專(zhuān)利名稱(chēng)：基于壤氡多參數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)煤炭地下氣化爐溫度場(chǎng)獲取方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤炭地下氣化領(lǐng)域，具體涉及煤炭開(kāi)采過(guò)程中地下氣化爐溫度場(chǎng)獲取方法和技術(shù)。
背景技術(shù)：
我國(guó)缺油少氣，但煤炭資源豐富，是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。采用先進(jìn)成熟的煤炭氣化技術(shù)來(lái)提高煤炭的潔凈高效利用是協(xié)調(diào)解決煤炭利用效率和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題以及保障我國(guó)能源安全的正確選擇。 煤炭地下氣化是直接對(duì)地下蘊(yùn)藏的煤炭進(jìn)行可控制性的燃燒，產(chǎn)生煤氣后輸出地面的ー種能源開(kāi)采方式。與傳統(tǒng)的采煤方式相比，地下氣化采煤可以更大限度的利用煤炭資源，并且安全、環(huán)保、高效，具有非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益；尤其是其還適用于用常規(guī)方法不可開(kāi)采或者開(kāi)展不經(jīng)濟(jì)的煤層，以及煤礦的二次或多次復(fù)采，因此受到廣泛的重視。目前正由實(shí)驗(yàn)性開(kāi)采向商業(yè)性開(kāi)展轉(zhuǎn)變的最后突破。而商業(yè)性地下氣化采煤遇到的主要瓶頸是生產(chǎn)的可燃?xì)怏w的濃度、組分和熱值不穩(wěn)定，無(wú)法保證產(chǎn)品品質(zhì)的一致。為解決這ー問(wèn)題需要有效的監(jiān)控地下煤層燃燒氣化狀態(tài)，從而有效控制燃燒過(guò)程。目前傳統(tǒng)的監(jiān)控方法是通過(guò)對(duì)生產(chǎn)的合成氣的溫度、壓力、流量、氣體組分等能間接反應(yīng)地下氣化爐燃燒狀態(tài)的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，利用這些數(shù)據(jù)對(duì)地下氣化爐內(nèi)的燃燒狀態(tài)進(jìn)行分析與推測(cè)，但是該測(cè)量方法只是間接的對(duì)地下氣化爐內(nèi)的燃燒狀態(tài)進(jìn)行分析與推測(cè)，因此，推測(cè)的結(jié)果可能與實(shí)際情況并不相符。地下溫度場(chǎng)可以直接反映地下氣化爐燃燒過(guò)程中的溫度分布狀態(tài)，而最高溫度區(qū)域則為地下氣化爐燃燒中心，即可以根據(jù)最高溫度區(qū)域確定火焰位置，并可以確定該燃燒中心的火焰溫度。研究表明，隨溫度的升高，氡的析出量在逐漸増大，氡的析出與溫度之間有一定的相關(guān)關(guān)系。在煤炭地下氣化過(guò)程中，在煤層燃燒區(qū)產(chǎn)生溫度為700 800°C的高溫區(qū)，這種高溫高壓條件并非均勻，從而形成溫度和壓カ梯度。在地下，煤層燃燒火焰工作面溫度最高，周?chē)鷦t相對(duì)較低，這種根據(jù)氣體運(yùn)移的原則規(guī)律，氣體從溫度高的地方向溫度低的方向運(yùn)移，從壓カ大的地方向壓カ小的地方運(yùn)移，這樣就形成從火焰面方向而向上運(yùn)移氡氣。溫度和壓カ梯度越大，氡氣向上運(yùn)移的速度越快，在熱區(qū)上方與無(wú)熱區(qū)上方將會(huì)出現(xiàn)明顯的氡氣濃度差異。如果采用合適的手段去探測(cè)并提取這ー差異信息，就可在地表確定地下煤層燃燒的位置與范圍。通過(guò)在不同時(shí)間段的測(cè)量來(lái)觀測(cè)煤炭地下氣化爐附近的地表壤氡異常的變化來(lái)監(jiān)測(cè)地下煤層的燃燒狀態(tài)，包括氣化爐火焰位置，燃燒范圍、爐內(nèi)溫度，進(jìn)而還可以確定火焰移動(dòng)的方向和速度。由于氡氣的運(yùn)移受到多種因素的影響，地表壤中氡氣異常具有不確定性、非規(guī)則性、非唯一性以及滯后性的特征，加上人們對(duì)氡氣運(yùn)移機(jī)理的認(rèn)識(shí)還很有局限，以及采用的壤氡測(cè)量技術(shù)手段的不合理性，因此要利用単一的地表測(cè)氡結(jié)果來(lái)確定地下煤層的溫度，從而達(dá)到指示地下煤層燃燒狀態(tài)的目標(biāo)還有一定的難度。因此建立一套有效的氣化采煤進(jìn)程中地下氣化爐溫度場(chǎng)獲取方法及系統(tǒng)是ー種行之有效的技術(shù)手段，這將有助于提高煤炭企業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全。目前尚未發(fā)現(xiàn)有有效的技術(shù)手段來(lái)解決這ー問(wèn)題的報(bào)道，因此本發(fā)明所提供的方法是ー種創(chuàng)新的方法和技術(shù)手段。

發(fā)明內(nèi)容
