分布式光纤测温系统在煤矿火灾监测中的应用 被引量：35

1

作者 单亚锋 马艳娟 +2 位作者 付华 李文娟 王灿祥 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期704-708,共5页

针对煤矿安全存在潜在的火灾问题,文章将优化的分布式光纤测温系统应用于煤矿火灾监测,同时,提出了一种命名为RLN-ELAM的新颖算法用于检测并消除瑞利噪声对系统测量精度的影响,并有效提高拉曼分布式光纤系统的测量精度。实验结果表明,... 针对煤矿安全存在潜在的火灾问题,文章将优化的分布式光纤测温系统应用于煤矿火灾监测,同时,提出了一种命名为RLN-ELAM的新颖算法用于检测并消除瑞利噪声对系统测量精度的影响,并有效提高拉曼分布式光纤系统的测量精度。实验结果表明,利用此算法后,系统的温度分辨率、空间分辨率均有所提高,测量误差从7%降低到不足2%。在实验室进行的模拟实验中,对温度进行实际测量,结果表明,该煤矿火灾监测系统能够提供详细的温度分布情况并能够及时报警,使工作人员随时掌握煤矿温度分布情况,及时准确地找到火灾发生区。 展开更多

关键词 分布式光纤 温度传感 瑞利噪声 煤矿火灾监测系统

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基于改进极端学习机的混沌时间序列瓦斯涌出量预测 被引量：19

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作者 单亚锋 侯福营 +1 位作者 付华 马静波 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期58-63,共6页

为更准确地预测瓦斯涌出量,预防瓦斯灾害,有必要建立和应用基于改进极端学习机(IELM)的混沌时间序列预测模型。首先,对瓦斯涌出量监测数据构成的多变量时间序列进行相空间重构,采用互信息法与虚假邻点法得到每一变量的延迟时间和最佳嵌... 为更准确地预测瓦斯涌出量,预防瓦斯灾害,有必要建立和应用基于改进极端学习机(IELM)的混沌时间序列预测模型。首先,对瓦斯涌出量监测数据构成的多变量时间序列进行相空间重构,采用互信息法与虚假邻点法得到每一变量的延迟时间和最佳嵌入维数;然后,通过最小二乘方法和误差反馈原理计算出最优的网络输入层到隐含层的学习参数,对极端学习机(ELM)进行改进;最后,借助IELM建立瓦斯混沌时间序列的预测模型。通过仿真试验,运用该预测模型预测的最大相对误差为3.290 2%,最小相对误差为0.898 2%,平均相对误差为1.952 8%。 展开更多

关键词 混沌预测 多变量时间序列 相空间重构 极端学习机(ELM) 瓦斯涌出

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基于PSO-SVM的煤岩声发射源定位预测 被引量：10

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作者 单亚锋 孙朋 +2 位作者 徐耀松 付华 谢森 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期402-406,共5页

为了准确的预测采空区煤矿煤岩破裂与失稳前,岩石所释放出来的声发射信息的位置,并且根据山西焦煤的官地矿16403工作面获得的声发射事件的数据,因为该数据是一个非线性、高维的问题,提出了用PSO和SVM算法相结合的方法应用在煤岩声发射... 为了准确的预测采空区煤矿煤岩破裂与失稳前,岩石所释放出来的声发射信息的位置,并且根据山西焦煤的官地矿16403工作面获得的声发射事件的数据,因为该数据是一个非线性、高维的问题,提出了用PSO和SVM算法相结合的方法应用在煤岩声发射源定位中。以往的方法只是单纯的收集煤岩或岩石声发射信息,以至于定位出现失准、精度低和误差大的缺点。基于煤岩失稳前两者都会发出强烈的信号,文章提出了"1+1=1"的定位模型,既收集同一位置的岩石和煤岩体的声发射信号,由PSO-SVM分析处理后,得到其位置。仿真结果表明:应用PSO和SVM结合的方法进行煤岩声发射源定位的预测,在提高准确性和精确度的同时,也大大的提高了泛化的能力,该方法也大大减小定位失准的误差。 展开更多

关键词 粒子群优化 支持向量机 声发射 源定位

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基于PCF的气体传感技术在瓦斯监测中的应用 被引量：4

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作者 单亚锋 孙朋 徐耀松 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第8期142-145,共4页

