（电路与系统专业论文）基于ts网络的煤矿安全预警系统研究.pdf

ad i s s e r t a t i o ni n c i r c u i t sa n d s y s t e m s c o a lm i n e s a f e t yw a r n i n g 一 一 s y s t e mb a s e do nt sn e t w o r k c a n d i d a t e ：l i j u n j i a o s u p e r v i s o r ：h uy e l i r l l i s c h o o lo fe l e c t r i ca n di n f o r m a t i o n e n g i n e e r i n g a n h u iu n i v e r s i t yo fs c i e n c ea n d t e c h n o l o g y n o 1 6 8 ，s h u n g e n gr o a d ，h u a i n a n ，2 3 2 0 01 ，p r c h i n a 9川洲49眦3眦3洲2眦y 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 安邀理工大堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示谢意。 学位论文作者签名：杏厦鸢 日期：盈监年月! 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解塞邀堡三态堂有保留、使用学位论文 的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于 塞邀堡三太堂。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的 复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位 论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：孝族毪 导师签名：勘眈淋 签字日期：乃f 上年z 月z 日 签字日期：2 jj 工年z 月f 日 摘要 摘要 煤矿的安全生产是党和中央历来高度重视的问题，而现有的煤矿安全监控系 统只是对单项的致灾因素进行监测、控制。经研究表明，煤矿事故的发生往往是 多种因素相互作用引起的，因而多项致灾因素共同作用的预警系统越来越得到重 视。 本课题在分析和研究现有的煤矿安全监控系统的基础上，以在煤矿生产过程 中与安全相关的多项致灾因素为指标，完成了基于t - s 模糊神经网络的煤矿安全 评价系统，并在此基础上设计了基于t - s 模糊神经网络的煤矿预警系统。 本课题中，首先以建立煤矿安全指标体系为基础，分析了引起煤矿灾害、事 故的因素，并对这些因素之间的相互关系进行讨论，最后提取了六项对煤矿安全 有影响的致灾因素作为指标体系。在确定指标体系后，介绍了现有的、煤矿使用 的k j 9 5 n 监控系统的特点、结构、功能以及使用中的不足，进而提出了使用t - s 模糊神经网络改进k j 9 5 n 煤矿监测系统的原因。其次，介绍了结合模糊控制和神 经网络特点的t - s 模糊神经网络的原理以及了基于t - s 网络的煤矿安全预警原理。 接着建立了基于t - s 模糊神经网络的煤矿安全预警系统并且对该系统进行仿真研 究。最后，介绍了预警系统的预警组态软件。 本预警系统与传统的监控系统相比，能够全面的对煤矿生产的安全状态进行 评价、预测，可以大幅提高煤矿的安全性，对煤矿的安全生产具有重要的生产实 践意义。 图 3 0 表 1 1 参 5 8 关键词：煤矿生产：安全预警系统；模糊神经网络；预警指标体系 分类号：t p 2 7 7 a b s t r a c t c o a lm i n es a f e t yp r o d u c t i o ni st h ei m p o r t a n ti s s u eo ft h ep a r t ya n dt h ec e n t r a l ，b u t t h ee x i s t i n gc o a lm i n es a f e t y m o n i t o r i n gs y s t e mi s t h es i n g l ef a c t o r st od i s a s t e r m o n i t o r i n g t h eo c c u r r e n c eo fc o a lm i n ea c c i d e n t sa r eo f t e nc a u s e db yt h ei n t e r a c t i o n o fm u l t i p l ef a c t o r s ，s om u l t i p l ed i s a s t e r - i