基于小波阈值函数降噪的实时煤矿氧气检测数据误差处理
张华乾1
于庆2
1.煤炭科学研究总院,北京 1000132.煤炭科学研究总院,北京 100013;中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆 400037;煤矿灾害防控全国重点实验室,重庆 400037
摘要：基于可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)技术的氧气检测系统能够精准检测煤矿井下环境的氧气体积分数,然而应用该系统检测氧气体积分数时往往会受到散粒噪声、热噪声、高斯白噪声等噪声信号的影响,导致氧气体积分数检测误差较大.为了降低噪声对氧气体积分数检测数据的影响,首先,应用多项式平滑算法对氧气体积分数检测曲线进行高低频分析.其次,提出了基于小波阈值函数降噪的煤矿氧气检测数据误差处理方法,对比了 Daubechies小波和Symlets小波的降噪效果,根据信噪比和均方根误差选出最佳降噪小波基函数.最后,通过计算氧气体积分数检测曲线的标准差和最大波幅对比降噪前后氧气体积分数检测的稳定性.试验结果表明:sym6小波基函数与二次谐波信号相关程度最大,应用该小波对二次谐波信号进行降噪,信噪比提升了 16.785 dB,降噪前后20％氧气体积分数检测曲线最大幅值降低了 0.04％,标准差降低了 0.029 5,显著提升了氧气体积分数检测稳定性.
关键词：可调谐半导体激光吸收光谱小波阈值函数降噪高低频分析氧气检测精度
分类号：TN911.7(通信)
资助基金：应急管理平台研发与示范项目(2022B03031)中国煤炭科工集团科技创新创业资金专项重点项目(2023-TD-ZD005-002)中煤科工集团重点项目(2023ZDYF03)
论文发表日期：2023-12-12
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 28-32,37 )
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