为了满足煤矿瓦斯监测的需要,阐述了一种利用金属化封装技术长周期光子晶体光纤(PCF)光栅瓦斯体积分数探测器,并在PCF上采用热激法写制长周期光栅(LPG),并且对系统的温度稳定性进行了测试。测试结果表明:基于PCF光栅的探测器具有很好的... 为了满足煤矿瓦斯监测的需要,阐述了一种利用金属化封装技术长周期光子晶体光纤(PCF)光栅瓦斯体积分数探测器,并在PCF上采用热激法写制长周期光栅(LPG),并且对系统的温度稳定性进行了测试。测试结果表明:基于PCF光栅的探测器具有很好的温度稳定性,从而可以弥补以往瓦斯探测器的温度影响因素。将制作的瓦斯体积分数探测器在实验室建立的煤矿巷道的物理模型中进行了瓦斯体积分数的测量,在巷道内采用了波分复用技术克服以往有限的复用容量问题,从而准确地确定煤矿巷道内瓦斯的分布情况,当瓦斯体积分数的测量值高于安全设定值时,就会驱动报警控制器发出警示。 展开更多

关键词 光子晶体光纤 瓦斯监测 热激法 煤矿 波分复用技术

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光纤Bragg光栅传感器在煤岩声发射预测中的应用 被引量：2

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作者 单亚锋 孙朋 +2 位作者 付华 侯福营 许凡 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1034-1038,共5页

为克服以往声传感器在煤岩环境下易受电磁干扰、灵敏度低和无法实现长距离传输管线的监测,同时为了克服以往传感器在搜集声发射信息传播过程中的衰减的弊端。文章提出了"听诊式"光纤Bragg光栅声发射传感器,对声发射信号进行收... 为克服以往声传感器在煤岩环境下易受电磁干扰、灵敏度低和无法实现长距离传输管线的监测,同时为了克服以往传感器在搜集声发射信息传播过程中的衰减的弊端。文章提出了"听诊式"光纤Bragg光栅声发射传感器,对声发射信号进行收集,进而来判断岩石的稳定程度。在实验室建立起煤矿巷道的物理模型,在每个岩样的测试点采用煤岩声发射预测系统。根据现场在实验室进行模拟。实验结果表明:该检测系统能够提供详细的巷道煤岩的声发射信息的分布情况,从而实现及时准确的报警,以便工作人员作出相应的针对措施。 展开更多

关键词 光纤BRAGG光栅传感器 声发射 预测 煤岩

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基于4层R-CNN的输电线路多目标检测 被引量：5

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作者 单亚锋 赵天宇 +2 位作者 付昱 付华 王珂珂 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第3期270-276,共7页

针对输电线路无人机巡检中远景航拍图像目标小、目标重叠、鸟巢和背景杂草类似等情况,提出基于残差网络(ResNet101)和6层特征金字塔网络(FPN)的多阶段级联神经网络深度学习检测模型.提出4层卷积神经网络(FourR-CNN)级联网络,使用深度残... 针对输电线路无人机巡检中远景航拍图像目标小、目标重叠、鸟巢和背景杂草类似等情况,提出基于残差网络(ResNet101)和6层特征金字塔网络(FPN)的多阶段级联神经网络深度学习检测模型.提出4层卷积神经网络(FourR-CNN)级联网络,使用深度残差神经网络(Res Net101+FPN)进行特征提取,生成特征框,在不同的重叠度下对R-CNN进行级联操作,并对预处理后的图像进行训练.研究结果表明:在复杂背景下ResNet101和6层FPN的FourR-CNN检测模型对输电线路上的绝缘子、绝缘子缺陷、防振锤,以及鸟巢等9类目标识别效果较好,对于2000张测试样本的平均精度达到95.8%,为输电线路的智能检测提供了新思路. 展开更多

关键词 多目标识别 深度学习 样本生成 四层级联卷积神经网络 特征提取

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EKF-ENN算法在瓦斯涌出量预测中的应用 被引量：1

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作者 单亚锋 黄喆 谷雯 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第9期1004-1009,共6页

针对瓦斯涌出量的多影响因素预测问题,提出将扩展卡尔曼滤波算法与Elman神经网络有机结合并应用于瓦斯涌出非线性系统的动态辨识.带有整定因子的EKF滤波器通过实时对网络的权值、阈值进行全局寻优,建立基于EKF-ENN耦合算法的绝对瓦斯涌... 针对瓦斯涌出量的多影响因素预测问题,提出将扩展卡尔曼滤波算法与Elman神经网络有机结合并应用于瓦斯涌出非线性系统的动态辨识.带有整定因子的EKF滤波器通过实时对网络的权值、阈值进行全局寻优,建立基于EKF-ENN耦合算法的绝对瓦斯涌出量预测模型,利用矿井监测到的各项历史数据进行预测试验.研究结果表明:该模型的预测平均相对误差为1.67%;平均相对变动值ARV为0.000 768 1.EKF优化后的Elman神经网络预测模型相比于其他预测模型,具备更高的预测精度与更强的泛化能力. 展开更多

