浅埋火区无人机热红外监测温度补偿方法
翟小伟
郝乐
王凯
马腾
宋波波
李心田
侯钦元
西安科技大学安全科学与工程学院,陕西西安 710054;陕西省煤火灾害防控重点实验室,陕西西安 710054;陕西省高校青年创新团队矿山应急救援创新团队,陕西西安 710054
摘要：我国西北地区具有煤层厚度大、埋藏浅等特点,无人机热红外监测与温度补偿是浅埋煤火灾害信息监测的关键技术,对推进煤自燃灾害安全监测与影响范围预警评价有着重要意义.针对复杂环境下多参数对热红外温度监测结果的影响,提出了一种基于灰狼优化—双层广义回归网络与连续高度修正函数相结合的温度补偿模型.基于热红外装置中大气消光系数对接收辐射对比度的影响,选取热红外监测波段下影响温度结果的多种因素,并通过主成分分析法确定累计能够表征实际温度的指标因子,以多种环境下的无人机热红外监测实验中指标因子数据为GWO-双层GRNN网络输入,得到训练完成的离散温度补偿模型,并提出无人机高度的连续修正函数作为模型输入待补偿数据的前置流程,最后将完整温度补偿模型进行了试验与现场验证.结果表明,GWO-双层GRNN网络在数据测试中,离散补偿效果优于其他模型,达到了平均绝对误差≤0.008 1、均方根误差≤0.013 2、决定系数≥0.996 9,表明该模型具有良好的补偿效果;连续修正函数避免了无人机高度对热红外监测结果的影响,将无人机连续高度热红外温度回归问题划分为阶跃式回归计算,且最终模型具有良好的监测精度,提高了温度补偿模型的泛化能力.为应用无人机热红外监测结果划分浅埋煤火危险区域提供了配套计算方法,可进一步将该方法推广至对应的无人机应用与激光监测行业.
关键词：煤自燃无人机热红外GRNN温度补偿模型
分类号：TD751(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52274229)国家自然科学基金(51974236)陕西省杰出青年科学基金资助项目(2021JC-48)
论文发表日期：2024-08-28
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：12( 3498-3509 )
英文信息