基于现代神经网络的煤炭质量数据分析与预测--以平顶山煤矿为例

来源 :华北水利水电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shizhijian
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
基于现代神经网络的煤炭质量数据分析与预测是采用神经网络结合深度学习的方法对煤质数据的发热量及销量进行分析和预测,以期达到对煤矿生产经营活动的辅助指导作用。
  煤质化验是煤矿生产和销售过程中的一个重要环节。煤炭的发热量是销售过程中标定价格的重要指标以及区分煤炭用途的决定性条件。煤矿在生产经营中采用煤质化验方法,通过物理或化学方式测定煤炭的发热量及其它指标来深刻准确的了解煤炭的组成,从而指导煤炭的开采、生产和销售活动。近些年,随着深度学习的提出,神经网络再一次焕发生机,在诸多人工智能应用中被广泛使用并表现出了极佳的性能。深度学习中新技术的提出对于解决煤质众多指标间复杂非线性关系的分析和预测工作起到了推动作用。
  因此,本文从生产实践的真实需求出发,结合现代神经网络技术和煤质数据集的特点,设计实现了一套基于现代神经网络的煤炭热值、销量分析及短期预测方法,主要内容可概括如下:
  (1)设计实现基于多层神经网络的煤炭发热量分析方法
  针对煤炭发热量和煤质指标的关联关系分析,设计了基于多层神经网络的分析系统,实现了煤炭发热量与煤质指标间关联关系的准确拟合,准确率达到了99.40%,满足了在生产实践中对录入系统的煤质数据的监督需求,达到了对不符合关联关系的记录进行预警的目的。
  (2)设计基于LSTM神经网络的煤炭发热量和销量短期预测方法
  针对煤炭发热量和销量的短期预测,设计了基于长短期记忆神经网络的预测系统,分别实现了煤炭发热量和销量的短期预测。其中,发热量的预测分别采用了单变量和多变量的网络输入,最终准确度达到了98.81%;对于煤炭销量的预测,设计了一种基于多模型的单变量时间序列预测方法,提升了原LSTM神经网络的单模型预测准确度,最终预测的准确度达到了95.13%,满足了对生产实践的辅助指导作用。
其他文献
结构光场是具有独特的相位、偏振和振幅分布的空间光束。其中,柱矢量光束的光束横截面偏振态具有柱矢量对称分布特性,在材料加工、光通信、显微技术等领域具有重要的应用前景。目前,研究人员已经可以通过不同方法产生柱矢量光束,但是对于柱矢量光束在时间域、频率域等多个维度的调控研究相对较少。伴随多维度时空结构光场的应用需求,研究多维度时空结构光场的产生及其时空特性调控具有重要意义。  柱矢量光束一般可以通过在激
传统的方式操控光的波前,主要根据是惠更斯-菲涅耳原理:波前的每一个点都可以被认为是次级球面小波的源,它以光速向前展开,而所有这些第二小波的切向表面构成了新的波前。这些光学器件包括棱镜,透镜螺旋相位板,这些器件的主要特征是,相位的积累依赖于光的传播路径。而这种传统的光学器件往往体积较大,较为笨重,特别是外形不规则的光学器件,对于光学集成和微型化来讲,几乎是件不可能的事情。而超表面,即缩减维度的三维超
学位
随着人工智能技术的快速发展,研究具有辅助驾驶系统的智能汽车逐渐成为很多高科技产业和汽车制造业的一个重要研究方向。目标跟踪技术在智能辅助驾驶领域起到不可或缺的作用,辅助驾驶系统可以帮助驾驶员了解周围环境,对行驶过程中的潜在危险做出预警或采取相应的辅助驾驶措施,从而减少交通事故的发生。目前辅助驾驶跟踪算法存在目标跟踪丢失和误跟踪等问题亟待解决,因此本文研究基于多特征信息融合的目标跟踪方法具有重要的理论
随着电力电子技术的日臻完善,电机驱动系统被广泛用于交通、新能源发电和家用电器等各个领域,三相逆变器在电机驱动系统中起着电气能量交换的重要作用,提高其可靠性和安全性变得尤为重要。据研究发现,逆变器故障主要为IGBT故障,IGBT故障分为短路故障和开路故障,短路故障一般通过硬件电路将其转换为开路故障。逆变器发生开路故障,若不及时确定故障IGBT的具体位置并处理,其余IGBT将会流过很大的电流造成电机停
随着化石能源的日渐枯竭,世界各国对风能等可再生能源的开发力度逐渐增加,当风能发电总量在电网中的比例较大时,电网电压的不平衡扰动影响着风力发电系统的稳定运行。网侧变流器作为风力发电系统与电网直接连接装置,在电网电压不平衡扰动时,对其控制策略的优化可实现风力发电系统的稳定运行。现有的控制策略主要采用两相旋转坐标系作为设计基础,因为模型之间需要频繁的坐标变换和变量之间存在着强耦合现象,因此制约着控制策略
随着现代战场环境的日益复杂化,提升武器系统的环境适应性和探测性能是一个重要的研究方向。复合探测技术是解决单一体制探测装置抗环境干扰能力差、目标识别概率不高的有效手段。开展近程激光/红外复合探测装置的工作原理和目标识别方法的研究,具有重要的理论和工程意义。  本文针对复合探测装置在近场环境下对装甲目标识别问题,研究线阵激光/红外复合探测机理,解决干扰环境下以及多角度弹目交会条件下装甲车辆的目标识别问
传统的分类方法通常不能解决在学习阶段之后可能出现新类别的场景。零样本学习通过提供新类别的高级描述,在不需要训练实例的情况下识别新类别。在日常生活中,零样本图像识别能够解决图像自动标注问题,还可以应用到智能视频监控,人体行为检测和检测新的生物物种等场景,因此对零样本图像识别进行研究是非常有意义的。  针对目前零样本学习的研究现状,考虑到现有零样本学习方法没有充分考虑模型在标签空间上的表现,在学习图像
学位
随着智能化时代的逐步到来,人体行为识别作为诸多现实应用和需求的关键技术,己成为当下计算机视觉领域最热门的研究方向之一。早期的研究工作,主要围绕着2D相机采集到的RGB视频进行时空特征的提取。随着深度相机的问世,使得行为识别问题可以在三维空间里寻求解决方案,即基于3D骨骼的人体行为识别。相比RGB视频,3D骨骼数据的优势在于对光照、背景、遮挡等干扰不敏感且数据维数较小,因此基于3D骨骼的人体行为识别
学位
近些年来,随着科学与技术的不断发展,国家在每个行业领域倡导绿色环保、智能化、大数据等现代化技术。由于清洁、可再生、基本无污染等优点,水电在电力供应中所占的比例越来越高。但在中国目前水电生产过程中仍然存在诸多问题,如水电站偏远、工作条件艰苦、电站底层工作知识匮乏、电站管理系统多样、电站之间存在局限性局域性等。以东方电气集团东方电机有限公司横向课题项目为背景,以在运行的东方电气集团水电站水轮机设备作为
学位
临床诊断决策依赖于推理等复杂的感知和认知活动:医生首先提出有病假设,然后通过观察影像等信息验证假设;经过多轮推理,在充分消除信息非确定性的基础上,形成最终的诊断结论。相较于目前应用于辅助诊断决策的计算机视觉算法,尽管它们能充分挖掘影像特征和诊断结论之间的映射关系,却还无法像医生一样处理影像中的非确定性信息,进而无法“充分”融入到基于推理的诊断工作流程中。  围绕医生如何消除影像信息非确定性的感知和