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1、基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的瓦斯粉塵協(xié)同預(yù)警BasedOnMultisensorDataFusionofGasDustSynergyWarning齊魯工業(yè)大學(xué)電氣工程與自動化學(xué)院劉大鵬LiuDapeng摘要:考慮粉塵瓦斯其存對礦井安全狀況的影響,同時對數(shù)據(jù)融合理論進行介紹,并在預(yù)警系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)融合算法,建立多傳感器數(shù)據(jù)融合預(yù)警模型,對瓦斯粉塵進行協(xié)同預(yù)警研究。然后通過實例對所建模型算法進行實例分析,通過分析顯示,該模型有效的彌補了以往僅通過單因素進行判決的信息有限性導(dǎo)致的系統(tǒng)報警不準(zhǔn)確問題,在一定程度上增加了系統(tǒng)可靠性及預(yù)警結(jié)果的可信度。關(guān)鍵詞:
2、數(shù)據(jù)融合瓦斯粉塵協(xié)同Abstract:ConsideredthedustgascoexistenceefectthesafetysituationofcoalminesAtthesametime,thispaperintroducedthetheoryofdatafusion.AndappliedthedatafusionalgorithminthemonitoringsystemtOsetupmulti—sensordatafusionmodelandmakeastudyofcolaborativeearly—warningofgasand
3、dust.Thenthroughthecaseanalyzethebuildingmodelalgorithm.Theanalysisshowsthemodelofeffectivetomakeup.forthepreviousystemwhichjudgetheinformationlimitationbyonlysinglecausealarmingisnotaccurateInacertaindegreeitincreasesthesystem’sreliabilityandtheearlywarningresults.Keywords
4、:DatafusionGasdustSynergistic【中圖分類號】TP212.6【文獻標(biāo)識碼】B文章編號1606—5123(2015)01—0064—031引’】【2]按照數(shù)據(jù)抽象的三個層次,融合與其他數(shù)據(jù)處理技術(shù)相比,多傳信息融合指的是對由不同傳感器過程可分為三個層次,即數(shù)據(jù)層(Data感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)能夠利用各種傳感器獲得的針對同一事物或場景獲得的數(shù)據(jù)Leve1)融合、特征層(FeatureLeve1)融合在性能上的差異,使得單一傳感器融合進行有機地整合進而為決策分析提供和決策層(DecisionLeve1)融合。其中,結(jié)果的片面性
5、缺陷得以彌補,因而更能支撐的一門科學(xué)。信息融合存在是針數(shù)據(jù)層融合是對所有對原始數(shù)據(jù)信息融快速、準(zhǔn)確、可靠、連續(xù)及全面地提供對于現(xiàn)在單靠某個傳感器無法獲取到合的算法的一類統(tǒng)稱。特征層的信息融有關(guān)的監(jiān)測環(huán)境的綜合性結(jié)論。綜合信息的局限,為了避免對某一事合是指首先對信息提取特征,然后對特物或場景無法通過某項信息進行判定征進行融合,以豐富決策信息的內(nèi)容。2設(shè)計方案3】【4】【5]的情況的產(chǎn)生,所以需要對信息進行有決策即信息融合是最好級別的融合算煤礦井下用于環(huán)境監(jiān)測的傳感器效的融合使得決策分析能夠更加可靠。法,即在決策信息上進行融合。有很多,其中瓦斯?jié)?/p>
6、度、粉塵、風(fēng)速64I(PLC&FA}(PLC&FA)2015年]三種傳感器與本論文的瓦斯和粉塵協(xié)同預(yù)警有關(guān)。由于開(2)∑:1采進度的加深和傳感器數(shù)量的繁多,如果采用單一的數(shù)據(jù)1融合算法會使得獲取的環(huán)境信息不夠全面和準(zhǔn)確。因此本總均方差為=【(—)。],因為彼此獨立,并且文采用兩級數(shù)據(jù)融合方法:自適應(yīng)加權(quán)算法和D—S證據(jù)融為x的無偏估計,所以∑可化為合理論,來完成對煤礦環(huán)境狀態(tài)實時的、準(zhǔn)確的評估,最終獲得正確的結(jié)論。首先將傳感器采集的數(shù)據(jù)采用自適應(yīng)=E【∑一)】=∑。(3)加權(quán)算法進行分析與合成,使得實時信息得到比任何單個輸入源都更加準(zhǔn)確,再
7、利用D—S證據(jù)理論,消除評估過程從式3可以看出,總方差是關(guān)于各加權(quán)因子的多元中的不確定性進而提高評估的準(zhǔn)確率為礦井的安全提供可二次函數(shù),因此必然存在最小值,該最小值的求取是加權(quán)靠的保障。整個評估方法的流程如圖1所示。因子滿足式(2)約束條件的多元函數(shù)極值。根據(jù)多元函數(shù)求極值理論,可求出總均方差最小時所瓦斯自適應(yīng)加傳感器、投融臺算井下I據(jù)D-理S~]論I對應(yīng)的加權(quán)因子為:粉塵傳!環(huán)境Lj\預(yù)警感器、特征rI一結(jié)果風(fēng)速向量1毒(4)傳感器圖1監(jiān)測數(shù)據(jù)融合過程此時對應(yīng)的最小值為:擴(5)3自適應(yīng)加權(quán)融合算法魯對由傳感器采集而來的初始環(huán)境信號采用自適
8、應(yīng)加權(quán)以上是根據(jù)各傳感器在某一時刻的測量值進行的估算法進行第一次融合處理。設(shè)某多傳感器監(jiān)測系統(tǒng)中,n個計。當(dāng)估計真值X為常數(shù)時,則可以根據(jù)各傳感器歷史數(shù)據(jù)同質(zhì)傳感器