n d u c i n gf a c t o r si nw a r n i n gs y s t e mh a v eb e e n p a i dm o r ea n dm o r ea t t e n t i o n i nt h ea n a l y s i sa n dr e s e a r c ho fe x i s t i n gc o a lm i n es a f e t ym o n i t o r i n gs y s t e ma n d w i t han u m b e ro fr e l a t e dd i s a s t e r - c a u s i n gf a c t o r sa si n d i c a t o r s ，t h i st o p i cc o m p l e t e s c o a lm i n es a f e t ye v a l u a t i o ns y s t e mb a s e do nt - sf u z z yn e u r a ln e t w o r k ，a n dd e s i g n s e a r l yw a r n i n gs y s t e mo f c o a lm i n eo nt h eb a s i so ft - sb a s e df u z z yn e u r a ln e t w o r k i nt h i sp a p e r , f i r s t l y , w ep u tf o r w a r de s t a b l i s h i n gc o a lm i n es a f e t yi n d e xs y s t e m ， a n a l y z et h ec a u s eo fm i n ed i s a s t e ra n da c c i d e n t ，d i s c u s st h ei n t e r r e l a t i o n s h i p sb e t w e e n t h e s ef a c t o r s ，a n di d e n t i f i e ds i xd i s a s t e r - c a u s i n gf a c t o r so ft h ec o a lm i n es a f e t ya st h e i n d e x i nd e t e r m i n i n gt h ei n d e xs y s t e m ，i n t r o d u c e st h ec h a r a c t e r i s t i c s ，s t r u c t u r e ， f u n c t i o n sa n dt h eu s eo fi n a d e q u a t eo ft h ee x i s t i n gc o a lm i n em o n i t o r i n gs y s t e m k j 9 5 n ，a n dp u tf o r w a r du s i n gt - sf u z z yn e u r a ln e t w o r kt oi m p r o v ek j 9 5 nc o a lm i n e m o n i t o r i n gs y s t e m s e c o n d l y , i n t r o d u c e st h ep r i n c i p l eo fc o m b i n a t i o no ff u z z yc o n t r o l 、) l ，i t hn e u r a ln e t w o r kc h a r a c t e r i s t i c so ft - sf u z z yn e u r a ln e t w o r ka n dc o a lm i n es a f e t y e a r l yw a r n i n gs y s t e mb a s e do nt - sf u z z yn e u r a ln e t w o r k t h e ns e tt h ee a r l yw a r n i n g s y s t e mo fm i n es a f e t yb a s e do nt - sf u z z yn e u r a ln e t w o r ka n dd os o m es i m u l a t i o n r e s e a r c h f i n a l l y , i n t r o d u c e st h ec o n f i g u r a t i o ns o f t w a r eo fe a r l y - w a r n i n gs y s t e m c o m p a r e dw i t ht h et r a d i t i o n a lm o n i t o rs