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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
基于CS-LSTM的工作面瓦斯浓度智能预测研究
  • 作者

    梁运培栗小雨李全贵毛树人郑梦浩李建波

  • 单位

    煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆大学资源与安全学院

  • 摘要

    为充分挖掘瓦斯浓度监测数据的变化规律,实现工作面瓦斯浓度的准确预测,提出了一种基于CS-LSTM 的工作面瓦斯浓度智能预测模型。采用样条插值法对瓦斯浓度监测数据的缺失值进行插补,再进行无量纲化处理,得到训练样本;利用布谷鸟搜索(CS)算法对长短期记忆网络(LSTM)的隐藏层层数及其神经元个数、全连接层层数及其神经元个数等4 个超参数进行寻优,建立最优瓦斯浓度预测模型,并预测工作面未来12 h 的瓦斯浓度。研究结果表明:与LSTM 及基于遗传算法(GA) 的LSTM模型预测结果相比,在相同迭代次数下,CS 算法具有更好的全局寻优能力,有效避免了GA 算法易陷入局部最优的不足;基于CS-LSTM 预测模型的均方根误差( RMSE) 为0. 023,该模型与其他2 种模型相比精度较高,预测效果较好。

  • 关键词

    瓦斯浓度时序预测CSLSTM模型优化智能化非线性

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目( 51674050,52074049)
  • 引用格式
    梁运培,栗小雨,李全贵,等.基于CS-LSTM的工作面瓦斯浓度智能预测研究[J].矿业安全与环保,2022,49(4):80-86.
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