本文主要研究内容
作者张可（2019）在《基于WSN的矿井安全监测系统三个关键技术研究》一文中研究指出：近几年以来,随着我国对矿产资源的进一步开采,地表以及浅层矿产资源几乎被开采殆尽,矿产资源的开采由浅层和地表开采转向深部开采。目前,国内许多大型矿山的开采的深度已达到800米,30余座金属矿山进入地下1000米以下的深度。随着开采深度不断提高,井下开采的物理环境如温度、湿度、空气环境等将变的更加恶劣,并且伴随这各种安全风险,如冒顶、岩爆,突水等,对井下安全生产造成了严重的威胁。现阶段常用的安全监测系统大多为有线系统,其环境适应能力,鲁棒性都无法满足目前矿井开采安全监测的要求。因此,本文以矿井为研究对象,采用理论研究与数值模拟仿真相结合,将无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)监测技术应用于矿井安全监测。文中主要对矿井无线传感器网络监测系统的节点定位、网络路由以及数据融合三个关键技术进行研究,完成以下工作:(1)基于群居蜘蛛优化的矿井定位算法。该算法利用鲁棒性更高的接收强度差取代接收信号强度作为定位的信息来源,通过动态获取环境参数,结合收敛速度快的群居蜘蛛优化算法更快更优的寻找最佳估计节点,并将定位后的节点作为锚节点,进一步降低定位误差。仿真实验表明,提出算法在定位精度与收敛速度上相比同类型算法有一定的提高。(2)基于区域正向分簇与移动节点巷道WSN路由算法。首先分析了分簇式算法在矿井巷道的空间环境中数据折返现象,针对该现象提出区域正向分簇机制,有效避免了数据折返现象,使得节点将数据以最短路径传输到Sink节点,减少了不必要的能耗。最后利用移动节点中转数据,进一步减少系统能耗。通过建立数学模型和仿真实验证明了该算法能有效减少数据折返的能耗,延长网络寿命。(3)基于无偏灰色马尔科夫预测WSN数据融合算法。为了降低监测数据的冗余性,将无偏灰色预测和马尔可夫链相结合提出无偏马尔可夫预测模型对监测数据进行预测,并设置阈值来控制上传,减少数据在时间维度的冗余,从而减少传输冗余数据的能耗,延长网络寿命。根据仿真实验结果表明该算法在减少冗余数据上传率上优于同类算法,网络寿命得到有效的延长。综合以上三个关键技术,构建能耗低、定位误差小、数据可靠并适应矿井安全监测需求的无线传感器网络监测系统。
Abstract
jin ji nian yi lai ,sui zhao wo guo dui kuang chan zi yuan de jin yi bu kai cai ,de biao yi ji jian ceng kuang chan zi yuan ji hu bei kai cai dai jin ,kuang chan zi yuan de kai cai you jian ceng he de biao kai cai zhuai xiang shen bu kai cai 。mu qian ,guo nei hu duo da xing kuang shan de kai cai de shen du yi da dao 800mi ,30yu zuo jin shu kuang shan jin ru de xia 1000mi yi xia de shen du 。sui zhao kai cai shen du bu duan di gao ,jing xia kai cai de wu li huan jing ru wen du 、shi du 、kong qi huan jing deng jiang bian de geng jia e lie ,bing ju ban sui zhe ge chong an quan feng xian ,ru mao ding 、yan bao ,tu shui deng ,dui jing xia an quan sheng chan zao cheng le yan chong de wei xie 。xian jie duan chang yong de an quan jian ce ji tong da duo wei you xian ji tong ,ji huan jing kuo ying neng li ,lu bang xing dou mo fa man zu mu qian kuang jing kai cai an quan jian ce de yao qiu 。yin ci ,ben wen yi kuang jing wei yan jiu dui xiang ,cai yong li lun yan jiu yu shu zhi mo ni fang zhen xiang jie ge ,jiang mo xian chuan gan qi wang lao (Wireless Sensor Network,WSN)jian ce ji shu ying yong yu kuang jing an quan jian ce 。wen zhong zhu yao dui kuang jing mo xian chuan gan qi wang lao jian ce ji tong de jie dian ding wei 、wang lao lu you yi ji shu ju rong ge san ge guan jian ji shu jin hang yan jiu ,wan cheng yi xia gong zuo :(1)ji yu qun ju zhi zhu you hua de kuang jing ding wei suan fa 。gai suan fa li yong lu bang xing geng gao de jie shou jiang du cha qu dai jie shou xin hao jiang du zuo wei ding wei de xin xi lai yuan ,tong guo dong tai huo qu huan jing can shu ,jie ge shou lian su du kuai de qun ju zhi zhu you hua suan fa geng kuai geng you de xun zhao zui jia gu ji jie dian ,bing jiang ding wei hou de jie dian zuo wei mao jie dian ,jin yi bu jiang di ding wei wu cha 。fang zhen shi yan biao ming ,di chu suan fa zai ding wei jing du yu shou lian su du shang xiang bi tong lei xing suan fa you yi ding de di gao 。(2)ji yu ou yu zheng xiang fen cu yu yi dong jie dian hang dao WSNlu you suan fa 。shou xian fen xi le fen cu shi suan fa zai kuang jing hang dao de kong jian huan jing zhong shu ju she fan xian xiang ,zhen dui gai xian xiang di chu ou yu zheng xiang fen cu ji zhi ,you xiao bi mian le shu ju she fan xian xiang ,shi de jie dian jiang shu ju yi zui duan lu jing chuan shu dao Sinkjie dian ,jian shao le bu bi yao de neng hao 。zui hou li yong yi dong jie dian zhong zhuai shu ju ,jin yi bu jian shao ji tong neng hao 。tong guo jian li shu xue mo xing he fang zhen shi yan zheng ming le gai suan fa neng you xiao jian shao shu ju she fan de neng hao ,yan chang wang lao shou ming 。(3)ji yu mo pian hui se ma er ke fu yu ce WSNshu ju rong ge suan fa 。wei le jiang di jian ce shu ju de rong yu xing ,jiang mo pian hui se yu ce he ma er ke fu lian xiang jie ge di chu mo pian ma er ke fu yu ce mo xing dui jian ce shu ju jin hang yu ce ,bing she zhi yu zhi lai kong zhi shang chuan ,jian shao shu ju zai shi jian wei du de rong yu ,cong er jian shao chuan shu rong yu shu ju de neng hao ,yan chang wang lao shou ming 。gen ju fang zhen shi yan jie guo biao ming gai suan fa zai jian shao rong yu shu ju shang chuan lv shang you yu tong lei suan fa ,wang lao shou ming de dao you xiao de yan chang 。zeng ge yi shang san ge guan jian ji shu ,gou jian neng hao di 、ding wei wu cha xiao 、shu ju ke kao bing kuo ying kuang jing an quan jian ce xu qiu de mo xian chuan gan qi wang lao jian ce ji tong 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自南华大学的张可，发表于刊物南华大学2019-10-28论文，是一篇关于无线传感器网络论文,矿井安全监测论文,定位算法论文,路由协议论文,数据融合论文,南华大学2019-10-28论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自南华大学2019-10-28论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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