基于神經(jīng)網(wǎng)絡的雙向光散射粉塵濃度測量方法研究.pdf

1、煤礦井下的粉塵不僅嚴重影響著煤礦的安全生產(chǎn)，而且對礦工身體健康構成危害，研究粉塵濃度的測量方法對粉塵防治具有重要的意義。針對煤礦井下粉塵測量中存在的問題，研究了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡的雙向光散射粉塵濃度測量方法。
　　本文通過對光散射理論的分析，得出了大粒徑顆粒群的光散射可以用夫瑯禾費衍射理論近似，通過對信號的積分變換，得到了前向散射光能的積分信號與大粒徑顆粒群濃度的關系；小粒徑顆粒群的光散射情形可以用瑞利散射理論近似，通過確定后向散射

2、角度，可以得到后向散射光能信號與小粒徑顆粒群濃度的關系。根據(jù)這兩種關系，建立了前后兩向光散射信號與粉塵濃度關系的數(shù)學模型。基于這種模型和測量方法，進行了測量系統(tǒng)的硬件和軟件設計，包括測量系統(tǒng)的整體設計，光源模塊的設計，光路系統(tǒng)的整體設計，光電轉換模塊的設計，數(shù)據(jù)采集模塊的設計等，并對以單片機為核心的數(shù)據(jù)采集模塊的軟件系統(tǒng)進行了整體設計。對于這種測量方法得到的信號，論述了基于神經(jīng)網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)融合方法，并進行了仿真和誤差分析。仿真結果表明，利