基于D-S证据理论的井下环境监测系统

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1、摘要近年来我国矿难事故频发，监测系统落后是造成损失的主要原因之一。本文针对矿井单传感器监测系统监测数据单一、不确定性较高的缺陷，利用基于D—S证据理论的多传感器信息融合方法，在对原始数据分析处理的基础上，把多种参数通过信息融合模块，以模糊的形式实现对井下工作环境的安全评估。根据各种参数间的相关性获得更多单传感器监测系统所无法获得的井下环境信息，使井下的信息监测更可靠、更全面。同时与虚拟仪器技术相结合，充分发挥以计算机为监测平台的强大数据处理能力及虚拟仪器监测系统良好的可操作性，极大的提高了井下监测系统的

2、有效性。关键词：信息融合：D-S证据理论：虚拟仪器；监测系统AbstractRecently,therearealotofmineaccidentsin0111"countryandthepoormonitorsystemisthemainreasons．Inthisthesis，forthesinglesensormonitorsystemdata’Sweaknessofuncertaintyandinsufficiency,thissystemusesthemulti-sensor’Sinforma

3、tionfusiontechnologywhichbaseOilD—Sdecision—makingtoresolvethisproblem．ItCanbeusedtoanalysisprocessingmonitor’Sdataandevaluatethesafetyofmine’Sworkingconditionsbymulti—parameterwhichwasdisposedbyinformationfusionmodule．Baseduponthecorrelationoftheparamet

4、ers，moreinformationcanbeacquired，whichcouldn’tbecompletedbysinglesensormonitorsystem．Thismethodmakesthedataacquisitionmorecredibilityandmorecomprehensive．Meanwhile，itutilizesthetechnologyofmulti-sensor’sinformationfusioncombinationwithvirtualinstrumentto

5、exertthepowerfuldataprocessingabilityandfavorablemanipulateofthevirtualinstrumentmonitor．Withthenewtechnique，itincreasesthemonitorsystem’Svaliditygreatly．Keywords：InformationFusion；D·-SDecision·-making；VirtualInstrument；MonitorSystem辽’j。l。科技术人学硕十学位论文1绪论1

6、．1选题背景及研究意义从我国一次性能源构成来看，目前煤炭占全国一次性能源结构的70％，石油、天然气等占30％，预测到20lO年煤炭占60％左右，2050年将占50％以上，煤炭在相当长的时期内仍将是我国的主要能源。因此，采矿业在国民经济中占有很大的比重。煤炭作为我国的主要能源随着需求量的增长，矿难事故也频繁发生。在我国矿难事故中80％都是由瓦斯爆炸引起的，而且由于技术、管理和无序竞争等各方面因素，我国煤矿瓦斯灾害事故仍呈上升趋势，造成严重的人员、财产损失，影响了矿井生产能力，给煤矿安全生产造成了极大威胁。

7、掘统计，我国现有国有重点煤矿70l处，其中有煤尘瓦斯爆炸危险的矿井567处，高瓦斯矿井180处。根据对地方国有煤矿年产3万吨以上的1650处矿井统计，有煤尘爆炸危险的矿井700处，高瓦斯矿井700处，这是长期以束造成我国煤矿伤亡事故频发的主要原因。从煤矿事故统计分析我们可以看出，特别重大事故几乎都是瓦斯爆炸事故。新中国成立以来，全国煤矿共发生一次死亡百人以上的事故19起，死亡3162人。其中，18起是瓦斯事故，死亡3052人，事故起数和死亡人数分别占95％和97％。瓦斯灾害防治一直是煤矿安全工作的重点，

8、防治瓦斯灾害最有效的手段之一就是提高煤矿瓦斯监测监控水平。目前我国煤矿瓦斯灾害监测技术已有很大发展，但还存在一些迫切需要解决的关键问题：首先，煤矿安全技术基础薄弱。煤与瓦斯突出、冲击地压等动力灾害受地质条件控制，80％以上的动力灾害发生在构造破坏带，但多数构造带并不发生动力灾害。地质构造对灾害的控制机理和规律尚不能认识，停留在“假说”阶段。对灾害发生机理的研究缺乏系统的、有一定力度的支持。由于煤矿安全的基础理论研究薄弱，对煤与瓦斯突出等灾害