煤矿安全中多传感器模糊信息融合

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【摘要】针对多传感器模糊信息融合在煤矿安全中的应用现状，进行综合分析，并详细介绍煤矿安全中应用多传感器模糊信息融合的重要性、多传感器模糊信息融合体系的组成，提出多传感器模糊信息融合在煤矿安全中的应用要点，希望能够给相关工作人员提供一定的借鉴。

【关键词】煤矿安全；多传感器模糊信息融合；应用要点

在煤矿开采过程中，为了保证开采人员的人身安全，应用先进的多传感器模糊信息融合算法特别的重要，能够保证煤炭开采工作得以顺利开展，不断提升煤矿开采的安全性。对于煤矿企业中的相关工作人员来讲，在实际工作当中，要结合煤矿开采过程中可能出现的安全问题，制定妥善有效的解决对策，在提高煤炭资源开采效率的同时，有效保证煤矿企业的经济效益。鉴于此，本文主要分析多传感器模糊信息融合算法在煤矿安全中的具体应用，从而推动我国煤矿企业的稳定发展。

1煤矿安全中应用多传感器模糊信息融合的重要性

多传感器模糊信息融合算法主要分为三种，分别是贝叶斯估计法、卡尔曼滤波法与模糊推理法等，由于煤矿企业的发展规模不断扩大，使得煤矿安全管理难度不断增大，将多传感器模糊信息融合应用到煤矿安全中，能够帮助煤矿企业中的相关工作人员更加全面的了解煤炭开采进度，制定更加合理的煤矿风险控制对策，保证煤矿开采过程中出现的问题得到有效解决。除此之外，在煤矿安全中，通过应用多传感器模糊信息融合，能够有效弥补传统煤炭环境监测方法的不足。多传感器模糊信息融合能够将先进的信息技术与模糊理论进行有效融合，充分发挥信息技术的优势。与传统的信息监测方法相比，多传感器模糊信息融合能够有效提升煤矿开采信息的处理水平，拓宽煤矿开采信息的处理范围，减少信息资源的浪费[1]。

2多传感器模糊信息融合

2.1多传感器模糊信息融合体系

多传感器模糊信息融合主要以煤矿传感器决策结果为依据，属于煤矿安全决策等级融合范围，为了保证多传感器模糊信息融合在煤矿安全中得到更好的应用，相关工作人员要做好变换处理工作，明确各个传感器的安装顺序，并结合各个传感器的运行情况，合理开展全局判决，保证多传感器模糊信息融合体系更加稳定。在多传感器模糊信息融合体系当中，工作人员要结合各项检测结果，对传感器中的各项数据进行综合分析，并做好相应的判决工作，将准确的数据融入到数据融合中心，保证多传感器模糊信息融合体系能够更加可靠的运行[2]。

2.2多传感器信息融合算法

在多传感器模糊信息融合系统当中，由于传感器数量比较多，在一定程度上增加了数据统计难度，因此，相关工作人员要对融合体系中的各项决策结果进行合理的等级划分，最终得到决策集。对于相关工作人员来讲，在融合过程中，需要注意以下问题：①认真遵守融合设计规则，并做好数据推广工作，保证局部传感器更加稳定。②将各个子区域进行科学划分，由于各个区域中的传感器互不相容，如果各个区域传感器分布不合理，会降低数据的利用率。将各个传感器中的数据准确传输到融合中心之后，工作人员方可进行全局判决。根据融合结构特点，相关工作人员可以结合传感器的运行情况，做好相应的调整工作，进一步提升煤矿安全等级。在融合中心，煤矿企业中的相关工作人员要准确计算下各项运算结果，并结合传感器权重向量与决策矩阵特点，构建合理的模糊子集。在全局判决时，工作人员要准确计算运算结果，并做好相应的数据输入工作，采用最大隶属度法与重心法进行全局判决[3]。

3多传感器模糊信息融合在煤矿安全中的应用要点

3.1监测

由于煤矿井下环境比较复杂，具有一定的模糊性，为了保证多传感器模糊信息融合体系在煤矿安全中得到更好的应用，相关工作人员要详细了解煤矿环境，通常情况下，煤矿环境主要分为三种状态，分别是正常状态、轻微状态与危险状态等，由于这三种状态之间并没有明确的界定，辨别难度比较大，工作人员可以采用模糊分类法进行监测，保证传感器信息得到更好的融合[4]。除此之外，如果煤矿瓦斯浓度较高，很容易出现严重的爆炸事故，降低煤矿企业的总体效益。因此，煤矿企业中的相关工作人员在实际工作中，要对传感器的状态进行综合评价，并将多余的信息资源进行充分利用，进一步提高多传感器模糊信息融合系统的安全性，有效满足矿井监测要求。由于煤矿瓦斯监测系统中的传感器数量比较多，在监测现场参数的过程中，工作人员要结合煤矿瓦斯浓度与压力，选择合理的检测参数，并将各项检测数据进行集中处理，有效减少煤矿传感器数据资源的浪费。在煤矿监测系统当中，利用传感器来检测矿井信息，能够保证煤矿瓦斯事故得到更好的防治。例如，在某煤矿企业中，工作人员通过在井下布置温度、压力与风速等传感器，能够保证传感器中的各项环境信息更加准确，提高数据的真实性。想要保证传感器监测系统更加稳定的运行，工作人员还要做好相应的信息估算工作[5]。

3.2融合

想要保证多传感器模糊信息得到更好的融合，相关工作人员要结合局部传感器的运行状态，做好局部判决工作，并根据子区域传感器数据输出情况，进行合理的调整，在各个子区域中设置多个数据判决设备，保证数据更加安全的输送到融合中心。多传感器模糊信息融合体系在运行过程中，工作人员要结合各个等级的可信度度量，合理调整传感器的位置。

3.3结果分析

通过详细融合中心提供的各项数据，能够保证运算结果更加准确，在融合的过程中，相关工作人员需要详细分析各项实验数据，并根据传感器的运行情况，对各项数据进行综合处理。将多传感器模糊信息融合应用到煤矿安全中，能够帮助相关工作人员更好的了解各个区域传感器的运行情况，针对各个区域传感器运行过程中可能出现的问题，制定更加科学的解决对策，在保证传感器稳定运行的基础之上，提高煤矿资源的开采率[6]。

4结束语

综上，通过进行合理的监测与融合，能够保证多传感器模糊信息得到更好的利用，提升煤炭开采的安全性。对于煤矿企业中的相关工作人员来讲，要根据各个传感器的运行特点，对多传感器模糊信息融合进行有效改进，从而保证传感器输出的各项数据更加准确。

参考文献

[1]刘海波，王福忠，董玉杰.模糊数据融合在煤矿采掘工作面瓦斯突出预测中的应用[J].自动化仪表，2018，39（05）：89~91+95.

[2]王世刚.基于多传感器信息融合技术的瓦斯监测系统设计[J].煤炭技术，2018，37（03）：287~289.

[3]宋宇，徐江洋.基于多传感器二级信息融合模型的煤矿安全监测系统研究[J].煤炭技术，2018，37（02）：288~290.

[4]刘智聪，庞锦彪.基于多传感器融合技术的煤矿安全监控系统研究[J].能源与环保，2017，39（08）：182~185.

[5]易瑜.基于多传感器数据融合的煤矿采空区火灾预警系统[J].电子测试，2016，（21）：115~116.

[6]张利朋，江涛，杨开平，王安玉，吴，李宏奎，吴启坤.长坡露天煤矿边坡监测技术[J].煤矿安全，2016，47（06）：119~122.

作者：廖文恺 单位：中煤科工集团重庆研究院有限公司