关键词 绝对瓦斯涌出量 非线性系统 动态辨识 扩展卡尔曼滤波 动态反馈神经网络

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基于双自适应AIS-PSO的瓦斯浓度软测量模型 被引量：5

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作者 单亚锋 高振彪 《计算机仿真》 北大核心 2020年第1期338-342,393,共6页

为解决煤矿单传感器瓦斯浓度预测精度不足的问题,将自适应人工免疫系统(AIS)与自适应粒子群(PSO)相结合,建立多参数并行双自适应AIS-PSO算法的瓦斯浓度软测量模型。通过分析煤矿井下环境参数对瓦斯浓度监测的影响,将矿井下温度及风速等... 为解决煤矿单传感器瓦斯浓度预测精度不足的问题,将自适应人工免疫系统(AIS)与自适应粒子群(PSO)相结合,建立多参数并行双自适应AIS-PSO算法的瓦斯浓度软测量模型。通过分析煤矿井下环境参数对瓦斯浓度监测的影响,将矿井下温度及风速等环境参数作为软测量模型输入,上隅角瓦斯浓度作为模型输出。利用并行双自适应AIS-PSO算法对最小二乘支持向量机(LS-SVM)的核参数σ和正则化参数γ进行寻优,并与PSO-LSSVM、LS-SVM结果进行对比。结果表明:PSO-LSSVM平均相对误差为5.5083%,LS-SVM平均相对误差为8.6883%,并行双自适应AIS-PSO软测量模型的平均相对误差为2.0165%,最小相对误差为1.194%,与另两种方法相比具有较高的预测精度和泛化能力。 展开更多

关键词 粒子群 人工免疫系统 瓦斯浓度 最小二乘支持向量机 软测量

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竞争算法在PID整定中的应用

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作者 单亚锋 唐毅 荆晓亮 《计算机系统应用》 2011年第12期193-196,188,共5页

针对传统PID的整定存在的不足,引入CCA(Colonial Competitive Algorithm),该算法是一种属于社会启发的算法,以被控对象的二次型性能指标优劣作为PID整定的衡量标准,提出了一种新的PID整定方法,该算法可以在搜索空间里迅速收敛到最优解... 针对传统PID的整定存在的不足,引入CCA(Colonial Competitive Algorithm),该算法是一种属于社会启发的算法,以被控对象的二次型性能指标优劣作为PID整定的衡量标准,提出了一种新的PID整定方法,该算法可以在搜索空间里迅速收敛到最优解。由仿真结果说明,该整定算法节省内存,寻优时间短且不需要设置初始的PID参数,具有比采用遗传算法等优化算法整定的效果好等优点。 展开更多

关键词 优化算法 CCA算法 PID整定 二次型性能指标 电液比例阀控缸控制

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自调整模糊控制在矿井局部通风机中的应用 被引量：9

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作者 付华 单亚锋 尹丽娜 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2007年第6期27-28,62,共3页

针对矿井掘进工作面通风的实时性要求,提出了一种基于自调整模糊控制技术的局部通风机变频控制方案。系统在满足工作面人员所需风量的前提下,根据瓦斯浓度的偏差和偏差变化率,自动调整二维模糊控制器的规则因子α,改变控制规则,生成相... 针对矿井掘进工作面通风的实时性要求,提出了一种基于自调整模糊控制技术的局部通风机变频控制方案。系统在满足工作面人员所需风量的前提下,根据瓦斯浓度的偏差和偏差变化率,自动调整二维模糊控制器的规则因子α,改变控制规则,生成相应的控制量,使通风机的转速及时跟踪瓦斯变化,以实现通风量的实时动态调整。经实验验证,采用自调整模糊控制后,通风机转速随着瓦斯浓度自适应调整,具有精度高,鲁棒性好的特点,不仅提高了通风机的工作效率,改善了掘进工作面的通风情况,而且节能效果也非常显著。 展开更多

关键词 变频器/模糊控制 自调整

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基于遗传算法的传感器管理系统的优化

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作者 高迎慧 单亚锋 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第5期21-23,共3页

介绍一种用于解决带有模糊目标和资源约束的传感器系统的模糊非线性规划问题的非精确方法。提出一种沿加权梯度方向进行变异的特殊遗传算法,在遗传算子中运用模糊控制的思想,寻找最优解所在的邻域,而不是发现精确最优解。从而实现模糊... 介绍一种用于解决带有模糊目标和资源约束的传感器系统的模糊非线性规划问题的非精确方法。提出一种沿加权梯度方向进行变异的特殊遗传算法,在遗传算子中运用模糊控制的思想,寻找最优解所在的邻域,而不是发现精确最优解。从而实现模糊非线性规划传感器系统的优化。 展开更多

关键词 模糊优化 遗传算法 非线性规划

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