y s t e m s ，t h ew a r n i n gs y s t e mc a nf u l l yt o e v a l u a t ea n dp r e d i c tt h ec o a lm i n ep r o d u c t i o ns a f e t ys t a t u s ，a n di m p r o v et h es e c u r i t yo f c o a lm i n e sg r e a t l y t h es y s t e mh a sa ni m p o r t a n ts i g n i f i c a n c ef o rp r o d u c t i o np r a c t i c eo f t h ec o a lm i n es a f e t y c o a lm i n es a f e t yp r o d u c t i o ni st h ei m p o r t a n ti s s u eo ft h ep a r t y a n dt h ec e n t r a l ，b u tt h ee x i s t i n gc o a lm i n es a f e t ym o n i t o r i n gs y s t e mi st h es i n g l e f a c t o r st od i s a s t e rm o n i t o r i n g t h eo c c u r r e n c eo fc o a lm i l l ea c c i d e n t sa l eo f t e nc a u s e d b y 此i n t e r a c t i o no fm u l t i p l ef a c t o r s ，s om u l t i p l ed i s a s t e r - i n d u c i n gf a c t o r si nw a r n i n g s y s t e mh a v eb e e np a i dm o r ea n dm o r e a t t e n t i o n i i a b s t r a c t f i g u r e 3 0 t a b l e 11 r e f e r e n c e 5 8 k e y w o r d s ：c o a lp r o d u c t i o n ；s e c u r i t yp r e w a r n i n gs y s t e m ；f u z z yn e u r a ln e t w o r k ； p r e c a u t i o ni n d e xs y s t e m c h i n e s eb o o k sc a t a l o g ：t p 2 7 7 l l l 目录 目录 摘要i a b s t r a c t i 工 目录i v 1 绪论1 1 1 课题研究的背景及意义1 1 1 1 课题背景1 1 1 2 课题研究的意义1 1 2 安全预警理论的概述2 1 3 煤矿安全预警的研究现状及分析3 1 3 1煤矿安全预警的国内外研究现状3 1 3 2 当前预警模型的国内外研究问现状4 1 3 3 当前研究中存在的问题4 1 4 本文主要研究内容5 1 5 论文结构安排7 2 煤矿安全预警的指标体系9 2 1 预警指标体系建立的原则9 2 2 瓦斯爆炸灾害预警的指标体系1 0 2 2 1 发生瓦斯爆炸的条件1 0 2 2 2 影响瓦斯爆炸发生的因素1 0 2 2 3 瓦斯爆炸灾害预警的指标体系1 3 2 3 高温灾害预警的指标体系1 3 2 3 1高温的危害1 4 2 3 2 影响高温灾害发生的因素1 5 2 3 3高温灾害预警的指标体系1 6 2 4 矿井水害预警的指标体系1 6 2 4 1 煤矿水灾的危害1 6 2 4 2 影响煤矿水灾发生的因素1 7 2 4 3 煤矿水灾预警的指标体系1 7 i v 目录 2 。5 矿井排风量的指标体系1 7 2 6 本章小结1 8 3 煤矿安全预警的监控系统1 9 3 1 煤矿安全监控系统1 9 3 1 1 监控系统的分类1 9 3 1 2 监控系统的组成2 0 3 2k j 9 5 n 型煤矿综合监控系统。2 l 3 2 1k j 9 5 n 型煤矿综合监控系统的主要特点2 1 3 2 2k j 9 5 n 型煤矿综合监控系统的系统结构2 1 3 2 3k j 9 5 n 型煤矿综合监控系统的功能2 2 3 2 4k j 9 5 n 型煤矿综合监控系统在预警系统中的作用2 3 3 3 本章小结2 3 4 基于t s 网络煤矿安全预警系统2 5 4 1 模糊控制原理2 5 4 1 1 模糊控制的概述2 5 4 1 2 模糊控制基本原理2 6 4 2 神经网络基本理论2 9 4 2 1 神经网络的概述2 9 4 2 2 神经网络的基本结构3 0 4 2 3 神经网络的学习3 1 4 2 4 神经网络的缺点3 3 4 3 基于t - s 网络的煤矿安全预警原理3 4 4 4 基于t - s 网络的煤矿安全预警模型3 5 4 4 1 模糊系统的t s 模型3 5 4 4 。