)與利用[A];煤礦瓦斯抽采與利用新技術(shù)研討會論文集[C];2009年

4 裴克莉;郭雪梅;;做好煤礦瓦斯預警預報 提高能源安全服務(wù)水平(摘要)[A];“促進中部地區(qū)崛起”氣象論壇優(yōu)秀論文匯編[C];2007年

5 馬曉鐘;;提高煤礦瓦斯利用率的技術(shù)措施[A];探索建立煤礦區(qū)煤層氣立體抽采與經(jīng)濟利用產(chǎn)業(yè)化體系，推動煤礦瓦斯治理、立體抽采技術(shù)示范與煤層氣資源綜合利用——全國煤礦瓦斯抽采利用與通風安全技術(shù)現(xiàn)場會煤礦瓦斯抽采與通風安全論文集[C];2013年

6 劉文革;;煤層氣(煤礦瓦斯)開發(fā)利用政策分析[A];煤礦瓦斯抽采與利用新技術(shù)研討會論文集[C];2009年

7 閆紅新;江選友;;兩淮礦區(qū)煤礦瓦斯(煤層氣)開發(fā)利用存在的問題與對策[A];2010年安徽省科協(xié)年會——煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展專題研討會論文集[C];2010年

8 朱俊峰;范永玲;陳紅萍;裴克莉;郭雪梅;李清華;侯潤蘭;郭彩萍;張榮;;山西省煤礦瓦斯氣象預報預警系統(tǒng)研究[A];創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展 提高氣象災害防御能力——S3第三屆氣象服務(wù)發(fā)展論壇——公眾、專業(yè)氣象預報服務(wù)技術(shù)與應用[C];2013年

9 林柏泉;李慶釗;李繼昌;何濤;;分布式煤礦瓦斯階梯利用關(guān)鍵技術(shù)研究與工程實踐[A];探索建立煤礦區(qū)煤層氣立體抽采與經(jīng)濟利用產(chǎn)業(yè)化體系，推動煤礦瓦斯治理、立體抽采技術(shù)示范與煤層氣資源綜合利用——全國煤礦瓦斯抽采利用與通風安全技術(shù)現(xiàn)場會煤礦瓦斯抽采與通風安全論文集[C];2013年

10 潘文燦;;加快我國煤層氣(煤礦瓦斯)抽采利用——促進資源開發(fā)利用與環(huán)境的和諧發(fā)展[A];2007中國可持續(xù)發(fā)展論壇暨中國可持續(xù)發(fā)展學術(shù)年會論文集[C];2007年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 袁明風;貴州煤礦瓦斯利用量今年將達1億立方米[N];中國經(jīng)濟導報;2006年

2 譚瓊輝;我州部署相關(guān)工作[N];恩施日報;2007年

3 記者 張書喜;省政府部署治理利用煤礦瓦斯[N];安徽日報;2007年

4 記者 肖文;全省首家私營煤礦瓦斯試發(fā)電成功[N];遵義日報;2008年

5 唐成選;煤礦瓦斯綜合利用取得新進展[N];遼寧日報;2008年

6 劉錚;我國煤礦瓦斯資源，，量可“敵”天然氣[N];新華每日電訊;2005年

7 楊林國;貴州聯(lián)合英美專家開發(fā)煤礦瓦斯[N];中國能源報;2012年

8 本報記者 王瓊杰;美國,煤礦瓦斯回收利用走在前[N];中國礦業(yè)報;2013年

9 戴宏 李楠;我區(qū)從五個方面整治煤礦瓦斯隱患[N];內(nèi)蒙古日報(漢);2006年

10 記者 田逢春;我省首臺500千瓦煤礦瓦斯節(jié)能發(fā)電機組投產(chǎn)[N];云南日報;2006年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 王蔚;基于GIS的煤礦瓦斯地質(zhì)信息系統(tǒng)研究[D];河南理工大學;2015年

2 余海霞;利用微生物技術(shù)治理煤礦瓦斯的研究[D];浙江大學;2007年

3 趙志凱;半監(jiān)督學習及其在煤礦瓦斯安全信息處理中的應用研究[D];中國礦業(yè)大學;2012年

4 歐陽少波;煤礦瓦斯真空變壓吸附分離與富集的研究[D];大連理工大學;2014年

5 尹洪勝;煤礦瓦斯時間序列分析方法與預警應用研究[D];中國礦業(yè)大學;2010年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 牛浩;珙泉煤礦瓦斯地質(zhì)信息管理系統(tǒng)開發(fā)研究[D];河南理工大學;2015年

2 郭寧;基于Zigbee的煤礦瓦斯安全監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D];西安建筑科技大學;2016年

3 盛友華;基于GIS的煤礦瓦斯發(fā)電廠噪聲衰減規(guī)律及危害程度評價研究[D];貴州大學;2016年

4 劉柁;基于鏈路預測的煤礦瓦斯災害網(wǎng)絡(luò)研究[D];西安科技大學;2016年

5 冀少軍;多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)在煤礦瓦斯預警中的應用研究[D];河北工程大學;2016年

6 馬超;基于熱電冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的煤礦瓦斯利用研究[D];遼寧工程技術(shù)大學;2009年

7 袁曉芳;基于案例推理的煤礦瓦斯預警支持系統(tǒng)研究[D];西安科技大學;2009年

8 鐘銘;基于模糊數(shù)據(jù)融合的煤礦瓦斯預警研究[D];西安科技大學;2009年

9 趙愛龍;煤礦瓦斯危險源風險預控管理研究[D];河北工程大學;2014年

10 侯方磊;煤礦瓦斯自動抽采監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];遼寧工程技術(shù)大學;2012年

本文編號：590954