Vol. 45 No. 2 Apr.2018
矿业安全与环保
MINING SAFETY & ENVIRONMENTAL PROTECTION
第45卷第2期 2018年4月
陈鸿，丁策，李祥和.ELM模型在煤矿瓦斯事故预警案例推理中的应用探讨[J].矿业安全与环保,2018,45(2)：102-105.
文章编号：10084495(2018)020102-04 问题探讨与综述
ELM模型在煤矿瓦斯事故预警案例推理中的应用探讨
陈鸿'，丁锦萧"，李祥和
(1.重庆电子工程职业学院，重庆401331；2.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400039）
摘要：分析了煤矿瓦斯事故危险源和案例推理的本质，介绍了基于超限学习机ELM模型的预警方法和步骤。以煤矿瓦斯事故为例，讨论了特征变量与特征参数的选择间题，分析了基于ELM模型在事故预警案例推理中的应用合理性。以支持向量机SVM与BP神经网络模型为参照，仿真实验结果对比表明，基于ELM模型的预警准确率高于BP神经网络模型和SVM模型，验证了ELM模型在早期事故预警中的准确性，认为ELM模型应用于煤矿安全生产早期事故预警是可行的。
关键词：煤矿；瓦斯事故；预警；ELM模型；案例推理；仿真实验
中图分类号：X928.03；TP39
文献标志码：B
Application of ELM Model in Case Reasoning of Coal Mine Gas Accident Forewarning
CHEN Hong ,DING Jinxiao',LI Xianghe
(I. Chongging College of Electronic Engineering , Chongqing 401331 , Chind ; 2. CCTEG Chongqing Research Institule, Ghongqing 400039, China)
Abstract: The paper analyzed the nature of hazard and case reasoning of coal mine gas accident, introduced the early warming methods and steps of the ELM model which was an extreme leaning machine. Taking the coal mine gas accident as an example, the selection of characteristic variables and characteristic parameters was discussed, and the rationality of the application of ELM model in the case reasoning of accident forewarning was analyzed. Simulation results which use SVM and BP neural network model as reference showed that the accuracy of forewarning based on ELM model is higher than that of BP neural network model and SVM model, the accuracy of ELM model in forewaming is verified. It is feasible to apply ELM model to forewarning of coal mine safety in production.
Keywords : coal mine gas accident ;forewaming; ELM model; case reasoning : simulation experiment
对比分析我国煤矿各类事故的百万吨死亡率，瓦斯事故死亡人数位居煤矿事故之首[1-2]。近年来，然煤矿安全生产技术研究取得了长足的进步[3-4]，但如何做好煤矿瓦斯事故预警仍然是当前研究的重要课题。ELM模型算法学习速度非常快，既不会陷入局部极小值，又有较好的泛化能力，能极
收稿日期：20170821；20180306修订
基金项目：重庆市教育委员会科学技术研究项目(KJ112202)
作者简介：陈淳（1962一），女，重庆人，硕士，教授，主要研究方向为系统故障诊断、人工智能与自动化控制。E-mail;942601301@ qq. com.
·102· 万方数据
大地提高事故案例推理的训练速度，模型结构又具有独立性，与训练样本的数据特性无关，正是上述优点使其在多个领域获得了成功的应用而成为应用研究的热点。鉴于煤矿领域事故案例推理研究的复杂性5，笔者从事故案例推理方法论角度，侧重共性与相似性，探讨ELM模型算法"在煤矿瓦斯事故预警案例推理中应用的合理性与可行性。
1瓦斯事故危险源分析与案例推理本质 1.1瓦斯事故危险源分析
预警技术是安全生产管理中新的技术领域[7]，瓦斯事故预警涉及众多研究成果的综合应用["]。要