煤礦井下無(wú)線安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)研究.pdf

1、煤礦環(huán)境復(fù)雜多變，造成了煤礦開(kāi)采過(guò)程中的不安全性，經(jīng)常導(dǎo)致惡性事故的發(fā)生。目前，我國(guó)的煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)十分嚴(yán)峻，特別是近年來(lái)重大礦難時(shí)有發(fā)生，造成了巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失?，F(xiàn)有的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)因?yàn)榇嬖诟鞣N不足，已經(jīng)無(wú)法滿足日益嚴(yán)格的安全生產(chǎn)需求，迫切需要對(duì)其進(jìn)行改善。裝備安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)是提高煤礦安全生產(chǎn)的主要途徑。通過(guò)煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，形成煤礦井上、井下可靠的安全預(yù)警機(jī)制和管理決策信息通道，為災(zāi)難預(yù)警、指揮生產(chǎn)、管理決策乃至事故營(yíng)

2、救提供環(huán)境安全參數(shù)動(dòng)態(tài)信息。其中通過(guò)數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的研究，降低安全監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)能量消耗，延長(zhǎng)安全監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)壽命，提高安全監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際可應(yīng)用性是本文研究的重點(diǎn)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念及體系、特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)。對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)作了區(qū)別比較，分析了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到煤礦安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的可行性以及應(yīng)用中值得深入研究的核心技術(shù)。⑵對(duì)經(jīng)典數(shù)據(jù)壓縮算法和目前無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)壓縮算法的研究成果進(jìn)

3、行了分析，總結(jié)出各自優(yōu)缺點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方，為設(shè)計(jì)適用于煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)壓縮算法提供理論基礎(chǔ)。⑶在基本壓縮算法的基礎(chǔ)上，本文提出了一種基于Kalman濾波的誤差帶自適應(yīng)壓縮算法(KL-AEO)。首先，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)模型的分析，建立系統(tǒng)狀態(tài)方程和觀測(cè)方程。其次，利用現(xiàn)有安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)理論計(jì)算得出理論方程的初始狀態(tài)值，分析得到誤差帶自適應(yīng)調(diào)節(jié)公式。最后，在誤差帶自適應(yīng)的基礎(chǔ)上，借鑒基本壓縮思想，得到了最終改進(jìn)壓縮算法的實(shí)現(xiàn)步驟。⑷從經(jīng)