煤矿突水水源的激光光谱检测技术研究 作者:周孟然,闫鹏程 著出版时间: 2017年版内容简介 《煤矿突水水源的激光光谱检测技术研究》是基于激光光谱技术的煤矿水害检测的应用研究。鉴于传统水源识别方法存在的种种不足之处,《煤矿突水水源的激光光谱检测技术研究》提出了一种新型快捷的煤矿水源识别方法,采用激光诱导荧光技术(LIF),以煤矿不同含水层水源作为研究对象,通过获取煤矿不同含水层水源的荧光光谱信息,建立突水水源的光谱数据库,并以此为依据,构建突水水源的快速识别模型。整套系统在数据库完备的情况下,仅需数秒即可完成水源的快速识别。这为进一步开发基于激光诱导荧光技术的煤矿突水水源快速识别模型奠定了理论和技术基础,从而为实现煤矿的安全生产以及为突水灾后救援提供快速判别依据。目录前言1 绪论1.1 煤矿安全生产的重要性1.2 研究现状与存在的问题1.2.1 研究现状1.2.2 当前研究存在问题1.3 研究目标和内容1.4 研究意义2 煤矿水源概述2.1 煤矿突水源简介2.1.1 煤矿水灾危害2.1.2 常见煤矿水源类型2.1.3 煤矿水源识别指标2.2 本章小结3 荧光光谱分析理论3.1 LIF技术的基本原理3.1.1 原子荧光光谱3.1.2 荧光的速率方程3.1.3 分子荧光光谱3.2 时间分辨荧光技术3.2.1 荧光寿命的测量3.2.2 荧光寿命测量光子统计法理论3.2.3 测量方法与装置3.2.4 时间分辨荧光谱测量3.2.5 应用举例(NO2分子可见光谱区的荧光激发谱研究)3.3 激光诱导荧光光谱技术3.3.1 原理及特点3.3.2 测量装置3.4 LIF技术与煤矿水源识别3.5 本章小结4 光谱数据分析4.1 光谱预处理方法4.1.1 谱图平滑法4.1.2 中值滤波法4.1.3 高斯滤波法4.1.4 标准矢量归一化法4.1.5 相关优化翘曲法4.1.6 微分谱4.1.7 谱段积分4.1.8 数学变换——傅里叶变换4.1.9 光谱预处理效果的评价指标4.2 光谱模式识别建模方法4.2.1 SIMCA4.2.2 PLS—DA4.2.3 KNN4.2.4 SVM4.2.5 神经网络4.2.6 遗传算法4.3 本章小结5 LIF系统的构建5.1 系统总体概述5.2 硬件电路设计5.2.1 电源设计5.2.2 通信链路设计5.3 光路系统设计5.3.1 激光器5.3.2 光纤及荧光探头5.3.3 光谱仪5.4 上位机设计5.4.1 C#语言介绍5.4.2 C#调用Matlab介绍5.4.3 上位机系统开发5.4.4 上位机系统使用5.5 本章小结6 水源快速识别建模6.1 淮南矿区概况6.1.1 区域地层及构造6.1.2 主要含水层及其含水性6.2 实验材料与方法6.2.1 实验材料6.2.2 光谱采集6.3 快速识别系统光谱数据处理6.3.1 波长范围选择6.3.2 光谱预处理6.4 快速识别系统分类建模6.4.1 SIMCA建模6.4.2 PLS—DA建模6.4.3 KNN建模6.5 本章小结7 水源快速识别模型验证7.1 大同矿区概况7.1.1 区域地层及构造7.1.2 主要含水层及其含水性7.2 实验材料与方法7.2.1 实验材料7.2.2 光谱采集7.3 快速识别系统光谱数据处理7.4 快速识别系统分类建模7.4.1 SIMCA建模7.4.2 PLS—DA建模7.5 本章小结8 煤矿突水预警建模8.1 建模思想8.2 实验材料与方法8.2.1 实验材料8.2.2 光谱采集8.3 光谱数据处理8.4 分类建模8.4.1 SIMCA建模8.4.2 PLS—DA建模8.5 本章小结9 总结及展望9.1 总结9.2 展望参考文献 上一篇: 基于采动诱发断层活化规律的断层防水煤柱留设研究及应用 下一篇: 淮南煤矿科学技术研究成果史料汇编 第4卷 淮南矿区煤层开采技术研究成果