前言：本站為你精心整理了信息融合技術(shù)在煤礦安全監(jiān)控的應(yīng)用范文，希望能為你的創(chuàng)作提供參考價(jià)值，我們的客服老師可以幫助你提供個(gè)性化的參考范文，歡迎咨詢。

隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，其在生產(chǎn)生活中的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。我國(guó)傳統(tǒng)煤礦開采技術(shù)較為落后，導(dǎo)致煤礦企業(yè)安全事故發(fā)生的頻率加大，這不僅阻礙了國(guó)家煤礦企業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展，同時(shí)也對(duì)我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)形勢(shì)造成了不利影響?；诖?，煤礦開采過程中的安全監(jiān)控顯得尤為重要，將信息融合技術(shù)應(yīng)用于煤礦安全監(jiān)控工作中成為現(xiàn)階段煤礦安全防護(hù)中的新趨勢(shì)。

1煤礦安全監(jiān)管信息化管理的現(xiàn)狀分析

作為煤礦開采過程中必不可少的一個(gè)步驟，煤礦安全監(jiān)控是通過提前針對(duì)井下災(zāi)害發(fā)生的機(jī)理進(jìn)行建模預(yù)測(cè)，進(jìn)而保證做好災(zāi)害預(yù)警和災(zāi)害發(fā)生前防護(hù)工作。近些年我國(guó)煤礦開采的安全監(jiān)管工作已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成效，但是就長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)來看，其中仍然存在諸多不足。下面將對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)分析。

1.1煤礦安全預(yù)測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)較為薄弱

就我國(guó)目前煤礦開采中的安全監(jiān)管現(xiàn)狀而言，普遍存在煤礦安全預(yù)測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)薄弱這一問題，并且這一問題在資金投入、技術(shù)支持和人才儲(chǔ)備方面都有體現(xiàn)，這也充分體現(xiàn)了安全預(yù)測(cè)技術(shù)的重要性。另外，由于煤礦企業(yè)的安全監(jiān)管部門在進(jìn)行安全預(yù)測(cè)時(shí)缺少堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)的支持，這就導(dǎo)致煤礦企業(yè)在進(jìn)行煤礦瓦斯突出處理、火災(zāi)的提前發(fā)現(xiàn)和預(yù)防工作中極容易出現(xiàn)問題，或者對(duì)于這些工作中發(fā)生的事故不能進(jìn)行及時(shí)的處理，導(dǎo)致高危事故發(fā)生的頻率加大?？偟膩碇v，煤礦企業(yè)在煤礦開采過程中的不確定性，如果缺少了準(zhǔn)確、有效的預(yù)警防護(hù)工作，將會(huì)加重煤礦安全事故發(fā)生的可能性，最終給煤礦企業(yè)帶來不可估量的風(fēng)險(xiǎn)和損失。

1.2煤礦監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備陳舊

根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，我國(guó)煤礦企業(yè)在開采技術(shù)這一方面普遍存在較為落后的狀況，這也是導(dǎo)致煤礦開采過程中安全事故發(fā)生的重要因素。深究煤礦開采技術(shù)落后的原因，可以發(fā)現(xiàn)，主要包括以下三個(gè)層面：第一，我國(guó)地域?qū)掗煹敲旱V資源的分布十分不均勻，加之當(dāng)前工業(yè)發(fā)展對(duì)于煤礦資源的需求量較大，很多人借機(jī)將開采煤礦作為發(fā)家致富的新思路，這就導(dǎo)致我國(guó)各個(gè)地域范圍內(nèi)存在眾多小型煤礦開采點(diǎn)，這些煤礦開采點(diǎn)的分布過于分散，導(dǎo)致國(guó)家無法指定專門部門進(jìn)行監(jiān)督管理，其自身在進(jìn)行煤礦開采時(shí)也會(huì)忽視安全監(jiān)管工作的重要性；第二，大部分小型煤礦開采點(diǎn)缺乏系統(tǒng)的運(yùn)行和管理機(jī)制，其在進(jìn)行煤礦開采的日常作業(yè)時(shí)通常采用十分傳統(tǒng)的作業(yè)方法，這些方法本身存在較大的安全隱患。另外，很多小型煤礦開采點(diǎn)為了追求經(jīng)濟(jì)利益，通常不會(huì)雇傭?qū)I(yè)的工作人員，通常是雇傭當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)民或者社會(huì)務(wù)工人員進(jìn)行作業(yè)，這些人員一方面缺乏專業(yè)知識(shí)技能的培訓(xùn)，另一方面缺乏安全意識(shí)，這就導(dǎo)致事故發(fā)生的隱患加大；第三，大部分小型煤礦的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備陳舊且落后，不能滿足現(xiàn)階段煤礦安全預(yù)警的要求，進(jìn)而加大了煤礦安全事故發(fā)生的可能性。