2 煤矿安全预警的t - s 网络结构3 5 4 4 3 网络学习算法3 8 4 4 4 网络参数与学习样本4 0 4 4 5 煤矿安全评价4 0 4 5 基于t s 网络的煤矿安全预警系统4 1 4 6 基于t s 网络的煤矿安全预警系统仿真研究4 3 4 7 本章小结4 5 v 目录 5 煤矿安全预警的组态界面4 7 5 1 组态软件简介4 7 5 2 组态软件的数据处理流程4 9 5 3 煤矿预警系统的管理软件界面5 3 5 4 本章小结5 4 6 总结与展望5 5 参考文献5 7 致谢6 1 作者简介及读研期间主要科研成果6 3 v i c o n t e n t s c o m e m s a b s t r a c t i i c h a p t e r1 i n t r o d u c t i o n 1 1 1t h er e s e a r c hb a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c eo f t h i sd i s s e r t a t i o n 1 1 1 1t h e b a c k g r o u n do f t h i sd i s s e r t a t i o n 1 1 1 2t h er e s e a r c hs i g n i f i c a n c eo f t h i sd i s s e r t a t i o n 1 1 2o v e r v i e wo f t h es a f e t yp r ew a r n i n g t h e o r y 2 1 3t h ec o a lm i n es a f e t yw a r n i n gt h ep r e s e n tr e s e a r c hs i t u a t i o na n da n a l y s i s 1 3 1t h er e s e a r c hs i t u a t i o n 3 1 3 2t h ec u h e n tr e s e a r c hs t a t u so f e a r l yw a r n i n gm o d e l 3 1 3 3t h ep r o b l e m se x i s t i n gi nt h ec u r r e n tr e s e a r c h 3 1 4m a i nc o n t e n t o f t h i s p a p e r 5 1 5t h es t r u c t u r ea r r a n g e m e n to f t h i sd i s s e r t a t i o n 7 c h a p t e r 2t h e t a r g e ts y s t e mo f t h ec o a lm i n es a f e t yw a r n i n g 9 2 1s e tu pt a r g e ts y s t e mo f p r i n c i p l e s 9 2 2t h e t a r g e ts y s t e mo f g a se x p l o s i o nd i s a s t e rw a r n i n g 1 0 2 2 1t h ec o n d i t i o no f g a s e x p l o s i o n 1 0 2 2 2 i n f l u e n c ef a c t o r so f g a s e x p l o s i o n 1 0 2 2 3g a se x p l o s i o nd i s a s t e rw a r n i n gi n d e xs y s t e m 1 3 2 3 h i g ht e m p e r a t u r ed i s a s t e rw a r n i n gi n d e xs y s t e m 1 3 2 3 1t h eh a r mo f h i g ht e m p e r a t u r e 1 4 2 3 2i n f l u e n c ef a c t o r so f h i g ht e m p e r a t u r ed i s a s t e r 15 2 3 3 h i g ht e m p e r a t u r ed i s a s t e rw a r n i n gi n d e xs y s t e m 1 6 2 4m i n ef l o o dw a r n i n gi n d e xs y s t e m 1 6 2 4 1c o a lm i n ef l o o dd a m a g e 。