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基于多传感器信息融合的矿井透水水源识别研究

张东方  
【摘要】:矿井突水事故严重影响我国煤炭安全生产。预防矿井突水事故的前提条件是能够及时准确的识别矿井突水水源。为了确保矿井的安全生产,需要及时发现矿井水质变化,了解这种变化的规律,同时采取必要的措施以排除生产隐患,保证井下人员的生命安全和矿井的财产安全。水化学数据分析的方法能快速准确识别矿井突水水源,通过一些有效的识别理论,建立相应的数学模型,识别突水水源。采用多传感器信息融合的方法识别矿井突水水源,是目前发展的趋势。多传感器信息融合理论的研究是一项前沿研究。 本文首先介绍了我国矿井水源的主要类型、常用的矿井水源识别方法、识别指标以及多传感器信息融合的基本理论、一般框架和常用方法。其次,阐述了灰色关联法基本思想和数学模型,并且通过MATLAB软件,对待判水样进行识别,识别结果的正确率为75%;接着,文中叙述了贝叶斯判别法的基本思想,以及建立了矿井水源的数学模型,使用MATLAB软件对待判水样进行仿真,结果的正确率为65%;之后,使用聚类分析的方法建立矿井水源判别的模型,通过MATLAB软件仿真判别待判水样,其结果的正确率为70%。文章最后,详细介绍了实验室水质分析仪器的设计与实现。制作完成的水质分析仪器能在线采集温度、pH和电导率三种指标的数据。


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