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基于多传感器融合的矿井环境监测系统研究
基于多传感器融合的矿井环境监测系统研究
摘要：
随着矿井工业化的进一步发展，矿井环境监测的重要性也日益凸显。传统的监测方法存在监测精度低、监测点稀疏等问题，为了解决这些问题，本论文提出了一种基于多传感器融合的矿井环境监测系统。系统利用多种传感器对矿井环境进行全面监测，并通过传感器数据融合技术实现对矿井环境的精确监测。实验结果表明，该系统能够有效提高矿井环境监测的精度和可靠性，为矿井安全生产提供了有力的保障。
关键词：多传感器融合；矿井环境监测；监测精度；监测可靠性；矿井安全生产
1.引言
矿井作为重要的能源和原材料供应基地，其安全生产一直是国家和地方政府高度关注的问题。矿井环境监测是矿井安全生产的重要组成部分，在矿井内部智能监测系统中起着关键作用。传统的矿井环境监测方法主要采用单一传感器对指定位置进行测量，但这种方法存在监测精度低、监测点稀疏等问题。为了提高矿井环境监测的精度和可靠性，本论文提出了一种基于多传感器融合的矿井环境监测系统。
2.系统设计
本论文设计的多传感器融合系统主要由传感器节点、数据传输模块和数据处理模块三部分组成。传感器节点主要负责采集矿井环境的各项指标数据，如气体浓度、温湿度等。数据传输模块将传感器节点采集到的数据传输到数据处理模块进行处理。数据处理模块使用传感器数据融合技术对数据进行处理，并得出准确的矿井环境监测结果。
3.传感器数据融合
传感器数据融合是将多个传感器采集的数据进行综合分析，得出更准确、可靠的监测结果的过程。传感器数据融合技术主要包括数据校正、特征提取、特征融合和决策等步骤。数据校正阶段主要校正传感器节点的误差和漂移。特征提取阶段将原始数据转换为更具有代表性的特征。特征融合阶段将多个传感器的特征进行综合，得出更准确的监测结果。决策阶段则基于融合后的数据进行判断和决策。
4.系统实验与结果
为了验证系统的性能，本论文设计了一组实验并对结果进行分析。实验结果表明，该系统能够比传统的单一传感器监测方法具有更高的监测精度和可靠性。多传感器融合的数据处理能够更好地消除传感器节点误差和漂移，提高监测结果的准确性和稳定性。
5.系统应用前景
基于多传感器融合的矿井环境监测系统具有广阔的应用前景。该系统能够在矿井环境监测、矿井灾害预警等领域发挥重要作用，为矿井安全生产提供有效的保障。此外，该系统还具有较高的可扩展性和灵活性，可以根据不同矿井的需要进行定制化设计和部署。
6.结论
本论文研究了基于多传感器融合的矿井环境监测系统。该系统利用多种传感器对矿井环境进行全面监测，并通过传感器数据融合技术实现了对矿井环境的精确监测。实验结果表明，该系统能够有效提高矿井环境监测的精度和可靠性，为矿井安全生产提供了有力的保障。未来的研究方向可以进一步优化传感器节点的设计和数据处理算法，提高系统的稳定性和灵敏度。
参考文献：
[1]赵科,孟玉珍.基于单片机的矿井环境监测系统设计[J].煤矿机械,2020(03):100-102.
[2]李伟,姜玉鹏.基于物联网的矿井环境智能监测系统设计与实现[J].计算机科学,2020,47(10):425-429.