1 6 2 4 2i n f l u e n c ef a c t o r so f c o a lf l o o d s 1 7 2 4 3c o a lm i n ew a t e rd i s a s t e rw a r n i n gi n d e xs y s t e m 1 7 2 5m i n et h ee x h a u s ta i ri n d e x s y s t e m 17 v i i c o n t e n t s 2 6 s u m m a r yo f t h i sc h a p t e r 18 c h a p t e r3 t h ec o a lm i n es a f e t yw a r n i n g m o n i t o r i n gs y s t e m 1 9 3 1t h ec o a lm i n es a f e t ym o n i t o r i n gs y s t e m 1 9 3 1 1t h ec l a s s i f i c a t i o no f t h em o n i t o r i n gs y s t e m 1 9 3 1 2t h ec o m p o s i t i o no f t h em o n i t o r i n gs y s t e m 2 0 3 2k j 9 5 n t y p eo f c o a lm i n ei n t e g r a t e dm o n i t o r i n gs y s t e m 2 1 3 2 1t h em a i nc h a r a c t e r i s t i c so f 9 5 n 2 1 3 2 2t h es t r u c t u r ek j 9 5 n 2 1 3 2 3t h ef u n c t i o n 9 5 n 2 2 3 2 3t h er o l ek j 9 5 ni nt h ee a r l yw a r n i n gs y s t e m 2 3 3 3 s u m m a r yo f t h i sc h a p t e r 2 3 c h a p t e r4 b a s e do nt - sn e t w o r kc o a lm i n es a f e t yw a r n i n gs y s t e m 2 5 4 1 f u z z yc o n t r o lt h e o r y 2 5 4 1 1t h ec o n c e p to f f u z z yt h e o r y 2 5 4 1 2 f u z z yc o n t r o lb a s i cp r i n c i p l e 2 6 4 2t h eb a s i ct h e o r yo f n e u r a ln e t w o r k 2 9 4 2 1t h eb a s i ct h e o r yo f n e u r a ln e t w o r k 2 9 4 2 2t h eb a s i cs t r u c t u r eo f n e u r a ln e t w o r k 3 0 4 2 3n e u r a ln e t w o r k l e a r n i n g 31 4 2 4n e u r a ln e t w o r kf a u l t s 3 3 4 3b a s e do nt - sn e t w o r ko fc o a lm i n es a f e t yw a r n i n gp r i n c i p l e 3 4 4 4b a s e do nt - sn e t w o r ko f c o a lm i n es a f e t yw a r n i n gm o d e l 3 5 4 4 1 f u z z ys y s t e mt - sm o d e l 3 5 4 。4 2t h ec o a lm i n es a f e t yw a r n i n gt - sn e t w o r ks t r u c t u r e 。，3 5 4 4 3n e t w o r ka l g o r i t h m 3 8 4 4 4n e t w o r kp a r a m e t e r sa n ds t u d ys a m p l e s 4 0 4 4 5c o a lm i n es a f e t ye v a l u a t i o n 4 0 4 5b a s e do nt - sn e t w o r ko fc o a lm i n es a f e t yw a r n i n gs y s t e m 4 1 4 6b a s e do nt - sn e t w o r ko fc o a lm i n es a f e t yw a r n i n gs