瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)傳感器故障診斷方法研究.pdf

1、瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)主要用于煤礦瓦斯的監(jiān)測、計量和確保煤礦開采的安全，是落實“先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”十二字生產(chǎn)方針的重要保障。由于環(huán)境惡劣，因傳感器或傳輸故障導(dǎo)致的精度下降和數(shù)據(jù)異常是監(jiān)控系統(tǒng)中的典型問題，該問題會引起系統(tǒng)監(jiān)測計量不準(zhǔn)確，甚至造成安全生產(chǎn)事故。因此，對瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行傳感器數(shù)據(jù)異常診斷具有重要的實際意義。
　　作為煤炭安全生產(chǎn)河南省協(xié)同創(chuàng)新中心重點科研攻關(guān)項目“豫西—‘三軟’—突出煤層瓦斯高效抽采集成技術(shù)研

2、究”的子課題，本文以鄭煤集團(tuán)某礦的瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)為研究對象，依據(jù)不同區(qū)域的數(shù)據(jù)相關(guān)性，重點研究了以下內(nèi)容：
　　針對現(xiàn)有管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)專家子系統(tǒng)中關(guān)聯(lián)分析法的單一性和檢測效率低等問題，提出了基于主元分析法（Principle Component Analysis，PCA）的傳感器故障診斷方法，重點研究了 PCA建模方法、三類檢測統(tǒng)計量指標(biāo)的靈敏性和故障源定位，并通過實驗驗證了該方法在管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)傳感器故障診斷中的有效性。
　

3、　根據(jù)泵房監(jiān)控系統(tǒng)抽放泵監(jiān)控變量間的非線性關(guān)系，提出了基于核主元分析（Kernel Principle Component Analysis，KPCA）的泵房監(jiān)控系統(tǒng)傳感器故障檢測方法并建立了KPCA傳感器故障檢測模型，通過仿真實驗對PCA方法和KPCA方法進(jìn)行了比較研究，驗證了KPCA方法的有效性。
　　針對以往KPCA應(yīng)用中故障源識別方案復(fù)雜、效率低等問題，改進(jìn)并提出了一種均方貢獻(xiàn)值識別法。該方法利用均方貢獻(xiàn)值定位故障源變量，