[发明专利]基于离散卡尔曼滤波的井下设备检测规则集约简方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤炭矿井下的设备检测方法，特别是一种基于离散卡尔曼滤波的井下设备检测规则集约简方法。 

背景技术

在如今，技术人员在矿井持手持设备对矿井下安装的设备进行检测时，需要提前将所有的规则集下载。当对设备进行检测时，通过对比规则集中的数据来检测设备的运行状态。但是现在规则集都是以数据库的形式存储，在手持端没有对其进行约减，全部下载下来的储存在设备中。这样将对手持端的检索数据集造成非常大的压力，手持端搜索规则集会非常的缓慢，减慢了安全检测的效率。 

发明内容

技术问题：本发明是要提供一种基于离散卡尔曼滤波的井下设备检测规则集约简方法，将安全规则集按照巷道选择进行约简，解决了将规则集不进行约简直接下载到手持端，造成减慢安全检测效率的问题。 

技术方案：本发明的目的是这样实现的：安全规则集的约简方法：在规则集约减方法中，先要为整个矿井确定坐标；然后给检测人员配备安全的GPS定位系统；之后基于检测人员的当前状态，离散卡尔曼滤波算法预测出检测人员将要选择的下一个巷道；巷道与设备是关联的，从而确定出将要检测的设备； 

以检测人员的当前状态为输入，以检测人员下一时刻的状态作为输出； 

巷道选择框表示巷道选择算法；规则库框表示在没有进行巷道选择算法存储的规则集；约减规则库框，表示按照巷道对规则库进行划分的规则库； 

具体步骤如下： 

首先，设计设备表、设备检查表、安全规则关联表和安全规则表； 

设备表和设备检查表，设备检查表和安全规则关联表都以设备表设备唯一标识ID为外键约束，安全规则关联表和安全规则表有以安全规则集的唯一标识ID为外键约束； 

其中： 

设备表包含：设备唯一编号、位置信息和设备名称； 

设备检查表包含：设备唯一编号、最后设备安全检测时间、设备故障信息和设备检查操作员姓名； 

安全规则关联表包含：设备唯一编号和安全规则集编号； 

安全规则表包含：安全规则集编号和安全规则； 

对于结构化巷道中，运动对象的运动特征属于受限空间中以规则运动为主的自由活动模式，基于已知位置、运动速度，运动目标的下一个位置选择有，巷道1、巷道2或者巷道3，可以根据离散卡尔曼滤波方法，预测出下一个巷道； 

巷道预测算法过程如下： 

Step1在整个矿井建立地理位置坐标； 

Step2检测人员配备安全GPS定位设备，从而确定出检测人员的当前状态，挡墙状态包括位置、速度； 

Step3将当前状态作为输入，离散卡尔曼滤波预测出检测人员的下一时刻的状态；从而预测出下一巷道选择；离散卡尔曼滤波状态方程如下： 

x_k+1＝A_kx_k+Γ_kω_k   (1) 

z_k＝C_kx_k+v_k   (2) 

式(1)为系统状态方程，式(2)为系统观测方程。ω_k为系统噪音矢量，A_k，Γ_k为系统矩阵，C_k为系统观测矩阵，V_k为系统观测噪音。 

x^k-=Ak*x^k-1---(3)]]>