目前在氣化采煤過(guò)程中需要有效監(jiān)控地下煤層燃燒狀態(tài)來(lái)控制燃燒過(guò)程，而地下溫度場(chǎng)是最直接反應(yīng)燃燒狀態(tài)的關(guān)鍵信息，但直接測(cè)量溫度場(chǎng)又存在難度。本發(fā)明的目的在于針對(duì)目前氣化采煤這ー技術(shù)需求，基于壤氡靜態(tài)擴(kuò)散靜電累積原理，利用陣列式多參數(shù)壤氡α能譜實(shí)時(shí)連續(xù)測(cè)量數(shù)據(jù)，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法獲取氣化采煤進(jìn)程中地下氣化爐溫度場(chǎng)，從而圈定燃燒區(qū)，形象地得到地下燃燒區(qū)的狀態(tài)，進(jìn)而可間接的監(jiān)控地下火焰的移動(dòng)、控制氣化過(guò)程中煤氣質(zhì)量、保持爐內(nèi)溫度的穩(wěn)定等目的。本發(fā)明所提供方法合理，理論基礎(chǔ)充分，實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案成熟可行。 為能達(dá)到上述發(fā)明目的，所采用的技術(shù)方案是基于壤氡多參數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)煤炭地下氣化爐溫度場(chǎng)獲取方法和系統(tǒng)，其特征是具體包括根據(jù)煤炭氣化范圍在地表土壌中布置陣列式探測(cè)點(diǎn)SlOl ;在陣列式探測(cè)點(diǎn)上采用多參數(shù)壤氡α能譜測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行壤氡實(shí)時(shí)連續(xù)累積測(cè)量S102 ;在其中設(shè)定數(shù)量的探測(cè)點(diǎn)S202上采用熱電偶作地下氣化爐溫度同步測(cè)量S103 ;采用數(shù)據(jù)處理算法進(jìn)行壤氡多參數(shù)特征信息提取S104 ;建立特征信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)樣本庫(kù)S105 ;根據(jù)地表陣列式測(cè)點(diǎn)的壤氡多參數(shù)實(shí)測(cè)值采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法獲取地下氣化爐煤層各點(diǎn)的溫度值S106 ;采用專(zhuān)用數(shù)據(jù)處理軟件畫(huà)出地下氣化爐煤層溫度等值線(xiàn)，從而獲得地下氣化爐的溫度場(chǎng)S107。按照本發(fā)明提供的基于壤氡多參數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)煤炭地下氣化爐溫度場(chǎng)獲取方法和系統(tǒng)，其特征是所述的根據(jù)煤炭氣化范圍在地表土壌中布置陣列式探測(cè)點(diǎn)S202，指的是根據(jù)煤炭氣化區(qū)范圍選擇固定的測(cè)線(xiàn)距和測(cè)點(diǎn)距布置壤氡多參數(shù)α能譜實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)線(xiàn)S203方向與氣化爐的進(jìn)氣孔S204和出氣孔S205連接方向一致。按照本發(fā)明提供的基于壤氡多參數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)煤炭地下氣化爐溫度場(chǎng)獲取方法和系統(tǒng)，其特征是所述的多參數(shù)壤氡α能譜測(cè)量系統(tǒng)包括若干個(gè)多參數(shù)壤氡α能譜數(shù)據(jù)器、ZigBee無(wú)線(xiàn)星狀網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)管理終端、GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)以及室內(nèi)監(jiān)控中心；多參數(shù)壤氡α能譜數(shù)據(jù)采集通過(guò)ZigBee無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)管理中心建立連接，將測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)管理中心，由其集中進(jìn)行管理；現(xiàn)場(chǎng)管理中心通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，與室內(nèi)監(jiān)控中心建立連接，在室內(nèi)可通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)獲得現(xiàn)場(chǎng)陣列式測(cè)點(diǎn)的多參數(shù)壤氡α能譜實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)；現(xiàn)場(chǎng)管理中心同時(shí)可以測(cè)量實(shí)驗(yàn)區(qū)的地表溫度、濕度、氣壓以及地表降雨、風(fēng)速；α能譜數(shù)據(jù)采集器基于地下氡氣靜態(tài)擴(kuò)散靜電累積原理，進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)累積α能譜測(cè)量，同時(shí)可進(jìn)行壤中溫度、濕度、氣壓測(cè)量；每個(gè)探測(cè)點(diǎn)上α能譜數(shù)據(jù)采集器在一個(gè)保護(hù)腔體的保護(hù)下，直接按置于距地表約200cm左右坑洞中，坑洞ロ用泥包封住。