基于混沌時間序列的瓦斯?jié)舛阮A(yù)測研究.pdf

1、煤礦瓦斯?jié)舛仁敲旱V安全監(jiān)測的重要指標(biāo)之一，對煤礦井下瓦斯?jié)舛冗M行精確測量和實時監(jiān)測控制是防止煤礦瓦斯爆炸的重要措施。目前我國用于煤礦井下監(jiān)控瓦斯?jié)舛鹊脑O(shè)備，主要是采用基于光干涉、熱催化和電化學(xué)等原理的瓦斯傳感器。但在使用一段時間后，這些傳感器的電氣特性都會發(fā)生變化，比如零點漂移、靈敏度下降和精度變差等，而且現(xiàn)在使用的煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)一般都不具備預(yù)測與預(yù)報的能力。因此，對關(guān)鍵測點的瓦斯傳感器輸出的瓦斯?jié)舛冗M行預(yù)測，對確保礦井生產(chǎn)安全顯得尤

2、為重要。 瓦斯?jié)舛入S時間動態(tài)發(fā)展是一個復(fù)雜的非線性過程，采用傳統(tǒng)方法分析其影響因素來預(yù)測是不易實現(xiàn)的。目前，大多數(shù)對基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的瓦斯?jié)舛阮A(yù)測的研究和建模，都是人為地選擇輸入端和訓(xùn)練樣本個數(shù)，存在一定的主觀性，缺乏理論依據(jù)。根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入端個數(shù)和訓(xùn)練樣本數(shù)對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建模精度有很大影響。另外，在實際建模過程中，瓦斯?jié)舛鹊淖兓芏喾N因素共同影響，經(jīng)常出現(xiàn)無法獲得一部分變量的情況。針對以上問題，將混沌時間序列理論引

3、入瓦斯預(yù)測中，為瓦斯?jié)舛阮A(yù)測模型的建立提供理論依據(jù)。 本文首先介紹了瓦斯預(yù)測研究的現(xiàn)狀和存在的問題，以及本文研究的主要內(nèi)容和意義，然后介紹了混沌時間序列的基本理論及BP和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、特性和訓(xùn)練算法。最后，通過C-C方法可以解出該時間序列的嵌入維數(shù)m和延遲時間τ；根據(jù)Takens原理對原一維時間序列重構(gòu)相空間，繼而使用wolf方法計算Lyapunov指數(shù)判斷該相空間為混沌相空間。以嵌入維數(shù)m和延遲時間τ這兩個參數(shù)為參考建