混沌理論在瓦斯?jié)舛阮A(yù)測中的應(yīng)用研究.pdf

1、煤炭安全生產(chǎn)涉及到對煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場的人、設(shè)備、生產(chǎn)環(huán)境各方面的監(jiān)測，隨著礦井自動(dòng)化技術(shù)的提高，大多礦井已建立了多種自動(dòng)化系統(tǒng)，如監(jiān)測井下生產(chǎn)環(huán)境（瓦斯、CO、溫度等）的瓦斯安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、監(jiān)測井下人員活動(dòng)的井下人員定位系統(tǒng)、監(jiān)測煤炭產(chǎn)量的煤礦產(chǎn)量監(jiān)測系統(tǒng)等多達(dá)20種的井下自動(dòng)化系統(tǒng)，這些系統(tǒng)為井下安全生產(chǎn)起到了重要作用。
　　煤礦不僅安裝了了多種安全監(jiān)測系統(tǒng)，還建設(shè)了多種預(yù)警系統(tǒng)。但目前的預(yù)警系統(tǒng)是以實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)為目標(biāo)，按常規(guī)規(guī)定

2、一閾值，以確定預(yù)警上限，對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警，忽視了歷史數(shù)據(jù)的存在，當(dāng)真正發(fā)生短時(shí)間因瓦斯?jié)舛瘸^閾值而引起的礦難時(shí)，失去逃生的希望。
　　本文旨在利用監(jiān)測系統(tǒng)得到的瓦斯?jié)舛鹊臍v史數(shù)據(jù)預(yù)測未來某一時(shí)刻的瓦斯?jié)舛戎?，探索如何將混沌理論?yīng)用到瓦斯?jié)舛鹊念A(yù)測中。一方面，本文闡述了如何判別監(jiān)測得到的瓦斯?jié)舛刃蛄袨橐换煦鐣r(shí)間序列;另一方面，選擇合適的算法并對之進(jìn)行改進(jìn)，使預(yù)測更為準(zhǔn)確。
　　本文主要研究內(nèi)容及成果有以下幾個(gè)方面:

3、r>　　1、識別由煤礦瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)采集到的實(shí)時(shí)瓦斯?jié)舛刃蛄兄禐榛煦鐣r(shí)間序列;
　　2、用同時(shí)確定最佳時(shí)延和最佳嵌入維兩個(gè)重要參數(shù)的方法重構(gòu)相空間，并對現(xiàn)有的算法進(jìn)行改進(jìn)，近似恢復(fù)出煤巖瓦斯動(dòng)力系統(tǒng)的混沌吸引子;
　　3、建立瓦斯?jié)舛阮A(yù)測模型，以山西陽泉煤礦的瓦斯?jié)舛葘?shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)為實(shí)驗(yàn)對象，利用歷史數(shù)據(jù)預(yù)測指定時(shí)間間隔的未來某一時(shí)刻瓦斯?jié)舛戎?，以時(shí)間粒度為5分鐘的正常數(shù)據(jù)和異常數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，用各個(gè)數(shù)據(jù)的前500個(gè)數(shù)據(jù)對其進(jìn)行預(yù)