基于免疫识别模型的煤矿瓦斯大数干扰自适应滤波器研究

发布时间：2024-02-28 10:35

　　瓦斯是煤矿里比较严重的安全隐患之一。瓦斯准确检测保证煤矿安全和正常运行有着重要意义。由于矿井下的环境十分复杂,存在各种各样的干扰。甲烷传感器采集过程中的信号容易被矿井下电磁环境污染而产生大数干扰,大数干扰导致煤矿瓦斯监测系统产生错误的报警,给煤矿带来许多危害。为了解决由大数干扰造成的煤矿瓦斯误报警问题,本文首先通过分析了大数干扰形成的原因,随后对煤矿里的正常信号和大数干扰信号的特征进行分析比较。利用免疫算法的识别能力强的优点设计了一种大数干扰识别模型。该模型主要通过学习煤矿瓦斯里的正常信号和大数干扰信号的特征,并且把学习中的免疫疫苗提取出来,用来提升识别大数干扰信号的正确性。其次是要把识别出来的大数干扰滤除,对自适应滤波器研究发现在噪声滤除方面有很好的效果,因此本文尝试提出一种基于最小均方差(LMS)算法的自适应滤波器把煤矿中的大数干扰滤除。并且通过引入遗忘因子和余弦函数来改进LMS算法,仿真结果表明余弦函数改进LMS算法在收敛速率、稳定性和滤除干扰等性能效果更好。最后通过自适应免疫遗传算法对余弦函数改进LMS算法里的参数进行优化,并且利用寻优能力强的优点寻找出最佳步长因子设计一个自适...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1智能抗干扰通信环

智能抗干扰技术通讯智能抗干扰技术[16]的研究取得了一些成就。主要是通过系列过程，寻找出一种解决办法来滤除未知干扰信号。图1

图2.1瓦斯突出的主要形式

瓦斯突出主要是由于瓦斯瞬间释放量增大而造成的危险地质灾害[44]。瓦斯灾害突出煤矿中一场影响安全质量和高度复杂的天然灾难。在所有煤矿灾害中瓦斯灾害是比较峻的，对煤矿造成的影响很大，所以在煤矿中要合理规章工作。并且在生产过程中的一步都需要严厉按照国家安全标准进行。如图2.1所示....

图2.2瓦斯“突出”与干扰对比图

第二章煤矿瓦斯中的大数干扰信号研究9图2.2瓦斯“突出”与干扰对比图2.2.2大数干扰信号产生的原因在正常的生产过程中，由于产煤地区地质条件比较复杂，存在各种各样的干扰源，使得传感器输出的气体信号容易受到干扰，因此产生异常报警数据。干扰产生的原因主要有：首先是传感器本身的....

图3.1人工免疫算法的一般步骤流程图

可以总结出AIA的一般步骤如图3.1。

本文编号：3913730