物聯(lián)網安全監(jiān)測系統(tǒng)的設計優(yōu)化與關鍵技術的研究與應用.pdf

1、煤礦安全生產問題一直是國家和政府重點關注的問題。對煤礦井下作業(yè)環(huán)境進行實時監(jiān)測，是預防煤礦事故發(fā)生、提高煤礦安全管理的重要手段之一。隨著物聯(lián)網技術的發(fā)展，其在工業(yè)領域的應用越來越廣泛。研究表明，煤礦井下特殊地質條件和惡劣環(huán)境十分適合將無線傳感器技術與煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)結合起來，成為提高煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控是實時性、有效性的重要手段。
　　本文針對煤礦生產作業(yè)環(huán)境中的災害危險因素，分析了目前基于無線傳感器的實時監(jiān)控系統(tǒng)，提出了基于無線

2、傳感器網絡的煤礦井下環(huán)境監(jiān)測的設計方案，并根據(jù)系統(tǒng)的可靠性保障機制，提出了一種適合煤礦安全監(jiān)測的三維均勻物聯(lián)網節(jié)點部署方法。在保障監(jiān)測數(shù)據(jù)準確的基礎上，本文進一步研究了提高物聯(lián)網拓撲可靠性的相關機制，有節(jié)點之間的距離冗余、簇頭節(jié)點的非等量備份冗余、基站向管理中心傳輸數(shù)據(jù)的基站并聯(lián)冗余和傳輸方式三冗余，并對相關的參數(shù)進行了量化分析。根據(jù)多源信息處理技術，利用動態(tài)限幅濾波對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行預處理，然后用最優(yōu)加權算法對數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)級融合，最后利用

3、灰色關聯(lián)分析和粗糙集理論屬性約簡的特點，形成了基于模糊粗糙-灰色關聯(lián)的決策級融合算法，實現(xiàn)對煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行有效處理。
　　從理論分析和仿真的結果看，本文中所提出的節(jié)點部署方式和可靠性保障機制具有監(jiān)測區(qū)域覆蓋程度高、能耗均衡和靈活、可擴展等特點，對提高煤礦安全監(jiān)測的拓撲可靠性具有顯著效果。通過粗糙集理論、模糊集理論、灰色關聯(lián)分析的聯(lián)合，為煤礦環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)處理提供了一個新的途徑，同時又可以廣泛的應用于其他復雜環(huán)境的評估