y s t e ms i m u l a t i o n 4 3 v t t t i c o n t e n t s 4 7 s u m m a r yo f t h i sc h a p t e r 4 5 c h a p t e r5c o n f i g u r a t i o ns o f t w a r eo f t h ec o a lm i n es a f e t yw a r n i n g 4 7 1 ；1 c o n f i g u r a t i o ns o f t w a r ep r o f i l e 4 7 5 2 c o n f i g u r a t i o ns o f t w a r ed a t ap r o c e s s i n gf l o w 4 9 5 3t h e s y s t e ms o f t w a r ei n t e r f a c e 5 3 5 4 s u m m a r yo f t h i sc h a p t e r 5 4 c h a p t e r6 c o n c l u s i o na n de x p e c t a t i o n 5 5 r e f e r e n c e 5 7 t h a n k s 6 1 t h ea u t h o r si n t r o d u c t i o na n dr e s e a r c hc o n c l u s i o nd u r i n gt h eg r a d u a t e ds c h o o l 6 3 i x 1 绪论 1 1 课题研究的背景及意义 1 1 1 课题背景 1绪论 据调查显示我国一次能源构成的6 4 为煤炭，煤炭的开采对国民经济的发展 起着至关重要的作用。我国煤矿事故频频发生，严重影响了国家经济的发展以及 人民财产的安全，究其原因分为两点：一是煤炭资源分布广泛，而我国地质条件 复杂、自然灾害多发：二是我国的煤炭安全生产水平较低、安全预防的思想还没 有深入人心。并且对于煤矿的致灾因素的辨识、安全预警的认识还不足。 随着科学技术的发展，人民的生命安全越来越得到重视和保护。而与此相反， 煤煤矿灾害频发，煤和瓦斯突出、瓦斯爆炸、煤尘爆炸、水患、冒顶、自燃火灾 等灾害时刻威胁着人民生命财产的安全。与此同时，伴随着煤矿产量的增长、矿 井的挖掘深度不断加深，矿井下工人的生命安全得不到有力的保障。 事故的发生多是因为矿井生产中对致灾因素没有得到重视或煤矿为了追求经 济利益的最大化，只是单纯的关注致灾因素是否超过国家所规定的临界值。因此， 我们应该看到，煤矿安全的等级预测对煤矿生产的重要作用。 煤矿的安全生产工作是党和国家机关历来重视的一项工作，预防控制煤矿重 特大事故是国家和政府自十六届五中全会以来急需解决的重大问题。开展煤矿安 全科技攻关为实施“重大事故隐患治理”公共服务重点工程和“煤矿安全专项整 治”工程提供保障。要实现安全生产，就需要对生产过程中的各种致灾因素进行 实时准确的监测，并通过对监测数据的分析、判断，指导矿井的生产。 1 1 2 课题研究的意义 在我国能源消费中占主导地位的是煤炭，是我国经济持续发展的重要保障。 因此必须保证煤炭工业的发展以保持煤炭生产的安全为前提。同时，中国煤矿地 质条件复杂，是世界上灾害严重、事故多的国家。中国煤矿生产绝大多数属于井 工作业，环境条件非常恶劣，所以很难吸引高素质工人就业，致使一线作业工人 绝大多数是文化程度较低的农民，加之开采设备机械化、自动化程度低。虽然我 国煤炭工业一直在加强安全管理，强调“关口前移，重心下移”，但事实上矿难任 然频频发生。尤其是近几年较大、重大以及特大事故频频发生。 安徽理工火学硕士学位论文 事故对煤炭行业的安全性敲晌了警钟，同时也引起了国际社会的广泛关注。 2 0 0 3 年5 月，国际煤炭组织( i c o ) 谴责中国煤炭企业在没有劳动保护的条件下， 强迫工人从事煤炭生产，以平均每天死亡1 5 人的恶劣记录，位列世界各国开采行 业事故死亡率榜首。该组织以呼吁各国抵制中国煤炭为条件，来要求中国政府必 须保证为煤炭开采工人提供必要的劳动保护设备、采取相对安全保护措施，尊重 煤炭工人的人权。 国家一直高度重视煤炭安全生产工作，党的十六届五中全会确立了“坚持节 约发展、清洁发展、安全发展，实现可持续发展的战略方针，预防控制煤矿重 特大事故已成为国家和政府急需解决的重大问题。开展煤炭安全科技攻关为实施 “重大事故隐患治理 公共服务重点工程和“煤矿安全专项整治”工程提供保障。 针对近年来我国煤矿重特大事故多发的事实，在“十五”研究的基础上，根 据国家中长期科学和技术发展规划纲要( 2 0 0 6 2 0 2 0 年) 中确定“煤矿瓦斯、 突水、动力性灾害预警与防控技术”优先主题的总体部署，“十一五”期间，按照 “国家目标主导、整合多方资源，突破重点技术、加强集中应用，遵循科学发展、 构建和谐社会”的指导思想，以防治瓦斯、火灾及煤岩动力等灾害为重点，构建 矿井灾害事故预警和煤矿重大灾害防治两个技术平台。