前言：本站為你精心整理了信息融合技術在煤礦安全監控的應用范文，希望能為你的創作提供參考價值，我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文，歡迎咨詢。

隨著信息技術的迅速發展，其在生產生活中的各個領域得到了廣泛應用。我國傳統煤礦開采技術較為落后，導致煤礦企業安全事故發生的頻率加大，這不僅阻礙了國家煤礦企業的進步和發展，同時也對我國整體經濟形勢造成了不利影響。基于此，煤礦開采過程中的安全監控顯得尤為重要，將信息融合技術應用于煤礦安全監控工作中成為現階段煤礦安全防護中的新趨勢。

1煤礦安全監管信息化管理的現狀分析

作為煤礦開采過程中必不可少的一個步驟，煤礦安全監控是通過提前針對井下災害發生的機理進行建模預測，進而保證做好災害預警和災害發生前防護工作。近些年我國煤礦開采的安全監管工作已經取得了不錯的成效，但是就長遠發展的目標來看，其中仍然存在諸多不足。下面將對此進行詳細分析。

1.1煤礦安全預測技術基礎較為薄弱

就我國目前煤礦開采中的安全監管現狀而言，普遍存在煤礦安全預測技術基礎薄弱這一問題，并且這一問題在資金投入、技術支持和人才儲備方面都有體現，這也充分體現了安全預測技術的重要性。另外，由于煤礦企業的安全監管部門在進行安全預測時缺少堅實的理論基礎的支持，這就導致煤礦企業在進行煤礦瓦斯突出處理、火災的提前發現和預防工作中極容易出現問題，或者對于這些工作中發生的事故不能進行及時的處理，導致高危事故發生的頻率加大。總的來講，煤礦企業在煤礦開采過程中的不確定性，如果缺少了準確、有效的預警防護工作，將會加重煤礦安全事故發生的可能性，最終給煤礦企業帶來不可估量的風險和損失。

1.2煤礦監控系統設備陳舊

根據相關調查顯示，我國煤礦企業在開采技術這一方面普遍存在較為落后的狀況，這也是導致煤礦開采過程中安全事故發生的重要因素。深究煤礦開采技術落后的原因，可以發現，主要包括以下三個層面：第一，我國地域寬闊但是煤礦資源的分布十分不均勻，加之當前工業發展對于煤礦資源的需求量較大，很多人借機將開采煤礦作為發家致富的新思路，這就導致我國各個地域范圍內存在眾多小型煤礦開采點，這些煤礦開采點的分布過于分散，導致國家無法指定專門部門進行監督管理，其自身在進行煤礦開采時也會忽視安全監管工作的重要性；第二，大部分小型煤礦開采點缺乏系統的運行和管理機制，其在進行煤礦開采的日常作業時通常采用十分傳統的作業方法，這些方法本身存在較大的安全隱患。另外，很多小型煤礦開采點為了追求經濟利益，通常不會雇傭專業的工作人員，通常是雇傭當地的農民或者社會務工人員進行作業，這些人員一方面缺乏專業知識技能的培訓，另一方面缺乏安全意識，這就導致事故發生的隱患加大；第三，大部分小型煤礦的監控系統設備陳舊且落后，不能滿足現階段煤礦安全預警的要求，進而加大了煤礦安全事故發生的可能性。

1.3自動化水平和信息化水平相對較低

隨著信息化技術的迅猛發展，現階段很多煤礦企業在煤礦安全監控中引入了信息融合技術，這種高科技的引入能夠在很大程度上提高煤礦安全監控結果的準確性，進而減少煤礦開采過程中安全事故發生的可能性，這對于煤礦企業的發展而言顯得尤為重要。然而，對于大部分煤礦企業而言，將信息融合技術應用到煤礦安全監管中去并不是容易的事，需要工作人員在建立信息融合系統時提前掌握相關方面的學科知識和技術運用，做好萬全詳細的準備工作。值得注意的是，就現階段我國煤礦企業生產和管理的自動化和信息化而言，其程度水平普遍較低，難以達到建立煤礦安全生產檢測系統的行業標準，這也直接阻礙了在煤礦安全監管工作中對于信息融合技術的引入。另外，針對不同情況的煤礦企業，其生產檢測系統的標準也存在一定的差異，這就導致整個煤礦企業生產檢測系統缺乏統一的行業標準，進而導致各個系統之間難以兼容，最終加大了信息融合技術引入煤礦安全監管中的困難性。

