據(jù)統(tǒng)計,我國每年都會發(fā)生很多起由于氣體泄漏導(dǎo)致的礦井事故,這不僅威脅礦工的生命安全,還會造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。因此,礦井環(huán)境安全是煤炭行業(yè)安全管理工作的重中之重,需要準(zhǔn)確地描述礦井環(huán)境狀態(tài),才能給工作人員呈現(xiàn)更為直觀的判斷,降低不必要的安全隱患。本文對常見的煤炭安全事故的成因進(jìn)行分析,將礦井環(huán)境狀態(tài)簡化為三個狀態(tài)。選取了合適的環(huán)境參數(shù),甲烷、氧氣和一氧化碳。為了實現(xiàn)對礦井環(huán)境狀態(tài)的識別,降低環(huán)境參數(shù)的模糊度,增加監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。本文利用DBN模型良好的特征表達(dá)能力和分類能力,基于DBN模型的數(shù)據(jù)融合方法,使用帶有環(huán)境狀態(tài)標(biāo)簽的環(huán)境參數(shù)對DBN模型進(jìn)行訓(xùn)練學(xué)習(xí)實現(xiàn)多傳感器數(shù)據(jù)融合,從而找到環(huán)境參數(shù)和環(huán)境狀態(tài)之間的關(guān)系,使得監(jiān)控系統(tǒng)能夠描述實際的礦井環(huán)境狀態(tài),給工作人員提供準(zhǔn)確的判斷。本文設(shè)計了對應(yīng)的傳感器實現(xiàn)了對環(huán)境參數(shù)的采集,并且設(shè)計了傳輸分站實現(xiàn)了對傳感器采集的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行匯總,然后通過以太網(wǎng)方式將環(huán)境參數(shù)打包上傳給上位機(jī)軟件。上位機(jī)軟件使用帶有環(huán)境狀態(tài)標(biāo)簽的環(huán)境參數(shù)作為DBN模型的輸入,調(diào)用由MATLAB生成的DBN算法對DBN模型進(jìn)行訓(xùn)練得到了多傳感器數(shù)據(jù)融合模型。最后,上位機(jī)軟件... 

【文章來源】：江蘇科技大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 煤炭安全監(jiān)控技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 深度學(xué)習(xí)應(yīng)用研究現(xiàn)狀
    1.3 研究主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第二章 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計
    2.1 引言
        2.1.1 傳感器
        2.1.2 傳輸分站
    2.2 傳感器硬件設(shè)計
        2.2.1 供電電路
        2.2.2 信號采集和AD轉(zhuǎn)換電路
        2.2.3 RS485 通訊功能電路
        2.2.4 電流與頻率輸出電路
        2.2.5 聲光報警器電路
    2.3 傳輸分站硬件設(shè)計
        2.3.1 傳輸分站通訊功能電路
        2.3.2 傳輸分站鐵電存儲電路
        2.3.3 頻率輸入電路
        2.3.4 看門狗電路
    2.4 本章小結(jié)
第三章 煤炭安全監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 多傳感器數(shù)據(jù)融合原理
        3.2.1 模糊邏輯法
        3.2.2 聚類分析法
        3.2.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
    3.3 深度信念網(wǎng)絡(luò)模型
        3.3.1 受限制玻爾茲曼機(jī)
        3.3.2 對比散度法
        3.3.3 逐層貪婪訓(xùn)練與微調(diào)
    3.4 基于DBN模型的煤炭安全監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合設(shè)計
        3.4.1 礦井環(huán)境狀態(tài)分析
        3.4.2 基于深度置信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)融合訓(xùn)練流程
        3.4.3 深度置信網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)分析
        3.4.4 深度置信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計
        3.4.5 深度置信網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)參數(shù)設(shè)計
    3.5 深度置信網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過程
    3.6 仿真測試
    3.7 本章小結(jié)
第四章 煤炭安全監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計
    4.1 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計
    4.2 傳感器軟件設(shè)計
        4.2.1 傳感器總架構(gòu)設(shè)計
        4.2.2 RS485 通訊設(shè)計
        4.2.3 采集處理設(shè)計
        4.2.4 頻率輸出設(shè)計
    4.3 傳輸分站軟件設(shè)計
        4.3.1 通訊方式設(shè)計
        4.3.2 鐵電存儲設(shè)計
        4.3.3 遙控菜單設(shè)計
    4.4 煤炭安全監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)功能介紹
    4.5 上位機(jī)軟件與數(shù)據(jù)融合混合編程方法介紹
    4.6 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)測試
    5.1 系統(tǒng)硬件和軟件測試
        5.1.1 測試條件
        5.1.2 硬件平臺測試
        5.1.3 上位機(jī)軟件測試
    5.2 上位機(jī)狀態(tài)輸出測試
    5.3 問題與解決方法
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3418138