1.3自動(dòng)化水平和信息化水平相對(duì)較低

隨著信息化技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)階段很多煤礦企業(yè)在煤礦安全監(jiān)控中引入了信息融合技術(shù)，這種高科技的引入能夠在很大程度上提高煤礦安全監(jiān)控結(jié)果的準(zhǔn)確性，進(jìn)而減少煤礦開采過程中安全事故發(fā)生的可能性，這對(duì)于煤礦企業(yè)的發(fā)展而言顯得尤為重要。然而，對(duì)于大部分煤礦企業(yè)而言，將信息融合技術(shù)應(yīng)用到煤礦安全監(jiān)管中去并不是容易的事，需要工作人員在建立信息融合系統(tǒng)時(shí)提前掌握相關(guān)方面的學(xué)科知識(shí)和技術(shù)運(yùn)用，做好萬全詳細(xì)的準(zhǔn)備工作。值得注意的是，就現(xiàn)階段我國(guó)煤礦企業(yè)生產(chǎn)和管理的自動(dòng)化和信息化而言，其程度水平普遍較低，難以達(dá)到建立煤礦安全生產(chǎn)檢測(cè)系統(tǒng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這也直接阻礙了在煤礦安全監(jiān)管工作中對(duì)于信息融合技術(shù)的引入。另外，針對(duì)不同情況的煤礦企業(yè)，其生產(chǎn)檢測(cè)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)也存在一定的差異，這就導(dǎo)致整個(gè)煤礦企業(yè)生產(chǎn)檢測(cè)系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而導(dǎo)致各個(gè)系統(tǒng)之間難以兼容，最終加大了信息融合技術(shù)引入煤礦安全監(jiān)管中的困難性。

2信息融合技術(shù)簡(jiǎn)介

信息融合技術(shù)是一種通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行感知和綜合的過程，類似于人類通過感官對(duì)事物進(jìn)行感知、綜合分析和判斷的過程。具體而言，信息融合技術(shù)首先需要借助信息化手段對(duì)獲得的若干傳感器數(shù)據(jù)按照一定的邏輯關(guān)系進(jìn)行信息提取和綜合分析，再通過最后的分析結(jié)果進(jìn)行相關(guān)決策和判斷。通過上述定義可以發(fā)現(xiàn)，信息融合技術(shù)需要將若干傳感器作為基礎(chǔ)，并按照工作中的目標(biāo)任務(wù)對(duì)傳感器信息進(jìn)行協(xié)調(diào)管理，通過構(gòu)建一定條件下的傳感器模型進(jìn)行傳感器數(shù)據(jù)的狀態(tài)統(tǒng)一、選擇剔除、分類綜合工作，最終達(dá)到對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行判斷決策的目的。就信息融合的方法而言，主要包括加權(quán)法、參數(shù)法、識(shí)別法和人工智能法等，這些方法具有自身的優(yōu)劣勢(shì)和使用情境，因此相關(guān)企業(yè)在進(jìn)行應(yīng)用時(shí)也需要按照特定環(huán)境和領(lǐng)域進(jìn)行個(gè)別選擇或者多個(gè)組合，以滿足實(shí)際的應(yīng)用需求。根據(jù)數(shù)據(jù)的抽象程度，信息融合技術(shù)主要分為三個(gè)層次，即數(shù)據(jù)級(jí)融合、特征級(jí)融合、決策級(jí)融合。煤礦企業(yè)在煤礦安全監(jiān)管中應(yīng)用信息融合技術(shù)時(shí)，也要關(guān)注到這三個(gè)層次，根據(jù)自身的情況進(jìn)行合理選擇。

