煤矿井下煤炭自燃监测方法的研究.pdf

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1、分类号：单位代码：安反￡工犬學论文题目：煤矿井下煤炭自燃监测方法的研究作者姓名：程结园专业名称：电路与系统导师姓名：周莉副教授完成时间：二—五年六月中分类兮：：论文编兮学科分类号：密级公开安黴理工大学硕士学位论文煤矿井下煤炭自燃监测方法的研究作者姓名：程结园专业名称：电路与系统研究方向：智能信息处理导师姓名：周莉副教授导师单位：安徽理工大学答辩委员会主席：吴键论文答辩日期：年月日安徽理工大学研究生处年月日ADissertationinCircuitsandsystemsStudyofcoalspontaneousco

2、mbustionofthecoalminemonitoringmethodCandidate:ChengJieyuanSupervisor:ZhouLiCollegeofElectricalEngineeringandInformationAnhuiUniversityofScienceandTechnologyNo.168,ShungengRoad,Huainan,232001,P.R.CHINA独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢

3、的地方以外，论文中不包含其他人巳经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均巳在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解安徽理工大学有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安黴理工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关

4、数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名签字日期：年日导师签名签字曰期上年月曰摘要摘要煤炭是我国的重要能源，在国民经济的可持续发展众起着关键作用，但与此同时煤矿也是工业生产中最危险的行业之一。矿井火灾是一大突出危害，其中，由于煤炭的自燃引起的火灾由于其不确定性造成的危害更大。对于煤炭自燃发火的早期特征，有多种探测方法，如测温法、指标气体法、气味检测法、同位素测氡法、电阻率探测法等等。每种方法都有其优缺点，但是单一的探测方法难以实现对煤

5、炭自燃发火情况进行较为准确的监测，而且探测的信息不够直观，本课题提出将图像识别技术应用到其中，利用红外热像仪拍摄的红外图像，反映自燃发生的温度变化，把图像特征作为一种探测量，通过了解红外热图像高温面积的变化，利用多传感器的信息融合技术来进行信息的有效融合，从而识别煤炭的自燃情况，本文首先介绍了红外热成像原理，对红外热像仪采集到的红外图像进行去噪处理，本文采用了基于变换的阈值去噪，改进了其阈值函数，取得了良好的去噪效果。随后，提取红外热图像的边缘特征，釆用了改进的边缘检测算法，能够有效地检测到红外热图像的边缘信息，边缘

6、清晰连续。其次，针对单一的探测方法无法及时反映煤自燃发生程度，提出了基于多传感器信息融合的煤自燃程度的综合评判模型。最后，针对多传感器信息的不确定性，本文提出了基于遗传算法的模糊均值聚类方法，对采集到的传感器的信息进行分类。而对于煤炭自燃监测中出现的大量定性的复杂、模糊事件，提出将神经网络的概念与模糊推理方法结合起来，建立了一套结合神经网络的模糊推理系统。通过建立的模糊推理规则库，对采集到的传感器信息进行自燃情况的评判。通过训练仿真，对识别评判煤炭自燃程度有着很好的效果。图参表关键字：信息融合，遗传算法，，神经网络，

7、模糊推理分类号：AbstractAbstractThecoalisoneoftheimportantenergyinourcountry,andithasavitalroleinthesustainabledevelopmentofnationaleconomy.Butcoalisalsooneofthemostdangerousindustriesintheindustrialproduction.Minefireisamajorhighlighthazards,asitsuncertaintyofharm,the

8、fire,causedbyspontaneouscombustionofcoal，，，，安徽理工大学硕士学位论文，：；；；；目录目录目录课题研究背景国内外的研究现状本课题的研究意义拟解决的问题论文的主要工作和章节安排煤炭自燃红外图像的识别与处理技术煤炭自燃红外图像的识别热成像原理红外热像仪在煤炭自燃火灾监测中应用煤炭自燃与图像变化之间的关系基于