信息融合在煤礦安全監(jiān)測的應(yīng)用研究.pdf

1、眾所周知，我國是目前世界上擁有最豐富煤炭資源的國家之一，煤炭的消費(fèi)量約占全世界的三分之一，充分說明了煤炭對(duì)我們國民生產(chǎn)的重要性。但與此同時(shí)，我國也是世界上煤礦災(zāi)害多且嚴(yán)重的國家。雖然我國煤炭近幾年的各項(xiàng)生產(chǎn)事故的數(shù)據(jù)顯著減少，但是問題和隱患依然很嚴(yán)重，仍然是我國煤礦產(chǎn)業(yè)中比較嚴(yán)重的問題。因此，煤礦安全監(jiān)測、減少事故發(fā)生率仍然是煤礦生產(chǎn)工作的必然趨勢。煤礦井下安置了大量的用以檢測煤礦多方面數(shù)據(jù)的傳感器，包括CO傳感器、溫度傳感器、濕度傳感

2、器、風(fēng)速傳感器、粉塵傳感器等。但是，面對(duì)礦井多變且復(fù)雜的情況，單一傳感器有可能出現(xiàn)失靈、錯(cuò)誤等問題，任何一個(gè)傳感器產(chǎn)生問題都會(huì)引起對(duì)整個(gè)礦井環(huán)境安全的監(jiān)測結(jié)果。因此本課題將引入一個(gè)二級(jí)信息融合方法對(duì)煤礦井下設(shè)置的多個(gè)傳感器監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提高監(jiān)測的準(zhǔn)確性。
　　本文根據(jù)唐山某煤礦的井下情況，采用溫度傳感器，CO傳感器，瓦斯傳感器進(jìn)行研究，通過對(duì)返回的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行融合判斷礦井安全。一級(jí)融合是利用刀切法和自適應(yīng)加權(quán)相結(jié)合的融合算法

3、分別對(duì)每種傳感器的多個(gè)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出每種傳感器的監(jiān)測均值；二級(jí)融合是利用D-S證據(jù)理論，采用以混淆矩陣為基礎(chǔ)的基本概率指派構(gòu)建方法來對(duì)一級(jí)融合輸出的三種傳感器的數(shù)據(jù)再次進(jìn)行融合。首先對(duì)已知實(shí)際狀態(tài)的大量監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，得出每種傳感器在安全、一級(jí)預(yù)警以及危險(xiǎn)三種狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的BPA，并以此生成證據(jù)庫。再對(duì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測時(shí)，根據(jù)判斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行初步判斷安全狀態(tài)并查找證據(jù)庫獲得對(duì)應(yīng)BPA，利用DEMPSTER法則進(jìn)行融合得出最終的監(jiān)測狀