基于BP神經網絡的煤礦突水監(jiān)測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設計.pdf

1、我國是世界上首屈一指的產煤和耗煤大國，煤礦在開采過程中安全事故頻發(fā)，尤以瓦斯突出和水突出居多，每年由于該類事故造成的人員傷亡和財產損失屢治不減，引起了國家和人民的高度關注?，F(xiàn)如今，我國的煤礦突水監(jiān)測和預警系統(tǒng)仍有很大缺陷，關鍵在于缺乏實時動態(tài)的監(jiān)測手段。本文著重對傳統(tǒng)的煤礦突水監(jiān)測系統(tǒng)進行了研究，設計了一種多參數(shù)、動態(tài)的突水監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)處理部分以及采集和處理系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳送媒介-CAN總線組成。
　　

2、 在數(shù)據(jù)采集部分，選用了現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable GateArray，F(xiàn)PGA)作為核心。該部分重點介紹了FPGA的基本結構和設計流程，選擇了Altera公司Cyclone系列的EP1C6Q240C8芯片作為系統(tǒng)的控制核心，選取了電源電路、時鐘電路、AD轉換電路等硬件電路與FPGA配合，構成煤礦突水監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集部分。文中對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件電路的各部分進行了研究，并介紹了軟件設計。
　　 在數(shù)據(jù)

3、處理部分，采用了BP神經網絡作為核心。該部分通過LabVIEW與Matlab混合編程方式實現(xiàn)BP神經網絡對數(shù)據(jù)的處理和預測，即在LabVIEW中調用Matlab Script節(jié)點，充分利用Matlab強大的數(shù)據(jù)處理功能。在Matlab中編程調用一個BP神經網絡，根據(jù)實際情況確定BP神經網絡的輸入層和輸出層的神經元個數(shù)為4，分別對隱含層神經元個數(shù)為3、5、10、15、20的網絡進行訓練，對比所得誤差曲線圖，選定誤差曲線最優(yōu)的BP網絡的結構