基于神经网络模型煤矿安全预警专家系统的研究

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1、分类号：密级：学号：2006160单位代码：10407硕士学位论文论文题目:基于神经网络模型的煤矿安全预警专家系统研究研究方向GIS研究与应用专业名称大地测量与测量工程研究生姓名薛萍导师姓名、职称刘小生教授2008年12月22日江西·赣州摘要我国煤矿发生瓦斯爆炸、突出事故有统计的己有上万次，其带来的经济损失和人员伤亡在我国煤矿重大事故中占据着十分重要的位置。因此，如何准确、有效地对煤矿事故的危险性进行评价和预测，是提高煤矿安全生产亟待解决的重要课题。这就要求开发有效的瓦斯安全预警专家系统，从而客观、科学地对瓦斯爆炸危险性进行预测，以确保煤矿的安全生产。本文首先简述了煤矿安全预警专

2、家系统的研究背景，以及国内外有关矿业专家系统的研究概况、发展现状，并说明了本课题的研究背景、目的及意义；其次对本课题所涉及到的原理、方法及关键技术进行了分析和讨论，并针对传统专家系统的不足，将人工神经网络技术引入煤矿安全预警专家系统中，利用神经网络的优势，对传统神经网络进行了改进，从而提出了基于神经网络的煤矿安全预警专家系统；然后对煤矿安全预警专家系统做了简要的需求分析，在需求分析的基础上，明确了系统应具有的结构和功能，并进行了系统总体设计；接着对瓦斯爆炸的条件、影响因素进行了分析，并根据瓦斯安全方面的一些安全评价指标对煤矿安全预警专家系统中瓦斯安全等级进行了划分，通过对神经网络

3、模型的研究，并结合瓦斯安全方面的大量数据，建立了神经网络模型，得出最优的神经网络参数，从而完成了神经网络中知识的获取和知识的表示；最后介绍了系统的运行环境、开发语言及数据库，并利用VC++对系统进行了开发，实现了系统的部分功能，讨论了系统运行后所得出的结果，并把系统运用在江西高桥煤矿生产中，结果表明该系统能对煤矿安全生产运行状态进行综合评价和预测，从而实现实时分析和综合评价煤矿安全等目标，它对于预防和减少煤矿安全事故将起着非常积极的作用。关键词：煤矿安全；专家系统；神经网络；MATLAB；知识获取；知识表示IAbstractThegasexplosionaccidentsofco

4、almineinChinahadhappenedmorethanhundredsofthousandsoftimesinrecord,andthatbroughtmucheconomiclossesandcasualtiesincoalmineaccidents.Therefore,howtoaccuratelyandeffectivelyevaluateandpredictthedangersofcoalminesafetyproductionisanimportantsubjectofimprovingminesafetyproduction.Inordertoobjecti

5、velyandscientificallypredictthedangersofgasexplosionandensurethesafetyproductionincoalmine,theauthordevelopedtheexpertsystemofgassafetypre-warning.Firstly,thepaperintroducedresearchbackground,researchgeneralsituationanddevelopmentofmineexpertsysteminsideandoutside,andexplainstheresearchbackgr

6、ound,purposeandmeaningofthissubject.Secondly,itanalyzedanddiscussedthetheory,methodandthekeytechnologyinthissubject.Tothedeficiencyoftraditionalexpertsystem,introducingthetechnologyofneuralnetworktotheexpertsystemofcoalsafetypre-warning,theauthormadeuseoftheadvantageofneuralnetworktoimproveth

7、etraditionalneuralnetwork.Soastoputforwardtheexpertsystemofgassafetypre-warningbasedonNeuralNetworks.Thirdly,theauthormadeabriefdemandanalysisonexpertsystem,andconfirmedgeneraldesign,structureandfunctionbasedonthedemandanalysiswhichthesystems