煤礦安全中多傳感器模糊信息融合

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【摘要】針對多傳感器模糊信息融合在煤礦安全中的應用現(xiàn)狀，進行綜合分析，并詳細介紹煤礦安全中應用多傳感器模糊信息融合的重要性、多傳感器模糊信息融合體系的組成，提出多傳感器模糊信息融合在煤礦安全中的應用要點，希望能夠給相關工作人員提供一定的借鑒。

【關鍵詞】煤礦安全；多傳感器模糊信息融合；應用要點

在煤礦開采過程中，為了保證開采人員的人身安全，應用先進的多傳感器模糊信息融合算法特別的重要，能夠保證煤炭開采工作得以順利開展，不斷提升煤礦開采的安全性。對于煤礦企業(yè)中的相關工作人員來講，在實際工作當中，要結合煤礦開采過程中可能出現(xiàn)的安全問題，制定妥善有效的解決對策，在提高煤炭資源開采效率的同時，有效保證煤礦企業(yè)的經濟效益。鑒于此，本文主要分析多傳感器模糊信息融合算法在煤礦安全中的具體應用，從而推動我國煤礦企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

1煤礦安全中應用多傳感器模糊信息融合的重要性

多傳感器模糊信息融合算法主要分為三種，分別是貝葉斯估計法、卡爾曼濾波法與模糊推理法等，由于煤礦企業(yè)的發(fā)展規(guī)模不斷擴大，使得煤礦安全管理難度不斷增大，將多傳感器模糊信息融合應用到煤礦安全中，能夠幫助煤礦企業(yè)中的相關工作人員更加全面的了解煤炭開采進度，制定更加合理的煤礦風險控制對策，保證煤礦開采過程中出現(xiàn)的問題得到有效解決。除此之外，在煤礦安全中，通過應用多傳感器模糊信息融合，能夠有效彌補傳統(tǒng)煤炭環(huán)境監(jiān)測方法的不足。多傳感器模糊信息融合能夠將先進的信息技術與模糊理論進行有效融合，充分發(fā)揮信息技術的優(yōu)勢。與傳統(tǒng)的信息監(jiān)測方法相比，多傳感器模糊信息融合能夠有效提升煤礦開采信息的處理水平，拓寬煤礦開采信息的處理范圍，減少信息資源的浪費[1]。

2多傳感器模糊信息融合

2.1多傳感器模糊信息融合體系

多傳感器模糊信息融合主要以煤礦傳感器決策結果為依據，屬于煤礦安全決策等級融合范圍，為了保證多傳感器模糊信息融合在煤礦安全中得到更好的應用，相關工作人員要做好變換處理工作，明確各個傳感器的安裝順序，并結合各個傳感器的運行情況，合理開展全局判決，保證多傳感器模糊信息融合體系更加穩(wěn)定。在多傳感器模糊信息融合體系當中，工作人員要結合各項檢測結果，對傳感器中的各項數據進行綜合分析，并做好相應的判決工作，將準確的數據融入到數據融合中心，保證多傳感器模糊信息融合體系能夠更加可靠的運行[2]。

2.2多傳感器信息融合算法

在多傳感器模糊信息融合系統(tǒng)當中，由于傳感器數量比較多，在一定程度上增加了數據統(tǒng)計難度，因此，相關工作人員要對融合體系中的各項決策結果進行合理的等級劃分，最終得到決策集。對于相關工作人員來講，在融合過程中，需要注意以下問題：①認真遵守融合設計規(guī)則，并做好數據推廣工作，保證局部傳感器更加穩(wěn)定。②將各個子區(qū)域進行科學劃分，由于各個區(qū)域中的傳感器互不相容，如果各個區(qū)域傳感器分布不合理，會降低數據的利用率。將各個傳感器中的數據準確傳輸到融合中心之后，工作人員方可進行全局判決。根據融合結構特點，相關工作人員可以結合傳感器的運行情況，做好相應的調整工作，進一步提升煤礦安全等級。在融合中心，煤礦企業(yè)中的相關工作人員要準確計算下各項運算結果，并結合傳感器權重向量與決策矩陣特點，構建合理的模糊子集。在全局判決時，工作人員要準確計算運算結果，并做好相應的數據輸入工作，采用最大隸屬度法與重心法進行全局判決[3]。

