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基于无线传感器网络的三维可视化矿井瓦斯监测系统研究
随着煤矿瓦斯事故的频繁发生，煤矿安全问题引发了广泛的关注。因此，在矿井监测技术中，瓦斯监测是必不可少的一项内容。基于传统的有线传感器网络监测瓦斯存在数据传输不稳定、造成信号干扰等问题。综合考虑这些问题，本文提出了一种基于无线传感器网络的三维可视化矿井瓦斯监测系统，旨在提高瓦斯监测的灵敏度和准确度，及时发现和预防瓦斯爆炸事故。
本文的研究重点在于传感器节点的设计，监测算法和数据传输。将传感器节点设计为电池供电的无线传感器网络节点，使其能够实现异构节点的混合使用，同时可以延长传感器的使用寿命。传感器节点采用微电机系统和微型计算机技术，可以采集瓦斯浓度和温度等数据，并将数据传输到基站节点。
在监测算法方面，本文采用支持向量回归机算法（SVR）和决策树算法（CART）。通过对大量实测数据的学习，得到更准确的预测结果，提高了瓦斯浓度监测的准确性。
在数据传输方面，为了减少数据传输的延迟和避免数据丢失，本文采用双向中继传输机制，在数据传输过程中加入了冗余数据以保证数据传输的稳定性。同时，为了实现数据的可视化处理，本文提出了基于三维虚拟化技术的可视化方法，可以直观地显示矿井内瓦斯浓度分布的情况。
实验结果表明，本文提出的基于无线传感器网络的三维可视化矿井瓦斯监测系统在瓦斯监测的准确性、实时性和稳定性方面都有了明显的提高，并且可以实时地给出瓦斯爆炸的预警信息。因此，该系统可以有效地提高矿井安全管理的水平，减少瓦斯事故的发生概率。
总之，本文提出的基于无线传感器网络的三维可视化矿井瓦斯监测系统为解决煤矿瓦斯事故问题提供了一种新的解决方案，该系统具有实时性、准确性和稳定性等优点，可以为煤矿安全隐患的防范和事故的预防提供有力的技术支持。