發(fā)布時(shí)間：2020-04-08 14:50

【摘要】：在智慧礦山應(yīng)用中,要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的瓦斯預(yù)測(cè)預(yù)警,必須要從多元數(shù)據(jù)集中汲取整合一套完整的融合數(shù)據(jù)。因此研究面向智慧礦山應(yīng)用的多元多尺度數(shù)據(jù)融合方法,對(duì)進(jìn)一步提高智慧礦山數(shù)據(jù)的精確度,能夠?qū)崿F(xiàn)礦山多元多尺度瓦斯數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)、預(yù)警,具有十分重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。本文在智慧礦山應(yīng)用背景、意義及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,總結(jié)智慧礦山數(shù)據(jù)融合方法在應(yīng)用過(guò)程中遇到的實(shí)際問(wèn)題,并針對(duì)相應(yīng)問(wèn)題給出詳細(xì)的研究?jī)?nèi)容與研究方案。本文的主要工作包括:(1)以粗糙集和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為技術(shù)支撐,以礦井瓦斯數(shù)據(jù)為研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)礦井?dāng)?shù)據(jù)流分析、數(shù)據(jù)融合、粗糙集與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論方法研究的基礎(chǔ)上,給出了面向智慧礦山應(yīng)用的數(shù)據(jù)融合框架。根據(jù)瓦斯檢測(cè)數(shù)據(jù)的特點(diǎn),獲取瓦斯數(shù)據(jù)信息,明確數(shù)據(jù)特征間的關(guān)系,進(jìn)行規(guī)則約簡(jiǎn),提取相應(yīng)的模糊規(guī)則,根據(jù)其規(guī)則生成瓦斯預(yù)測(cè)指數(shù),產(chǎn)生相應(yīng)的融合結(jié)果,主要是為礦井瓦斯預(yù)測(cè)預(yù)警提供完整的融合數(shù)據(jù)、決策支持,構(gòu)建了可應(yīng)用于瓦斯涌出預(yù)測(cè)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合模型。(2)在礦井瓦斯預(yù)警決策分析的基礎(chǔ)上,對(duì)數(shù)據(jù)融合方法進(jìn)行了詳細(xì)的研究,提出了基于粗糙集與模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)融合方法模型和改進(jìn)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)礦井瓦斯數(shù)據(jù)融合預(yù)測(cè)模型。主要包括模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與粗糙集集成方法的適應(yīng)性研究、模型設(shè)計(jì)、算法研究。(3)給出了一種基于思維進(jìn)化算法數(shù)據(jù)融合參數(shù)向量選擇及優(yōu)化方法。主要對(duì)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的初始權(quán)值及參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,并分別通過(guò)七個(gè)變量和十三個(gè)變量的進(jìn)行了數(shù)據(jù)融合實(shí)驗(yàn)仿真。(4)給出了基于狼群算法的數(shù)據(jù)融合參數(shù)向量選擇及優(yōu)化方法。提高了數(shù)據(jù)融合模型中學(xué)習(xí)算法的收斂能力及全局搜索性能,并將原數(shù)據(jù)融合和改進(jìn)的數(shù)據(jù)融合模型應(yīng)用于礦山安全態(tài)勢(shì)的評(píng)估、預(yù)測(cè)。理論分析和仿真結(jié)果分析表明,本文提出粗糙集與模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)融合技術(shù)可有效的應(yīng)用于礦井瓦斯預(yù)警中,達(dá)到了研究的目的。
【圖文】：

間有關(guān)系又有區(qū)別，為此它們之間信息的傳遞和處理過(guò)程形成了有效的知識(shí)價(jià)值逡逑鏈，為實(shí)現(xiàn)智慧礦山多尺度瓦斯預(yù)瞀提供了有價(jià)值的信息。礦井瓦斯數(shù)據(jù)、特征信逡逑息、預(yù)測(cè)、預(yù)警與決策的概念和關(guān)系情況如圖３．１所示。逡逑２６逡逑

必須要有一定的處理方法，如數(shù)學(xué)推理等方法。這種方法在推理過(guò)程中，原始值和逡逑處理以后的值可能會(huì)存在一定的誤差。為此，還要對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)要進(jìn)行數(shù)據(jù)融合后，逡逑賦予一定的意義后，形成信息。數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系如圖３．２所不。逡逑—？數(shù)據(jù)邐一？處理邐一？信息逡逑２—逡逑Ｖ逡逑邐？存儲(chǔ)邐？邐逡逑圖３．２瓦斯數(shù)據(jù)與信息關(guān)系圖逡逑Ｆｉｇ．邋３．２邋Ｔｈｅ邋ｒｅｌａｔｉｏｎ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋Ｇａｓ邋ｄａｔａ邋ａｎｄ邋ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ逡逑盡管瓦斯數(shù)據(jù)的記錄顯示了礦井中的一種客觀事實(shí)，而在誤差允許的范圍之逡逑內(nèi)，這種被轉(zhuǎn)化為信息的數(shù)據(jù)，能否被有效的利用，關(guān)鍵取決于是否經(jīng)過(guò)管理人員逡逑對(duì)瓦斯數(shù)據(jù)的正確處理、分類并判決，如果在真正意義上能夠起到了應(yīng)有的支撐作逡逑用，，達(dá)到預(yù)測(cè)、預(yù)警的目的，才能將其視為有效信息，否則這些數(shù)據(jù)被稱為是冗余逡逑數(shù)據(jù)。逡逑瓦斯預(yù)測(cè)和瓦斯預(yù)瞥是兩個(gè)相互聯(lián)系又有區(qū)別的概念［１６４１，預(yù)測(cè)是在作出預(yù)警逡逑決定前的一項(xiàng)重要性的工作，是根據(jù)對(duì)來(lái)自于多環(huán)境多目標(biāo)的多元傳感器采集到的逡逑歷史數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)融合以后作出的判定，為管理者和安全生產(chǎn)調(diào)度人員提供決策信逡逑息。而預(yù)警是一種特殊情況下的預(yù)測(cè)
【學(xué)位授予單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP18;TD712

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本文編號(hào)：2619482