水位适度的变动有利于提升生物多样性(地下水位新陈代谢的自适应控制) 地下水位代谢的自适应控制地下水位代谢的自适应控制:李辉:Xi建筑大学 科技:& nbsp；& nbsp在深部开采过程中，地下水是危害矿井安全的主要因素。本文应用灰色控制系统的理论和方法，建立矿井地下水新陈代谢预测模型，对矿井地下水位进行实时自适应控制。 试验结果表明，该方法是避免矿井突发性突水事故的有效方法。 & nbsp& nbsp关键词地下水位& nbsp适应性控制:新陈代谢& nbsp& nbsp地下水表面的新陈代谢适应控制& nbsp李惠& nbsp& nbsp杨振宏& nbsp西安建筑大学；科技& nbsp& nbsp& nbsp摘要& nbsp在矿床深部开采中，地下水是矿山安全的主要破坏因素。本文运用灰色控制系统理论的原理和方法，建立了地下水位新陈代谢预测控制模型。矿井潜水面是自适应控制的。试验结果表明，这是避免矿井透水事故的有效途径。& nbsp关键词& nbsp地下水面，灰色控制，新陈代谢。& nbsp1简介:& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp在自然状态下，矿体(层)及其围岩往往充注着一定质量和数量的地下水，影响矿床充水的因素很多。 在矿床开采过程中，地下水系统原有的平衡状态将被破坏，导致矿井井巷涌水。如果防治措施不力，将会造成矿井水害。 因此，地下水是矿井充水最频繁、最直接的充水水源，矿区地下水位的控制也随着生产的发展而周期性变化。 & nbsp& nbsp代谢预测控制是一种连续采样、建模、预测和改变系统行为控制量的控制。 其预测控制过程也是GM (1，1)建模过程，每个采样时刻都有一个新的模型。每个新模型都有一组新的参数(a(i)，b(i))，∨ I ∈ n。 控制过程中参数(a(i)，b(i))的不变性实际上是对系统行为的不断适应，是对可变参数的观察和对控制的响应。 & nbsp2代谢预测 控制模型的建立:& nbsp；& nbsp代谢预测控制是根据代谢原理建立以系统数据为采样信息的GM (1，1)模型，利用新建的模型预测系统行为的发展，即预测未来的行为数据，然后将行为的预测值与行为的给定值进行比较，确定系统的先进控制值。 代谢预测控制是一种噪声自适应控制和具有可变参数的恒定结构控制。 可变参数意味着(a(i)，b(i))，∨ i ∈ n是变化的；结构不变意味着GM (1，1)模型保持不变。 【下一篇】2.1代谢模型的建立:& nbsp设[1i，ni]为时间轴T上的第I个时区，h(0)(1i)为第I个时区控制对象的行为变量h(0)的第一个采样值，h(0)(ni)为第I个时区h(0)的第n个采样值；H(0)(ki)，ki∈T，k = 1，2，…，n是I时区H(0)的第k个采样值，那么I时区h(0)的n维代谢序列为:hi(0)=(h(0)(1i)，h(0)(2i)& nbsp；同样，T上i+1时区[1i+1，ni+1] h(0)的n维代谢序列为:[next]4例:& nbsp& nbsp我国某矿山，矿体产于背斜构造中，采用深孔钻孔和深孔钻孔进行矿山排水。钻孔区地下水位应控制在110米以下。矿区内观测井的地下水位应实时监测，每5分钟采样一次，并传送至控制中心。筛选后的数据输入数据库，建立相应的灰色预测模型。预测下一个时区，然后将行为预测值与给定值110进行比较，以确定系统的控制值Q。 观察H的变化和对控制Q的响应，建立变化后下一个时区的灰色预测模型。 4.1地下水位代谢建模步骤:& nbsp1个时区内的4维(n=4)代谢建模[11，41]；4.1.1地下水位H1 (0)取样顺序:& nbspH1(0)=(h(0)(11)，h(0)(21)，h(0)(31)，h(0)(41))=(108.9，109.3，109.5，109.1)4 . 1 . 2 h1 & nbsp；h1(1)=(h(1)(11)，h(1)(21)，h(1)(31)，h(1)(41))=(108.9，218.2，327.7，436.8)4 . 1 . 3 & nbsp；h1(0) GM前的Gm (1，1)建模:& nbsph(0)(k1)+α(1)z(1)(k1)= b(1)& nbsp；& nbspα(1)= 8.7×10-4 & nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspB(1)=109.544.1.4极性判断:& nbsp4.2地下水位灰色预测:& nbsp2000年4月27日选择的六个时区的代谢预测如表1所示。 2000年矿井控制地下水位四维代谢预测结果及精度检验见表2。 & nbsp1 & nbsp四维代谢预测在六个时区的结果:Ih(0)(k1)GM(1，1)Ih(0)(5i)h(0)(5i)(%)h(0)(11)h(0)(2i)h(0)(3i)h(0)(4 I)α(1)b(1)1108 . 2108 . 6108 . 30108 . 300035312 & nbsp2000年矿井控制水位预测及精度检验:月12345678910112实际抽水量(m3/h)500.5515 . 8495.2535 . 8506.5490 . 9489.1480 . 3:& nbsp；最高控制水位(m)为109.8108 . 9109 . 2109 . 9109 . 5108 . 3108 . 5108 . 7108 . 2108 . 11108 . 6预测水位(m)为108.6108 . 1108 & nbsp；10508.9658650006相对误差(%)为1.090 . 370 . 370 . 551 . 191 . 480 . 090 . 370 . 830 . 46:& nbsp；& nbsp5 & nbsp& nbsp& nbsp(1)根据研究区大量的长期地下水位观测数据和矿井排水数据，代谢预测控制模型能够保持信息“新鲜”，预测精度高。 实际上是对系统行为的不断适应，对可变参数的观察和对控制的响应。 通过对系统行为的不断预测，不断改变控制量，保证系统行为处于预定的控制状态。 因此，地下水位的预测是“采样瞬态建模”，必须时刻保持地下水位的“新鲜度”和真实性。 & nbsp(2)实际应用表明，与矿井实际观测值相比，代谢预测控制具有更高的预测精度，为系统的超前控制值提供了可靠的预测数据。 & nbsp(3)在水文地质条件复杂、受水害威胁的地区进行采掘作业时，必须进行一定的探水工作，确保不发生突发性突水事故。 & nbsp参考文献。1李辉等.尾矿库区地下水环境质量评价。 黄金，1998，19 (2): 47 ~ 49 2.李辉等.矿山地下水污染指标的主从层次分析与评价.中国钼业，2000，24 (2): 10 ~ 12 . 丽芙。灰色系统理论及其应用，北京:科学技术文献出版社，1992: 259 ~ 293 4邓巨龙。灰色控制概念，武汉:华中科技大学出版社，1997: 221-260 5陈宝志。矿山安全工程，沈阳:东北大学出版社，1993: 128 ~ 136 & nbsp 免责声明：本网部分内容来自互联网媒体、机构或其他网站的信息转载以及网友自行发布，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考，不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之，本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
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