基于深度学习的矿井漏电故障分类算法研究
CSTR:
作者:
作者单位:

辽宁何氏医学院a.人工智能与大数据学院 ;b.眼科智能器械应用实验室,辽宁沈阳 110170

作者简介:

李一凡(1996—),男,助教,从事深度学习、行为感知、智能医学等方面的研究。

通讯作者:

中图分类号:

TD611

基金项目:

辽宁省教育厅基本科研项目(JYTMS20231472)


Research on mine leakage fault classification algorithm based on deep learning
Author:
Affiliation:

He University: a.College of Artificial Intelligence and Big Data Shenyang ; b.Laboratory for Application of Ophthalmic Smart Instruments, Shenyang 110170 , Liaoning, China

Fund Project:

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    摘要:

    漏电保护是确保矿井安全的关键措施之一。为实时监测矿井线路中的漏电故障,文章构建了一个用于模拟矿井生产环境的MATLAB模型,并采用瞬时对称分量法进行暂态故障分析。通过对仿真故障波形与正常波形的对比,采取集合变换进行面向暂态波形图的数据集扩展。最终,基于经典深度学习模型,包括VGGNet、ResNet等,构建了不同结构的深度学习模型,用于进行暂态波形图的分类识别。研究结果表明:1)本文提出的深度学习方法可以有效地进行漏电故障的分类识别;2)通过模型对未见数据的测试,计算了准确度 TAcc 、精确度 TPre、召回率 TRecTF-1评分,分别达到0.9830、0.9867、0.9833、0.9833,较高的评价指标证明了模型的分类能力。

    Abstract:

    Leakage protection is one of the critical measures to ensure mine safety. This study aims to achieve real-time monitoring of leakage faults in mine power circuits. To this end, a MATLAB simulation model replicating the mine production environment is developed, incorporating the instantaneous symmetrical component method for transient fault analysis. By comparing the simulated fault waveforms with normal waveforms, set transformation is applied to expand the dataset focused on transient waveform images. Subsequently, based on classic deep learning models such as VGGNet and ResNet, various structured deep learning models are constructed for the classification and recognition of transient waveform images. Experimental results demonstrate that: 1) The proposed deep learning framework effectively distinguishes leakage fault patterns with high reliability; 2) Evaluation metrics on unseen test data-accuracy (TAcc?) , precision (TPre?) , recall (TRec?) , and TF?1? score, reached 0.983 0, 0.986 7, 0.983 3, and 0.983 3 respectively, validating the model's robust classification capability.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

李一凡,杨静,李乐.基于深度学习的矿井漏电故障分类算法研究[J].工程建设,2025,57(6):39-46

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  • 收稿日期:2025-02-17
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  • 在线发布日期: 2025-11-16
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