按照本發(fā)明提供的基于壤氡多參數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)煤炭地下氣化爐溫度場(chǎng)獲取方法和系統(tǒng)，其特征是所述的采用數(shù)據(jù)處理算法進(jìn)行壤氡多參數(shù)特征信息提取指的是通過(guò)小波分析法、相關(guān)分析法、特征樹(shù)捜索法及非線(xiàn)性量化預(yù)處理法等數(shù)據(jù)處理手段對(duì)已獲取的陣列式壤氡多參數(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行特征相關(guān)分析、特征選取捜索及非線(xiàn)性量化預(yù)處理，提取相關(guān)系數(shù)大的某些類(lèi)型的數(shù)據(jù)，采用基于主成分分析方法提取特征值構(gòu)建特征向量。
按照本發(fā)明提供的基于壤氡多參數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)煤炭地下氣化爐溫度場(chǎng)獲取方法和系統(tǒng)，其特征是所述的建立特征信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)樣本庫(kù)，指的是將通過(guò)數(shù)據(jù)處理算法提取到多參數(shù)壤氡特征向量構(gòu)成陣列式矩陣，并與典型探測(cè)點(diǎn)地下煤炭氣化爐煤層溫度的熱電偶測(cè)量值一同輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)樣本庫(kù)，進(jìn)行煤炭氣化爐煤層溫度識(shí)別前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練。按照本發(fā)明提供 的基于壤氡多參數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)煤炭地下氣化爐溫度場(chǎng)獲取方法和系統(tǒng)，其特征是所述的壤氡多參數(shù)特征信息包括壤中氣壓、壤中溫度、壤中濕度、地面濕度、地面溫度、地面氣壓、地表風(fēng)速、地表降雨、壤中氡濃度、巖層本底鐳含量、土壌本底鐳含量、土壤含水率、土壤孔隙度、巖層密度、土壤粒度、土壤容重、土壤密度以及典型測(cè)點(diǎn)氣化爐煤層中溫度值等信息。


附圖I為基于壤氡多參數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)煤炭地下氣化爐溫度場(chǎng)獲取方法流程圖。附圖2為陣列式探測(cè)點(diǎn)布置示意圖。附圖3為本發(fā)明實(shí)施的陣列式多參數(shù)壤氡α能譜數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。附圖4為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)樣本參數(shù)構(gòu)成圖。
具體實(shí)施例方式氣化采煤是協(xié)調(diào)解決煤利用率和環(huán)境問(wèn)題的首選。目前商業(yè)性氣化采煤遇到的主要瓶頸是生產(chǎn)的可燃?xì)怏w的濃度、組分和熱值不穩(wěn)定。為解決這ー問(wèn)題需有效監(jiān)控地下煤層燃燒狀態(tài)來(lái)控制燃燒過(guò)程，而地下溫度場(chǎng)是最直接反應(yīng)燃燒狀態(tài)的關(guān)鍵信息，但直接測(cè)量溫度場(chǎng)又存在難度。煤在氣化時(shí)的燃燒溫度會(huì)加速地層中氡的析出，并為氡向地表遷移提供有利條件。實(shí)驗(yàn)證明燃燒爐上方有明顯的壤氡異常，可通過(guò)ー種有效壤氡測(cè)量方法獲取這ー異常信息從而間接深入研究煤層燃燒狀態(tài)的目的。本發(fā)明利用陣列式多參數(shù)壤氡α能譜實(shí)時(shí)連續(xù)測(cè)量數(shù)據(jù)，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法獲取氣化采煤進(jìn)程中地下氣化爐溫度場(chǎng)，從而圈定燃燒區(qū)，形象地得到地下燃燒區(qū)的狀態(tài)，進(jìn)而可間接的監(jiān)控地下火焰的移動(dòng)、控制氣化過(guò)程中煤氣質(zhì)量、保持爐內(nèi)溫度的穩(wěn)定等目的。