礦井下無線傳感器網(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)火災及回采工作面瓦斯災害事故是威脅煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵因素，本文為改進完善采空區(qū)火災及回采工作面瓦斯災害準確預測預警問題，以瓦斯、溫度、CO及風速等數(shù)據(jù)為研究對象，系統(tǒng)地進行了礦井特定環(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不便等，利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）技術(shù)，設(shè)計并采用無線系統(tǒng)與有線系統(tǒng)相結(jié)合的監(jiān)控方式，便于對礦井進行更加有效和靈活

2、的監(jiān)控。針對無線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)需要節(jié)約能耗以及災害預測預警需要多種參數(shù)綜合判斷的特點，采用數(shù)據(jù)融合技術(shù)，延長監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)使用壽命，降低誤報、漏報概率，得到更加準確可靠的預測預警結(jié)果。
　　本文采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行礦井WSN數(shù)據(jù)融合，能根據(jù)歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)以一定的融合方式對未來一段時間的安全狀況進行預測，并且針對采空區(qū)及回采工作面兩個區(qū)域監(jiān)測參數(shù)類型及數(shù)據(jù)變化規(guī)律均有較大差異的問題，分別設(shè)計不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進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)控中心顯示最終預測結(jié)果。利用Matlab軟件進行反復對比實驗，給出采空區(qū)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)第二隱層節(jié)點數(shù)及回采工作面BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱含層節(jié)點數(shù)不同時對網(wǎng)絡(luò)運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)上加入無線收發(fā)模塊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)無線傳輸功能，并基于無線分站、無線瓦斯傳感器、無線溫度傳感器、無線CO傳感器及無線風速傳感器搭建實驗平臺進行WSN數(shù)據(jù)融合技術(shù)的測試及