周孟然、闫鵬程編著的《煤礦突水水源的激光光
譜檢測技術研究》是基於激光光譜技術的煤礦水害檢
測的應用研究。鋻於傳統水源識別方法存在的種種不
足之處，本書提出了一種新型快捷的煤礦水源識別方
法，采用激光誘導熒光技術（LIF），以煤礦不同含
水層水源作為研究對像，通過獲取煤礦不同含水層水
源的熒光光譜信息，建立突水水源的光譜數據庫，並
以此為依據，構建突水水源的快速識別模型。整套繫
統在數據庫完備的情況下，僅需數秒即可完成水源的
快速識別。這為進一步開發基於激光誘導熒光技術的
煤礦突水水源快速識別模型奠定了理論和技術基礎，
從而為實現煤礦的安全生產以及為突水災後救援提供
快速判別依據。

前言
1 緒論
1.1 煤礦安全生產的重要性
1.2 研究現狀與存在的問題
1.2.1 研究現狀
1.2.2 當前研究存在問題
1.3 研究目標和內容
1.4 研究意義
2 煤礦水源概述
2.1 煤礦突水源簡介
2.1.1 煤礦水災危害
2.1.2 常見煤礦水源類型
2.1.3 煤礦水源識別指標
2.2 本章小結
3 熒光光譜分析理論
3.1 LIF技術的基本原理
3.1.1 原子熒光光譜
3.1.2 熒光的速率方程
3.1.3 分子熒光光譜
3.2 時間分辨熒光技術
3.2.1 熒光壽命的測量
3.2.2 熒光壽命測量光子統計法理論
3.2.3 測量方法與裝置
3.2.4 時間分辨熒光譜測量
3.2.5 應用舉例(NO2分子可見光譜區的熒光激發譜研究)
3.3 激光誘導熒光光譜技術
3.3.1 原理及特點
3.3.2 測量裝置
3.4 LIF技術與煤礦水源識別
3.5 本章小結
4 光譜數據分析
4.1 光譜預處理方法
4.1.1 譜圖平滑法
4.1.2 中值濾波法
4.1.3 高斯濾波法
4.1.4 標準矢量歸一化法
4.1.5 相關優化翹曲法
4.1.6 微分譜
4.1.7 譜段積分
4.1.8 數學變換——傅裡葉變換
4.1.9 光譜預處理效果的評價指標
4.2 光譜模式識別建模方法
4.2.1 SIMCA
4.2.2 PLS—DA
4.2.3 KNN
4.2.4 SVM
4.2.5 神經網絡
4.2.6 遺傳算法
4.3 本章小結
5 LIF繫統的構建
5.1 繫統總體概述
5.2 硬件電路設計
5.2.1 電源設計
5.2.2 通信鏈路設計
5.3 光路繫統設計
5.3.1 激光器
5.3.2 光纖及熒光探頭
5.3.3 光譜儀
5.4 上位機設計
5.4.1 C#語言介紹
5.4.2 C#調用Matlab介紹
5.4.3 上位機繫統開發
5.4.4 上位機繫統使用
5.5 本章小結
6 水源快速識別建模
6.1 淮南礦區概況
6.1.1 區域地層及構造
6.1.2 主要含水層及其含水性
6.2 實驗材料與方法
6.2.1 實驗材料
6.2.2 光譜采集
6.3 快速識別繫統光譜數據處理
6.3.1 波長範圍選擇
6.3.2 光譜預處理
6.4 快速識別繫統分類建模
6.4.1 SIMCA建模
6.4.2 PLS—DA建模
6.4.3 KNN建模
6.5 本章小結
7 水源快速識別模型驗證
7.1 大同礦區概況
7.1.1 區域地層及構造
7.1.2 主要含水層及其含水性
7.2 實驗材料與方法
7.2.1 實驗材料
7.2.2 光譜采集
7.3 快速識別繫統光譜數據處理
7.4 快速識別繫統分類建模
7.4.1 SIMCA建模
7.4.2 PLS—DA建模
7.5 本章小結
8 煤礦突水預警建模
8.1 建模思想
8.2 實驗材料與方法
8.2.1 實驗材料
8.2.2 光譜采集
8.3 光譜數據處理
8.4 分類建模
8.4.1 SIMCA建模
8.4.2 PLS—DA建模
8.5 本章小結
9 總結及展望
9.1 總結
9.2 展望
參考文獻