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的描述。圖I為ー種基于壤氡多參數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)煤炭地下氣化爐溫度場(chǎng)獲取方法流程圖。如圖所示，具體包括根據(jù)煤炭氣化范圍在地表土壌中布置陣列式探測(cè)點(diǎn)SlOl ;在陣列式探測(cè)點(diǎn)上采用多參數(shù)壤氡α能譜測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行壤氡實(shí)時(shí)連續(xù)累積測(cè)量S102;在其中設(shè)定數(shù)量的探測(cè)點(diǎn)S202上采用熱電偶作地下氣化爐溫度同步測(cè)量S103 ;采用數(shù)據(jù)處理算法進(jìn)行壤氡多參數(shù)特征信息提取S104 ;建立特征信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)樣本庫(kù)S105 ;根據(jù)地表陣列式測(cè)點(diǎn)的壤氡多參數(shù)實(shí)測(cè)值采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法獲取地下氣化爐煤層各點(diǎn)的溫度值S106 ；采用專(zhuān)用數(shù)據(jù)處理軟件畫(huà)出地下氣化爐煤層溫度等值線(xiàn)，從而獲得地下氣化爐的溫度場(chǎng)S107。圖2為陣列式探測(cè)點(diǎn)布置示意圖。根據(jù)煤炭氣化區(qū)范圍選擇固定的測(cè)線(xiàn)距和測(cè)點(diǎn)距布置壤氡多參數(shù)α能譜實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)S201，測(cè)線(xiàn)S203方向與氣化爐的進(jìn)氣孔S204和出氣孔S205連接方向一致。
圖3為本發(fā)明實(shí)施的陣列式多參數(shù)壤氡α能譜數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。包括若干個(gè)多參數(shù)壤氡α能譜數(shù)據(jù)器、ZigBee無(wú)線(xiàn)星狀網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)管理終端、GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)以及室內(nèi)監(jiān)控中心；多參數(shù)壤氡α能譜數(shù)據(jù)采集通過(guò)ZigBee無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)管理中心建立連接，將測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)管理中心，由其集中進(jìn)行管理；現(xiàn)場(chǎng)管理中心通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，與室內(nèi)監(jiān)控中心建立連接，在室內(nèi)可通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)獲得現(xiàn)場(chǎng)陣列式測(cè)點(diǎn)的多參數(shù)壤氡α能譜實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)；現(xiàn)場(chǎng)管理中心同時(shí)可以測(cè)量實(shí)驗(yàn)區(qū)的地表溫度、濕度、氣壓以及地表降雨、風(fēng)速；α能譜數(shù)據(jù)采集器基于地下氡氣靜態(tài)擴(kuò)散靜電累積原理，進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)累積α能譜測(cè)量，同時(shí)可進(jìn)行壤中溫度、濕度、氣壓測(cè)量；每個(gè)探測(cè)點(diǎn)上α能譜數(shù)據(jù)采集器在一個(gè)保護(hù)腔體的保護(hù)下，直接按置于距地表約200cm左右坑洞中，坑洞ロ用泥包封住。圖4為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)樣本參數(shù)構(gòu)成圖。具體包括壤中氣壓、壤中溫度、壤中濕度、地面濕度、地面溫度、地面氣壓、地表風(fēng)速、地表降雨、壤中氡濃度、巖層本底鐳含量、土壌本底鐳含量、土壤含水率、土壤孔隙度、巖層密度、土壤粒度、土壤容重、土壤密度以及典型測(cè)點(diǎn)氣化爐煤層中溫度值等信息。通過(guò)小波分析法、相關(guān)分析法、特征樹(shù)捜索法及非線(xiàn)性量化預(yù)處理法等數(shù)據(jù)處理手段對(duì)已獲取的陣列式壤氡多參數(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行特征相關(guān)分析、特征選取捜索及非線(xiàn)性量化預(yù)處理，提取相關(guān)系數(shù)大的某些類(lèi)型的數(shù)據(jù)，采用基于主成分分析方法提取特征值構(gòu)建特征向量。