Moduł czyszczenia i agregacji danych jako składnik systemu predykcji stężenia gazów w kopalniach węgla kamiennego

Przedstawiono opracowywany w Centrum EMAG hybrydowy system predykcji stężenia gazów w kopalniach węgla kamiennego, który może być wykorzystany w systemie monitorowania parametrów środowiska w wyrobiskach kopalnianych. Funkcją systemu jest wypracowywanie krótkoterminowych prognoz zmian stężenia metanu na podstawie analizowanych on-line danych metanometrycznych i w razie potrzeby generowanie ostrzeżeń w celu uniknięcia przymusowych, spowodowanych automatycznym wyłączeniem energii, postojów zabezpieczanych przez system metanometryczny obiektów (ścian, przodków). Projektowany system wykorzystuje liniowe i nieliniowe metody prognozy, a w szczególności algorytm M5 zaproponowany przez R. Quinlan.a oraz algorytm predykcji liniowej. Niezbędne do zastosowania tych metod modele matematyczne są opracowywane na podstawie danych historycznych archiwizowanych w bazie danych systemu SMP-NT/A. Omówiono problemy związane z przygotowaniem danych dla procedur tworzących modele predykcyjne oraz przetestowane sposoby ich rozwiązania (eliminacja danych niewiarygodnych, wygładzanie, agregacja). Podano przykłady wyznaczania prognoz z wykorzystaniem metody ex-post.

A hybrid system for prediction of concentration of gases in hard coal mines has been presented at the stage of development at the EMAG Centre. The system may be used in a monitoring system of environmental parameters in mine workings. A function of the system is to work out short-term forecasts of changes in methane concentration on the basis of the methane-metrical data being analysed on-line. If necessary the warnings are generated to avoid forced standstills caused by automatic safety shut-down of the objects protected by the methane monitoring system (longwall faces). In the system to be designed there have been applied the linear and non-linear methods of forecasting and in particular the M5 algorithm proposed by R. Quinlan, and the linear forecast algorithm. The mathematical models which are necessary to apply such methods are developed on the basis of historical data archived in the data base of the SMP-NT/A system. There have been discussed the issues related to preparation of the data for procedures creating prediction models. The methods of solution of those problems have been tested (elimination of incredible data, smoothing the data, aggregation). There have been given examples of forecast determination by using the ex-post method.