Подход к анализу FSV для проверки устойчивости тройного

Aug 08, 2023

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 9621 (2023) Цитировать эту статью

195 Доступов

Подробности о метриках

Среди всех газовых катастроф основной причиной аварий стала концентрация газа, превышающая пороговое предельное значение (ПДК). Однако большинство систем по-прежнему сосредоточены на изучении методов и рамок предотвращения достижения или превышения ПДК концентрации газа с точки зрения воздействия на геологические условия и элементы забоя при добыче угля. В предыдущем исследовании была разработана теоретическая основа анализа корреляции путешествий и обнаружены сильные корреляции между газом и газом, газом и температурой, а также газом и ветром в системе мониторинга газа. Однако необходимо изучить эффективность этой системы, чтобы определить, может ли она быть принята в других случаях с угольными шахтами. Целью данного исследования является изучение предлагаемого подхода к проверочному анализу — подход к анализу первого раунда — второго раунда — раунда проверки (FSV) для проверки надежности теоретической основы трип-корреляционного анализа для разработки системы предупреждения о газе. Применяется смешанная качественная и количественная методология исследования, включая тематическое исследование и корреляционное исследование. Результаты подтверждают надежность теоретической основы тройного корреляционного анализа. Результаты подразумевают, что эта структура потенциально ценна для разработки других систем предупреждения. Предлагаемый подход FSV также можно использовать для более глубокого изучения закономерностей данных и предложить новые перспективы для разработки систем оповещения для различных отраслевых приложений.

В 2020 году на угольную промышленность Китая, крупнейшего в мире производителя угля, приходилось около 46% мировой добычи угля1,2. Аварии на газе представляют собой серьезную проблему, которую должны решать руководители угольной промышленности Китая3. Среди всех газовых катастроф основной причиной аварий стала концентрация газа, превышающая пороговое предельное значение (ПДК)4. Поэтому на угольных шахтах Китая были внедрены системы мониторинга газа для TLV в реальном времени. Однако большинство систем по-прежнему сосредоточены на изучении методов и рамок предотвращения достижения или превышения ПДК концентрации газа с точки зрения воздействия на геологические условия и элементы забоя при добыче угля. Когда выходные данные по газу достигают или превышают TLV, система мониторинга газа предупреждает группу реагирования на безопасность шахты5.

Современная литература показывает, что текущие исследования в основном сосредоточены на использовании подходов машинного обучения (ML) (включая глубокое обучение) для изучения предупреждений или моделей прогнозирования, позволяющих избежать превышения предельно допустимого уровня концентрации газа. Однако всесторонний обзор литературы, проведенный в предыдущей работе, по-видимому, имеет как минимум три существенных ограничения на использование методов ML для прогнозирования выбросов газов и концентраций газа в текущей модели систем мониторинга угля5,6. К ним относятся некачественные входные данные (наборы данных), приводящие к неадекватным результатам, неточная интерпретация результатов прогнозирования и высокая стоимость вычислительного оборудования для повышения эффективности и результативности моделей МО5. Ни в одной опубликованной статье не сообщается полностью о системах, использующих собранные данные об угольных шахтах; не было предпринято никаких попыток выявить корреляцию между концентрацией газа и другими данными и применить их для прогнозирования концентрации газа4. Поэтому в предыдущем исследовании была разработана теоретическая основа анализа корреляции срабатываний для разработки инновационной интегрированной системы предупреждения о наличии газа, которая выявила значительную взаимосвязь между газом и газом, газом и температурой, газом и ветром5. Однако существует необходимость изучить эффективность теоретической основы трип-корреляционного анализа, которая может быть принята в других случаях угольных шахт.

Целью данного исследования является изучение предлагаемого подхода к проверочному анализу — подход к анализу первого раунда — второго раунда — раунда проверки (FSV) для проверки надежности теоретической основы трип-корреляционного анализа для разработки системы предупреждения о газе. Применяется смешанная качественная и количественная методология исследования, включая тематическое исследование и корреляционное исследование. В следующих разделах основное внимание уделяется источникам данных, методам, результатам, обсуждению, выводам и доступности данных.