3信息融合技術(shù)在煤礦安全監(jiān)控中的應(yīng)用

上面針對(duì)煤礦安全監(jiān)控的現(xiàn)狀以及信息融合技術(shù)進(jìn)行了介紹，可以發(fā)現(xiàn)，煤礦開采和生產(chǎn)的環(huán)境十分復(fù)雜，因而能夠引發(fā)煤礦安全事故的因素也十分繁多，為了更好地對(duì)這些潛在的危險(xiǎn)因素進(jìn)行監(jiān)測(cè)，煤礦企業(yè)可以在整個(gè)煤礦的開采和生產(chǎn)環(huán)境中的多個(gè)位置安放傳感器，這就需要相關(guān)工作人員根據(jù)煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)構(gòu)建相應(yīng)的二級(jí)信息融合模型，以實(shí)現(xiàn)信息融合技術(shù)在煤礦安全監(jiān)控中的更好應(yīng)用。

3.1一級(jí)數(shù)據(jù)融合

一級(jí)融合結(jié)合了統(tǒng)計(jì)分析法和加權(quán)法兩種信息融合方法，對(duì)同類型的多個(gè)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析，因此屬于一種數(shù)據(jù)級(jí)融合和特征級(jí)融合的層次范圍。其中對(duì)于同類型傳感器數(shù)據(jù)的融合，需要借助統(tǒng)計(jì)分析法根據(jù)傳感器歷史監(jiān)測(cè)值劃定的穩(wěn)健監(jiān)測(cè)范圍進(jìn)行，并且這一步驟需要選取傳感器各個(gè)時(shí)段的有效數(shù)據(jù)估計(jì)值和相應(yīng)權(quán)值；對(duì)于傳感器中出現(xiàn)的故障以及數(shù)據(jù)記錄偏差等問題的解決需要通過加權(quán)法解決。

3.2二級(jí)數(shù)據(jù)融合

二級(jí)數(shù)據(jù)融合是針對(duì)同類型傳感器的融合結(jié)果進(jìn)行不同類型間的數(shù)據(jù)融合，這一步驟的數(shù)據(jù)融合是為了解決一級(jí)數(shù)據(jù)融合中難以預(yù)測(cè)的情況。具體而言，在煤礦開采過程中由于礦井內(nèi)環(huán)境惡劣復(fù)雜，傳感器受到這種環(huán)境的影響容易發(fā)生監(jiān)測(cè)不穩(wěn)定、監(jiān)測(cè)精度降低、系統(tǒng)故障以及監(jiān)測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確等方面的問題。在這種情況下，僅僅對(duì)于同類型傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)融合是無法真正反映礦井內(nèi)的真實(shí)環(huán)境狀況的，必須對(duì)同類型傳感器的融合數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行二次融合。大多數(shù)煤礦企業(yè)在進(jìn)行二級(jí)數(shù)據(jù)融合時(shí)，都會(huì)采用D-S證據(jù)理論融合法，這種方法首先需要建立一個(gè)BPA證據(jù)庫(kù)，這一證據(jù)庫(kù)的構(gòu)建是根據(jù)一級(jí)融合各類傳感器監(jiān)測(cè)值建立的混淆矩陣得到的；其次需要將二級(jí)融合數(shù)據(jù)按照預(yù)警判斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)準(zhǔn)備，在此基礎(chǔ)上根據(jù)一級(jí)融合數(shù)據(jù)結(jié)果選定相應(yīng)的BPA值；最后通過DEMPSTER融合法對(duì)各個(gè)BPA值進(jìn)行融合，得到煤礦安全狀態(tài)的概率值，并找尋其中的最大信度狀態(tài)，即當(dāng)時(shí)礦井內(nèi)的實(shí)際安全狀況。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，信息融合技術(shù)在煤礦安全監(jiān)管中是十分重要的，它能夠在很大程度上提高煤礦安全監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，促進(jìn)煤礦企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。因此煤礦企業(yè)應(yīng)該順應(yīng)時(shí)展的腳步，將信息融合技術(shù)引入煤礦安全監(jiān)控中，使我國(guó)煤礦生產(chǎn)的信息化水平不斷提高。

作者:王晨 單位:山西潞安集團(tuán)蒲縣伊田煤業(yè)有限公司