逐步提高我国煤矿安全科 学技术，整体提升煤矿安全水平，逐步实现煤矿安全保障从“被动应付型”到“主 动预防型”的转变。 1 2 安全预警理论的概述 军事领域中最先提出“预警”这一概念，根据以前收集的信息和总结的规律 相而结合得到的相关前兆，向有关部门发出报警信号，提供危险状况详情，并运 用一系列措施来防范敌人的突然袭击以避免在不知情或准备不足的情况下发生危 害，从而最大程度的减低危害所造成的损失的行为。近些年来，“预警 这一概念 已延伸到社会和自然科学的诸多领域，并取得了丰硕的研究成果，如地震预警、 人口预警等。 安全科学( s a f e t ys c i e n c e ) 是2 0 世纪4 0 年代以来，在国际产业界、科学 界的合作探索中，才逐渐形成的一门跨学科的独立科学，它以a 库尔曼教授的安 全科学导论为学科成熟标志。采用现代的科学手段把生产过程中事故产生的风 险率降为最低是安全科学的目的。在实现这个目标的过程中，安全科学可以收集、 总结包括应用技术系统的安全状况和安全设计、预防技术系统内固有危险的各种 1 绪论 可能性的经验知识，并把这些知识引入学科中来。 安全科学是研究安全问题的，他必须尽其所能的回答技术安全问题，并且尽 力满足预防技术灾害的要求。尽管灾害和事故的发生是随机的、偶然的，具有很 大的不确定性，但也遵循着一定的必然性和规律性。当人们掌握了这种必然性和 规律性，就可以有效的预防和控制灾害以及事故的发生，把灾害和事故控制在最 低限度或允许的范围内。这是因为灾害和事故具有可预见性以及可预防性的特征。 灾害和事故的可预见性，首先在于灾害和事故的发生背景以及发生、发展过程可 以被观测；其次，和事故的发生具有因果规律性，由于生产过程本身就是一种规 范性、规律性的活动过程，这种规范性、规律性的活动过程被破坏，必然会产生 灾害或事故，而这种与灾害、事故有直接关系的因果关系可以被发现、分析和观 测。灾害和事故的可预防性，是指在预见灾害和事故的基础上，可以实现预防措 施或回避手段的可能性。 安全预警的基本原则是，预警人员根据以往收集的监测数据结合事故、灾害 发生的过程，确定监测的目标项、制定划分灾害的准则。并利用制定的准则对目 标项进行监控，通过反馈机制进行信息的传输，使得预警机构得到监控的信息。 预警机构依据目标项的监测信息与灾害划分的准则进行对比。根据得出的结果来 修正准则、改善措施，继而进行新的一轮预警控制过程。通过周而复始的不断调 整准则、控制，从而使目标项处于安全状态，预警的目标得以真正实现。 1 3 煤矿安全预警的研究现状及分析 1 3 1 煤矿安全预警的国内外研究现状 从2 0 世纪8 0 年代开始，世界各国的监测系统已逐步从监测单一的项目转变 为监控多个项目，并发展出一套完整的监控系统。伴随着新型传感器的出现( 如 氢体德感器、光纤温度式传感器等) 监控系统的监测数据及时性、准确性有了大 幅提升。而神经网络、数据融合等的提出，为监控系统的数据处理给与了有力的 保障。 安全预警理论在我国煤炭行业的应用起步较晚，2 0 世纪9 0 年代初才开始研 究预警理论，9 0 年代中后期开始出现单项作业预警，如1 9 9 6 年在徐州矿务局开 始使用的矿井通风安全预警提示系统，2 0 0 2 年衮州矿业集团在实时监测的基础 上，提出了利用监测数据进行安全预警的设想，2 0 0 4 年太原理工大学的王斌等人 开始研究煤矿安全预警系统，2 0 0 4 年辽宁工程技术大学的王洪德博士利用基于粗 安徽理工大学硕士学位论文 糙一神经网络的理论对通风系统可靠性进行预警，2 0 0 5 年中国科学院合肥智能机 械研究所主办的“煤矿安全预警系统”专家咨询会召开。国家自然科学基金委自 2 0 0 2 年至今支持了多项煤矿预警方面的研究项目。此外，“十一五”国家科技支 撑计划重点项目中也有关于煤矿预警方面的课题。 1 3 2 当前预警模型的国内外研究问现状 国内外关于煤矿灾害预警模型的研究甚少，所以到目前为止，据检索的文献 来看，几乎没有看到关于煤矿灾害预警的预警模型。但国内外在经济预警领域发 展的相对成熟。目前预警模型的研究主要集中在： ( 1 ) 单变量模型。 该模型是运用单一变量、个别指标来预测企业危机的模型，即当模型中所涉 及的几个指标趋恶化时，通常是企业发生危机的先兆。单变量模型有两个特点： 一是将若干项预警指标组合起来组成预警指标体系，并将各项指标与企业所处行 业的平均数据或本企业的历史平均数据进行比较，以此来确定企业所面临风险的 大小；二是所选中的预警指标对风险管理者来说处于同等重要的地位。 ( 2 ) 多变量统计模型。 与单变量模型相比，多变量统计模型因为采用多个指标作为白变量，能够更 加全面的反应企业状况，所以具有很强的实用性和辨别能力。 ( 3 ) 神经网络预警模型。 神经网络是一种以神经心理学和认识科学的研究成果为基础，采用应用数学 为手段发展起来的并行模式处理系统。 神经网络的发展始于2 0 世纪4