將通過(guò)數(shù)據(jù)處理算法提取到多參數(shù)壤氡特征向量構(gòu)成陣列式矩陣，并與典型探測(cè)點(diǎn)地下煤炭氣化爐煤層溫度的熱電偶測(cè)量值一同輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)樣本庫(kù)，進(jìn)行煤炭氣化爐煤層溫度識(shí)別前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些不需要?jiǎng)?chuàng)造性勞動(dòng)就能做出的各種改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求
1.基于壤氡多參數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)煤炭地下氣化爐溫度場(chǎng)獲取方法和系統(tǒng)，其特征在于具體包括根據(jù)煤炭氣化范圍在地表土壌中布置陣列式探測(cè)點(diǎn)SlOl ;在陣列式探測(cè)點(diǎn)上采用多參數(shù)壤氡α能譜測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行壤氡實(shí)時(shí)連續(xù)累積測(cè)量S102;在其中設(shè)定數(shù)量的探測(cè)點(diǎn)S202上采用熱電偶作地下氣化爐溫度同步測(cè)量S103 ;采用數(shù)據(jù)處理算法進(jìn)行壤氡多參數(shù)特征信息提取S104 ;建立特征信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)樣本庫(kù)S105 ;根據(jù)地表陣列式測(cè)點(diǎn)的壤氡多參數(shù)實(shí)測(cè)值采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法獲取地下氣化爐煤層各點(diǎn)的溫度值S106 ;采用專(zhuān)用數(shù)據(jù)處理軟件畫(huà)出地下氣化爐煤層溫度等值線(xiàn)，從而獲得地下氣化爐的溫度場(chǎng)S107。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的基于壤氡多參數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)煤炭地下氣化爐溫度場(chǎng)獲取方法和系統(tǒng)，其特征在于所述的根據(jù)煤炭氣化范圍在地表土壌中布置陣列式探測(cè)點(diǎn)，指的是根據(jù)煤炭氣化區(qū)范圍選擇固定的測(cè)線(xiàn)距和測(cè)點(diǎn)距布置壤氡多參數(shù)α能譜實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)S201，測(cè)線(xiàn)S203方向與氣化爐的進(jìn)氣孔S204和出氣孔S205連接方向一致。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的基于壤氡多參數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)煤炭地下氣化爐溫度場(chǎng)獲取方法和系統(tǒng)，其特征在于所述的多參數(shù)壤氡α能譜測(cè)量系統(tǒng)包括若干個(gè)多參數(shù)壤氡α能譜數(shù)據(jù)器、ZigBee無(wú)線(xiàn)星狀網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)管理終端、GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)以及室內(nèi)監(jiān)控中心；多參數(shù)壤氡α能譜數(shù)據(jù)采集通過(guò)ZigBee無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)管理中心建立連接，將測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)管理中心，由其集中進(jìn)行管理；現(xiàn)場(chǎng)管理中心通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，與室內(nèi)監(jiān)控中心建立連接，在室內(nèi)可通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)獲得現(xiàn)場(chǎng)陣列式測(cè)點(diǎn)的多參數(shù)壤氡α能譜實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)；現(xiàn)場(chǎng)管理中心同時(shí)可以測(cè)量實(shí)驗(yàn)區(qū)的地表溫度、濕度、氣壓以及地表降雨、風(fēng)速；α能譜數(shù)據(jù)采集器基于地下氡氣靜態(tài)擴(kuò)散靜電累積原理，進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)累積α能譜測(cè)量，同時(shí)可進(jìn)行壤中溫度、濕度、氣壓測(cè)量；每個(gè)探測(cè)點(diǎn)上α能譜數(shù)據(jù)采集器在一個(gè)保護(hù)腔體的保護(hù)下，直接按置于距地表約200cm左右坑洞中，坑洞ロ用泥包封住。