2信息融合技術簡介

信息融合技術是一種通過對數據進行感知和綜合的過程，類似于人類通過感官對事物進行感知、綜合分析和判斷的過程。具體而言，信息融合技術首先需要借助信息化手段對獲得的若干傳感器數據按照一定的邏輯關系進行信息提取和綜合分析，再通過最后的分析結果進行相關決策和判斷。通過上述定義可以發現，信息融合技術需要將若干傳感器作為基礎，并按照工作中的目標任務對傳感器信息進行協調管理，通過構建一定條件下的傳感器模型進行傳感器數據的狀態統一、選擇剔除、分類綜合工作，最終達到對數據對象進行判斷決策的目的。就信息融合的方法而言，主要包括加權法、參數法、識別法和人工智能法等，這些方法具有自身的優劣勢和使用情境，因此相關企業在進行應用時也需要按照特定環境和領域進行個別選擇或者多個組合，以滿足實際的應用需求。根據數據的抽象程度，信息融合技術主要分為三個層次，即數據級融合、特征級融合、決策級融合。煤礦企業在煤礦安全監管中應用信息融合技術時，也要關注到這三個層次，根據自身的情況進行合理選擇。

3信息融合技術在煤礦安全監控中的應用

上面針對煤礦安全監控的現狀以及信息融合技術進行了介紹，可以發現，煤礦開采和生產的環境十分復雜，因而能夠引發煤礦安全事故的因素也十分繁多，為了更好地對這些潛在的危險因素進行監測，煤礦企業可以在整個煤礦的開采和生產環境中的多個位置安放傳感器，這就需要相關工作人員根據煤礦安全監測系統的特點構建相應的二級信息融合模型，以實現信息融合技術在煤礦安全監控中的更好應用。

3.1一級數據融合

一級融合結合了統計分析法和加權法兩種信息融合方法，對同類型的多個傳感器數據進行融合分析，因此屬于一種數據級融合和特征級融合的層次范圍。其中對于同類型傳感器數據的融合，需要借助統計分析法根據傳感器歷史監測值劃定的穩健監測范圍進行，并且這一步驟需要選取傳感器各個時段的有效數據估計值和相應權值；對于傳感器中出現的故障以及數據記錄偏差等問題的解決需要通過加權法解決。

3.2二級數據融合

二級數據融合是針對同類型傳感器的融合結果進行不同類型間的數據融合，這一步驟的數據融合是為了解決一級數據融合中難以預測的情況。具體而言，在煤礦開采過程中由于礦井內環境惡劣復雜，傳感器受到這種環境的影響容易發生監測不穩定、監測精度降低、系統故障以及監測結果不準確等方面的問題。在這種情況下，僅僅對于同類型傳感器進行數據融合是無法真正反映礦井內的真實環境狀況的，必須對同類型傳感器的融合數據結果進行二次融合。大多數煤礦企業在進行二級數據融合時，都會采用D-S證據理論融合法，這種方法首先需要建立一個BPA證據庫，這一證據庫的構建是根據一級融合各類傳感器監測值建立的混淆矩陣得到的；其次需要將二級融合數據按照預警判斷標準進行相應的數據預測準備，在此基礎上根據一級融合數據結果選定相應的BPA值；最后通過DEMPSTER融合法對各個BPA值進行融合，得到煤礦安全狀態的概率值，并找尋其中的最大信度狀態，即當時礦井內的實際安全狀況。

4結語

綜上所述，信息融合技術在煤礦安全監管中是十分重要的，它能夠在很大程度上提高煤礦安全監測結果的準確性，促進煤礦企業的進一步發展。因此煤礦企業應該順應時展的腳步，將信息融合技術引入煤礦安全監控中，使我國煤礦生產的信息化水平不斷提高。

作者:王晨 單位:山西潞安集團蒲縣伊田煤業有限公司