基于遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的尾礦庫(kù)浸潤(rùn)線預(yù)測(cè)方法研究.pdf

1、尾礦庫(kù)是礦山企業(yè)生產(chǎn)的最大安全隱患，尾礦庫(kù)一旦失事會(huì)給經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)環(huán)境帶來(lái)巨大危害。浸潤(rùn)線是尾礦庫(kù)的生命線，浸潤(rùn)線位置過(guò)高，嚴(yán)重威脅尾礦庫(kù)安全。然而，浸潤(rùn)線受多種隨機(jī)不確定性因素的影響，成為動(dòng)態(tài)變化的非線性系統(tǒng)，給建立浸潤(rùn)線確定模型和準(zhǔn)確預(yù)測(cè)浸潤(rùn)線位置帶來(lái)很大困難。針對(duì)這一問(wèn)題，提出一種改進(jìn)遺傳算法，并利用改進(jìn)后的遺傳算法優(yōu)化BP(Back Propagation)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，建立尾礦庫(kù)浸潤(rùn)線預(yù)測(cè)模型，為尾礦庫(kù)安全分析提供決策支持，對(duì)

2、于預(yù)防事故發(fā)生，保障安全有重要作用。本文工作圍繞建立基于遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的尾礦庫(kù)浸潤(rùn)線預(yù)測(cè)模型進(jìn)行研究，主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 ⑴研究浸潤(rùn)線對(duì)尾礦庫(kù)穩(wěn)定性的影響。通過(guò)故障樹和瑞典圓弧法計(jì)算穩(wěn)定性安全系數(shù)的公式的分析，確定導(dǎo)致尾礦庫(kù)潰壩事故發(fā)生的主要原因是水對(duì)壩坡抗滑穩(wěn)定性起到了不良影響。并利用滲流理論和有限元分析方法，對(duì)尾礦庫(kù)壩體內(nèi)部滲流變化規(guī)律進(jìn)行模擬計(jì)算分析，確定浸潤(rùn)線升高會(huì)使尾礦庫(kù)穩(wěn)定性下降。
　　 ⑵針對(duì)遺傳算法搜

3、索過(guò)程會(huì)出現(xiàn)的未成熟收斂的問(wèn)題，提出一種新的自適應(yīng)度函數(shù)，能夠同時(shí)用種群相似度和種群適應(yīng)度作為種群進(jìn)化“優(yōu)勝劣汰”的標(biāo)準(zhǔn)，提高遺傳算法迭代中種群的多樣性。通過(guò)算例驗(yàn)算比較改進(jìn)算法和傳統(tǒng)算法，驗(yàn)證了改進(jìn)遺傳算法能夠提高種群的多樣性，避免進(jìn)化過(guò)早收斂，有助于提高浸潤(rùn)線的預(yù)測(cè)精度。
　　 ⑶針對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂速度慢和易陷入局部極小值的問(wèn)題，提出利用LM(Levenberg Marquardt)-BP算法提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂速度，利用改進(jìn)

4、遺傳算法搜索全局最優(yōu)解，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的初始權(quán)值閾值，建立了基于遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的浸潤(rùn)線模型。利用實(shí)際工程數(shù)據(jù)對(duì)該模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明該模型可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)短期內(nèi)浸潤(rùn)線變化趨勢(shì)，減少尾礦庫(kù)風(fēng)險(xiǎn)，保障尾礦庫(kù)安全。
　　 ⑷根據(jù)某尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)任務(wù)，對(duì)尾礦庫(kù)安全在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)，利用混合編程的方法開發(fā)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)分析、顯示和管理等功能，并成功將建立的浸潤(rùn)線預(yù)測(cè)模型應(yīng)用于監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)，預(yù)測(cè)結(jié)果直觀清晰，可以