4.根據(jù)權(quán)利I所述的基于壤氡多參數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)煤炭地下氣化爐溫度場(chǎng)獲取方法和系統(tǒng)，其特征在于所述的采用數(shù)據(jù)處理算法進(jìn)行壤氡多參數(shù)特征信息提取指的是通過(guò)小波分析法、相關(guān)分析法、特征樹(shù)捜索法及非線(xiàn)性量化預(yù)處理法等數(shù)據(jù)處理手段對(duì)已獲取的陣列式壤氡多參數(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行特征相關(guān)分析、特征選取捜索及非線(xiàn)性量化預(yù)處理，提取相關(guān)系數(shù)大的某些類(lèi)型的數(shù)據(jù)，采用基于主成分分析方法提取特征值構(gòu)建特征向量。
5.根據(jù)權(quán)利I所述的基于壤氡多參數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)煤炭地下氣化爐溫度場(chǎng)獲取方法和系統(tǒng)，其特征在于所述的建立特征信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)樣本庫(kù)，指的是將通過(guò)數(shù)據(jù)處理算法提取到多參數(shù)壤氡特征向量構(gòu)成陣列式矩陣，并與典型探測(cè)點(diǎn)地下煤炭氣化爐煤層溫度的熱電偶測(cè)量值一同輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)樣本庫(kù)，進(jìn)行煤炭氣化爐煤層溫度識(shí)別前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練。
6.根據(jù)權(quán)利I所述的基于壤氡多參數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)煤炭地下氣化爐溫度場(chǎng)獲取方法和系統(tǒng)，其特征在于所述的壤氡多參數(shù)特征信息包括壤中氣壓、壤中溫度、壤中濕度、地面濕度、地面溫度、地面氣壓、地表風(fēng)速、地表降雨、壤中氡濃度、巖層本底鐳含量、土壌本底鐳含量、土壤含水率、土壤孔隙度、巖層密度、土壤粒度、土壤容重、土壤密度以及典型測(cè)點(diǎn)氣化爐煤層中溫度值等信息。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于壤氡多參數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)煤炭地下氣化爐溫度場(chǎng)獲取方法和系統(tǒng)，具體包括根據(jù)煤炭氣化范圍在地表土壤中布置陣列式探測(cè)點(diǎn)；在陣列式探測(cè)點(diǎn)上采用多參數(shù)壤氡α能譜測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行壤氡實(shí)時(shí)連續(xù)累積測(cè)量；在其中設(shè)定數(shù)量的探測(cè)點(diǎn)上采用熱電偶作地下氣化爐煤層溫度同步測(cè)量；采用數(shù)據(jù)處理算法進(jìn)行壤氡多參數(shù)特征信息提??；并建立特征信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)樣本庫(kù)；根據(jù)地表陣列式測(cè)點(diǎn)的壤氡多參數(shù)實(shí)測(cè)值采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法獲取地下氣化爐各點(diǎn)的溫度值；采用專(zhuān)用數(shù)據(jù)處理軟件畫(huà)出地下氣化爐溫度等值線(xiàn)，從而獲得地下氣化爐的溫度場(chǎng)。該方法所使用的壤氡測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量方案實(shí)施方便，能較為準(zhǔn)確的獲取煤炭地下氣化爐溫度場(chǎng)的目的。
文檔編號(hào)G01K11/30GK102636285SQ20121013824
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月7日
發(fā)明者丁衛(wèi)撐 申請(qǐng)人:成都理工大學(xué)