3多傳感器模糊信息融合在煤礦安全中的應用要點

3.1監(jiān)測

由于煤礦井下環(huán)境比較復雜，具有一定的模糊性，為了保證多傳感器模糊信息融合體系在煤礦安全中得到更好的應用，相關工作人員要詳細了解煤礦環(huán)境，通常情況下，煤礦環(huán)境主要分為三種狀態(tài)，分別是正常狀態(tài)、輕微狀態(tài)與危險狀態(tài)等，由于這三種狀態(tài)之間并沒有明確的界定，辨別難度比較大，工作人員可以采用模糊分類法進行監(jiān)測，保證傳感器信息得到更好的融合[4]。除此之外，如果煤礦瓦斯?jié)舛容^高，很容易出現(xiàn)嚴重的爆炸事故，降低煤礦企業(yè)的總體效益。因此，煤礦企業(yè)中的相關工作人員在實際工作中，要對傳感器的狀態(tài)進行綜合評價，并將多余的信息資源進行充分利用，進一步提高多傳感器模糊信息融合系統(tǒng)的安全性，有效滿足礦井監(jiān)測要求。由于煤礦瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)中的傳感器數量比較多，在監(jiān)測現(xiàn)場參數的過程中，工作人員要結合煤礦瓦斯?jié)舛扰c壓力，選擇合理的檢測參數，并將各項檢測數據進行集中處理，有效減少煤礦傳感器數據資源的浪費。在煤礦監(jiān)測系統(tǒng)當中，利用傳感器來檢測礦井信息，能夠保證煤礦瓦斯事故得到更好的防治。例如，在某煤礦企業(yè)中，工作人員通過在井下布置溫度、壓力與風速等傳感器，能夠保證傳感器中的各項環(huán)境信息更加準確，提高數據的真實性。想要保證傳感器監(jiān)測系統(tǒng)更加穩(wěn)定的運行，工作人員還要做好相應的信息估算工作[5]。

3.2融合

想要保證多傳感器模糊信息得到更好的融合，相關工作人員要結合局部傳感器的運行狀態(tài)，做好局部判決工作，并根據子區(qū)域傳感器數據輸出情況，進行合理的調整，在各個子區(qū)域中設置多個數據判決設備，保證數據更加安全的輸送到融合中心。多傳感器模糊信息融合體系在運行過程中，工作人員要結合各個等級的可信度度量，合理調整傳感器的位置。

3.3結果分析

通過詳細融合中心提供的各項數據，能夠保證運算結果更加準確，在融合的過程中，相關工作人員需要詳細分析各項實驗數據，并根據傳感器的運行情況，對各項數據進行綜合處理。將多傳感器模糊信息融合應用到煤礦安全中，能夠幫助相關工作人員更好的了解各個區(qū)域傳感器的運行情況，針對各個區(qū)域傳感器運行過程中可能出現(xiàn)的問題，制定更加科學的解決對策，在保證傳感器穩(wěn)定運行的基礎之上，提高煤礦資源的開采率[6]。

4結束語

綜上，通過進行合理的監(jiān)測與融合，能夠保證多傳感器模糊信息得到更好的利用，提升煤炭開采的安全性。對于煤礦企業(yè)中的相關工作人員來講，要根據各個傳感器的運行特點，對多傳感器模糊信息融合進行有效改進，從而保證傳感器輸出的各項數據更加準確。

參考文獻

[1]劉海波，王福忠，董玉杰.模糊數據融合在煤礦采掘工作面瓦斯突出預測中的應用[J].自動化儀表，2018，39（05）：89~91+95.

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[3]宋宇，徐江洋.基于多傳感器二級信息融合模型的煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].煤炭技術，2018，37（02）：288~290.

[4]劉智聰，龐錦彪.基于多傳感器融合技術的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].能源與環(huán)保，2017，39（08）：182~185.

[5]易瑜.基于多傳感器數據融合的煤礦采空區(qū)火災預警系統(tǒng)[J].電子測試，2016，（21）：115~116.

[6]張利朋，江濤，楊開平，王安玉，吳，李宏奎，吳啟坤.長坡露天煤礦邊坡監(jiān)測技術[J].煤礦安全，2016，47（06）：119~122.

作者：廖文愷 單位：中煤科工集團重慶研究院有限公司