礦井下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、礦井采空區(qū)火災(zāi)及回采工作面瓦斯災(zāi)害事故是威脅煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵因素，本文為改進(jìn)完善采空區(qū)火災(zāi)及回采工作面瓦斯災(zāi)害準(zhǔn)確預(yù)測(cè)預(yù)警問(wèn)題，以瓦斯、溫度、CO及風(fēng)速等數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，系統(tǒng)地進(jìn)行了礦井特定環(huán)境下數(shù)據(jù)融合關(guān)鍵技術(shù)的研究。
　　礦井有線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在其自身不可避免的局限性，例如采空區(qū)內(nèi)布線困難、回采工作面線纜常收放移動(dòng)不便等，利用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）技術(shù)，設(shè)計(jì)并采用無(wú)線系統(tǒng)與有線系統(tǒng)相結(jié)合的監(jiān)控方式，便于對(duì)礦井進(jìn)行更加有效和靈活

2、的監(jiān)控。針對(duì)無(wú)線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)需要節(jié)約能耗以及災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警需要多種參數(shù)綜合判斷的特點(diǎn)，采用數(shù)據(jù)融合技術(shù)，延長(zhǎng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)使用壽命，降低誤報(bào)、漏報(bào)概率，得到更加準(zhǔn)確可靠的預(yù)測(cè)預(yù)警結(jié)果。
　　本文采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行礦井WSN數(shù)據(jù)融合，能根據(jù)歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以一定的融合方式對(duì)未來(lái)一段時(shí)間的安全狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)，并且針對(duì)采空區(qū)及回采工作面兩個(gè)區(qū)域監(jiān)測(cè)參數(shù)類(lèi)型及數(shù)據(jù)變化規(guī)律均有較大差異的問(wèn)題，分別設(shè)計(jì)不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行井下不同地理位置的兩種數(shù)據(jù)融合，

3、并將融合結(jié)果由無(wú)線分站發(fā)送給地面監(jiān)控中心，由監(jiān)控中心顯示最終預(yù)測(cè)結(jié)果。利用Matlab軟件進(jìn)行反復(fù)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，給出采空區(qū)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)第二隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)及回采工作面BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)不同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率影響方面的仿真結(jié)果及分析。
　　在我校原有“煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)”的基礎(chǔ)上加入無(wú)線收發(fā)模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸功能，并基于無(wú)線分站、無(wú)線瓦斯傳感器、無(wú)線溫度傳感器、無(wú)線CO傳感器及無(wú)線風(fēng)速傳感器搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行WSN數(shù)據(jù)融合技術(shù)的測(cè)試及